[發明專利]一種混凝土濕噴機用自動噴射爬壁機器人及其工作方法

在審

• 申請號: 201910548227.2
• 申請日: 2019-06-24
• 公開（公告）號: CN110206562A
• 公開（公告）日: 2019-09-06
• 發明（設計）人: 張新;徐正敏;彭玉興
• 申請（專利權）人: 徐州秩潤礦山設備科技有限公司;中國礦業大學
• 主分類號: E21D11/10
• 分類號: E21D11/10;B62D57/024
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 王美章

本發明公開了一種混凝土濕噴機用自動噴射爬壁機器人及其工作方法，機器人包括車架，車架的上部設置立柱，立柱的頂部通過水平旋轉機構、以及俯仰角度調整機構與噴頭連接；電磁吸附系統，設置于爬壁機器人底盤下部，用于提供爬壁機器人工作時的吸附力，行走機構，設置在車架的底部，用于帶動車架以及車架上部設備整體移動。該機器人可以吸附于礦井支護鋼絲網上，自動調整吸附力，減少爬壁機器人行走阻力并保證其行駛安全。

技術領域

本發明涉及一種混凝土濕噴機用自動噴射爬壁機器人，屬于礦用裝置領域。

背景技術

在礦山中噴射混凝土可以防止主要巷道、彎路、交叉道口、井底車場、機修站和水泵房的巖石剝落與風化，視巖層條件的不同，噴射混凝土的厚度可變化于5-30mm之間，對建井和后續的施工作業安全有至關重要的作用。

目前煤礦井下利用噴漿機進行混凝土噴漿作業前，必須要根據施作業工現場需要和可能，將噴漿機擺放好，礦車將濕噴機所需物料輸送至混凝土濕噴機中，工人需要手持與混凝土濕噴機連接的噴頭將混凝土噴射至所需區域，由于巷道內工作環境較差且人工手持噴頭勞工強度較大。以現有金屬壁面爬壁機器人為例，吸附方式主要為永磁吸附、電磁吸附和電磁吸附于永磁吸附兩種方式結合三種方式，其中永磁吸附以吸附力大、結構簡單可靠取得了廣泛應用，但永磁吸附的吸附力不可調整，導致爬壁機器人在復雜壁面上承受較大負載導致行走阻力較大。目前需要提供一種用于可以精確控制吸附力的混凝土濕噴機用自動噴射爬壁機器人。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于提供一種結構簡單、操作安全方便的混凝土濕噴機用自動噴射爬壁機器人，所述爬壁機器人可以在礦井支護鋼絲網上工作，改善工人工作環境，使得混凝土濕噴機噴射工作過程操作簡便、安全、大幅度提高工作效率。

本發明為解決上述問題提出的技術方案是：

一種混凝土濕噴機用自動噴射爬壁機器人，包括：

車架，車架的上部設置立柱，立柱的頂部通過水平旋轉機構、以及俯仰角度調整機構與噴頭連接；

電磁吸附系統，設置于爬壁機器人底盤下部，用于提供爬壁機器人工作時的吸附力，包括電磁吸盤、吸附力檢測傳感器、三維姿態傳感器和磁力控制單元，其中，所述吸附力檢測傳感器固定于機器人底盤與車架之間，用于檢測電磁吸盤吸附力；

所述三維姿態傳感器固定于車架上表面，用于獲取爬壁機器人不同車身姿態；

所述磁力控制單元的信號接收端與所述吸附力檢測傳感器、三維姿態傳感器連接，磁力控制單元的信號輸出端與電磁吸盤連接；

行走機構，設置在車架的底部，用于帶動車架以及車架上部設備整體移動。

所述水平旋轉機構包括：水平旋轉驅動電機、第一齒輪傳動組和水平旋轉臺，其中，所述立柱上固定所述水平旋轉驅動電機，水平旋轉驅動電機的驅動軸通過第一齒輪傳動組與水平旋轉臺驅動連接，水平旋轉臺上設置所述俯仰角度調整機構，所述俯仰角度調整機構包括：俯仰驅動電機、第二齒輪傳動組和噴頭夾具，其中，水平旋轉臺上固定連接所述俯仰驅動電機，俯仰驅動電機的驅動軸通過所述第二齒輪傳動組與所述噴頭夾具連接，噴頭夾具上夾設所述噴頭。

所述的電磁吸盤包括多個、多個電磁吸盤均布于所述車架底部，每個電磁吸盤的上部均設置有電磁吸盤高度調整機構，所述電磁吸盤高度調整機構包括吸盤固定架、電磁吸盤調整螺栓和電磁吸盤調整螺母，其中所述忑固定架固定在車架底部，吸盤固定架上設有供所述電磁吸盤調整螺栓螺紋連接的螺紋孔，電磁吸盤調整螺栓的上端穿過吸盤固定架上的螺紋孔后與所述電磁吸盤調整螺母連接，電磁吸盤調整螺栓的下端與所述電磁吸盤固定連接。