[發明專利]一種屋頂彩鋼瓦維護機器人

在審

• 申請號: 202010310595.6
• 申請日: 2020-04-20
• 公開（公告）號: CN111519925A
• 公開（公告）日: 2020-08-11
• 發明（設計）人: 熊瑞平;陳貴全;劉悅沆
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: E04G23/02
• 分類號: E04G23/02;E04G23/03;B24B27/033;B24B41/02;B24B41/04;B24B47/12;B24B55/10;B24B49/12;B05B13/04
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本專利公開了一種屋頂彩鋼瓦維護機器人，其包括機器人主體部分、除銹裝置、吸塵裝置、噴漆裝置、工業攝像頭部分、光電開關部分和控制裝置。機器人主體部分包括履帶式行走機構和型材框架，實現機器人在瓦面上行走并搭載其他裝置；除銹裝置用于打磨瓦面銹蝕區域的鐵屑；吸塵裝置用于吸除被打磨掉的鐵銹屑；噴漆裝置用于在已經完成除銹和吸塵流程的瓦面銹蝕區域進行油漆噴涂；工業攝像頭部分用于觀察瓦面情況和各裝置的工作狀況；光電開關部分用于檢測機器人是否行走到瓦面邊沿。操作人員通過控制裝置控制機器人完成瓦面的維護工作。本專利的有益效果是：填補了屋頂彩鋼瓦維護領域的設備空缺，解決了人工進行屋頂彩鋼瓦維護時的不便性。

技術領域

本發明涉及彩鋼瓦維護領域，特別涉及一種能在屋頂彩鋼瓦瓦面行走并進行除銹吸塵噴漆等維護工作的屋頂彩鋼瓦維護機器人。

背景技術

彩鋼瓦，又稱彩色壓型瓦，是采用彩色涂層鋼板，經輥壓冷彎成型的壓型板。常用于工業與民用建筑、倉庫、特種建筑、大跨度鋼結構房屋的屋面、墻面以及內外墻裝飾等，具有質輕、高強、色澤豐富、施工方便快捷、抗震、防火、防雨、壽命長、免維護等特點，現已被廣泛推廣應用。由于長期暴露在自然環境中，經受風吹日曬雨淋，時間一長，彩鋼瓦不可避免地會生銹，如果生銹時不加以維護，銹蝕程度會進一步加深，影響瓦面正常使用。現階段的彩鋼瓦維護多采用人工手持打磨機打磨鐵銹，然后清理鐵銹并刷漆的方式，人工成本高，維護效率低，勞動強度大。專利CN206277249U公開了一種彩鋼瓦除銹打磨機，僅可完成維護流程中的除銹操作，并且需要工作人員推著打磨機才能完成除銹工作。特別在進行屋頂彩鋼瓦維護時，考慮到房屋的高度，彩鋼瓦的承載能力，人在屋頂瓦面上工作非常不便，并且存在一定的安全隱患。基于屋頂彩鋼瓦的維護流程和現有設備情況，設計出一種能在屋頂彩鋼瓦瓦面行走并進行除銹吸塵噴漆等維護操作的機器人就顯得非常必要了。

發明內容

本發明的目的在于提供一種屋頂彩鋼瓦維護機器人，該機器人能夠行走到屋頂彩鋼瓦瓦面銹蝕區域，然后按先除銹再吸塵最后噴漆的流程進行維護。該機器人結構緊湊，功能齊全，解決了人工進行屋頂彩鋼瓦維護時的不便性，降低了維護的人工成本，提高了維護效率。

本發明解決其技術問題所采用的方案為：一種屋頂彩鋼瓦維護機器人，它包括機器人主體部分、除銹裝置、吸塵裝置、噴漆裝置、工業攝像頭部分、光電開關部分和控制裝置。機器人主體部分包括履帶式行走機構和型材框架，前者實現機器人的行走后者搭載其他功能裝置。除銹裝置安裝在型材框架相應型材上，用于打磨彩鋼瓦銹蝕區域的鐵銹；吸塵裝置安裝在型材框架相應型材上，用于清理被打磨掉的鐵銹屑和瓦面的其他灰塵；噴漆裝置安裝在型材框架相應型材上，用于在完成除銹和吸塵工作的瓦面維護區域上進行噴漆，工業攝像頭安裝在型材框架上的不同型材上，用于觀察瓦面的銹蝕情況以及各裝置的工作狀況，光電開關安裝在型材框架四周，用于檢測機器人是否行走到瓦面邊沿。

機器人主體部分由履帶式行走機構和型材框架兩大部分組成，履帶式行走機構由驅動電機、減速器、橡膠履帶、導向輪、承重輪、承重輪支撐板、張緊彈簧、型材支撐板和驅動輪組成。型材框架由不同尺寸的型材通過型材角件連接組成。型材框架兩側分別與履帶式行走機構中的型材支撐板固定連接，驅動輪和導向輪通過支撐裝置安裝在型材框架中同一型材的左右兩端，在型材框架上的位置固定，減速器一端與驅動輪軸配合，另一端與驅動電機配合，減速器安裝在型材框架上。張緊彈簧一端與承重輪支撐板固連另一端與型材支撐板上的特定結構固連，承重輪支撐板中特定位置與型材支撐板上的特定結構鉸接，承重輪支撐板另一端與承重輪軸固連，張緊彈簧伸縮時可帶動承重輪支撐板繞鉸接位置轉動，進而帶動承重輪支撐橡膠履帶，實現張緊。由張緊彈簧、承重輪支撐板、承重輪組成的承重裝置共有6組，共同承重。橡膠履帶與驅動輪通過齒形嚙合，導向輪和承重輪不帶齒形，與橡膠履帶中的溝槽配合。當兩驅動輪的轉速和轉向相同時，履帶式行走機構可實現前進或后退，當兩驅動輪的轉向相同轉速不同時，履帶式行走機構可實現轉向。