CN102407205A - 高空烟囱航标自动喷涂机器人 - Google Patents

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一种高空烟囱航标自动喷涂机器人，包括爬升系统(1)、夹紧系统(2)和清洗喷涂系统(3)，其特征在于，爬升系统(1)由三个120度均布的爬升臂组成，爬升臂由丝杠螺母副组成，夹紧系统(2)分为上夹紧支架和下夹紧支架，支架由6部分组成，每个支架均布三个丝杠螺母副传动的夹紧臂，上支架固定在爬升臂的螺母上，下支架固定在丝杠上；清洗喷涂系统(3)由3辆抱轨式小车组成，轨道布置在上支架上。可替代工人完成烟囱外壁的清晰和航标漆的喷涂工作。

Description

高空烟囱航标自动喷涂机器人
技术领域
本发明涉及一种机器人，具体涉及高空烟囱航标自动喷涂机器人。
背景技术
烟囱的主要作用是拔火拔烟，由烟囱原理得：烟囱越高，排烟能力越好，因此在大型火电厂和冶炼厂都需要建设高度在百米以上的烟囱，以改善燃烧条件。但高空烟囱会威胁航空飞行器的安全，为了方便航空飞行器在低空飞行时能够提前避让烟囱，安全的通过，我国颁布的《民用航空法》规定，高烟囱必须涂刷色环作为航空标志，也可起到外壁防腐作用。
现阶段，该工程普遍采用人工方式，不搭脚手架，高空悬挂吊座式分段施工，先人工清洗烟囱外壁后，再涂刷航标漆。工人不仅劳动强度大，而且安全得不到有效保障。稍有不慎，工人就会有生命危险。
发明内容
本发明提出一种高空烟囱航标自动喷涂机器人，该机器人能够替代工人完成烟囱外壁的清洗和航标漆的喷涂，保障了工人的安全，提高了航标喷涂的效率，由爬升系统和夹紧系统组成可沿烟囱外壁自由移动的平台，上面安装有清洗喷涂系统。
本装置包括爬升系统1、夹紧系统2和清洗喷涂系统3。
爬升系统1由三个120度均布的爬升臂组成，爬升臂由丝杠螺母副组成，夹紧系统2分为上夹紧支架和下夹紧支架，支架由6部分组成，每个支架均布三个丝杠螺母副传动的夹紧臂，上支架固定在爬升臂的螺母上，下支架固定在丝杠上；清洗喷涂系统3由3辆抱轨式小车组成，轨道布置在上支架上。每辆小车可完成120度的清洗喷涂工作。
爬升系统由第一光杠导轨1-1、第一端盖1-2、第一双向推力球轴承1-3、第一深沟球轴承1-4、第一光杠导轨1-5、第一螺母1-6、第一丝杠1-7、第一步进电机1-8第一行星轮减速器1-9、第一同步带1-10组成。
由第一步进电机1-8通过第一同步带1-10带动第一丝杠1-7第一螺母1-6转动，第一丝杠1-7固定方式为双推双推式，两端对称固定；导向装置采用第一光杠1-1导向。
夹紧系统由第二端盖2-1、第二双向推力球轴承2-2、第二深沟球轴承2-3、第二丝杠2-4、第二螺母2-5、第二步进电机2-6、第二行星轮减速器2-7、第二同步带2-8、防滑橡胶2-9、H型钢2-10组成。
在环形支架上均匀分布着夹紧系统2，靠第二步进电机2-6带动第二丝杠2-4第三螺母2-5传动，H型钢2-10固定在第三螺母2-5上，靠第三螺母2-5滑动来使H型钢2-10滑动，防滑橡胶2-9增大摩擦力，确保夹紧可靠。清洗喷涂系统3由第三端盖3-1、第三双向推力球轴承3-2、第三深沟球轴承3-3、第三丝杠3-4、第三螺母3-5、进给臂3-6、清洗或喷涂头3-7、第三步进电机3-8、第三同步带3-9、车轮3-10、抱紧轮3-11、抱紧轮3-12、车轮3-13、第四同步带3-14、第四步进电机3-15组成。
小车由第四步进电机3-15通过第四同步带3-14带动车轮3-13和3-10转动，径向进给采用第三步进电机3-8带动第三丝杠3-4第三螺母3-5传动，清洗臂3-6固定在第三螺母3-5上，清洗或喷涂头3-7进行清洗做业时用清洗头、喷涂做业时用喷涂头。
夹紧系统能适应烟囱底部和顶部直径的变化，夹紧可靠；爬升系统可实现步进式爬升，爬升系统和夹紧系统组成了可沿烟囱外壁自由移动，为搭载的清洗喷涂系统提供了工作平台；清洗喷涂系统可完成烟囱外壁的清洗和航标的喷涂。高空烟囱航标自动喷涂机器人可替代工人完成烟囱外壁的清晰和航标漆的喷涂工作。
附图说明
图1是本发明高空烟囱航标自动喷涂机器人结构主视图；
图2是本发明高空烟囱航标自动喷涂机器人结构俯视图；
图3是本发明高空烟囱航标自动喷涂机器人爬升系统示意图；
图4是本发明高空烟囱航标自动喷涂机器人夹紧系统示意图；
图5是本发明高空烟囱航标自动喷涂机器人清洗喷涂系统示意图。
具体实施例
本装置包括爬升系统1、夹紧系统2和清洗喷涂系统3。
爬升系统1由三个120度均布的爬升臂组成，爬升臂由丝杠螺母副组成；夹紧系统2分为上夹紧支架和下夹紧支架，支架由6部分组成，每个支架均布三个丝杠螺母副传动的夹紧臂，共6个夹紧臂，上支架固定在爬升臂的螺母上，下支架固定在丝杠上；清洗喷涂系统3由3辆抱轨式小车组成，轨道布置在上支架上，每辆小车可完成120度的清洗喷涂工作。
爬升系统由第一光杠导轨1-1、第一端盖1-2、第一双向推力球轴承1-3、第一深沟球轴承1-4、第一光杠导轨1-5、第一螺母1-6、第一丝杠1-7、第一步进电机1-8第一行星轮减速器1-9、第一同步带1-10组成。
由第一步进电机1-8通过第一同步带1-10带动第一丝杠1-7第一螺母1-6转动，第一丝杠1-7固定方式为双推双推式，两端对称固定；导向装置采用第一光杠1-1导向。
夹紧系统由第二端盖2-1、第二双向推力球轴承2-2、第二深沟球轴承2-3、第二丝杠2-4、第二螺母2-5、第二步进电机2-6、第二行星轮减速器2-7、第二同步带2-8、防滑橡胶2-9、H型钢2-10组成。
在环形支架上均匀分布着夹紧系统2，靠步第二步进电机2-6带动第二丝杠2-4第三螺母2-5传动，H型钢2-10固定在第三螺母2-5上，靠第三螺母2-5滑动来使H型钢2-10滑动，防滑橡胶2-9增大摩擦力，确保夹紧可靠。清洗喷涂系统由，第三端盖3-1、第三双向推力球轴承3-2、第三深沟球轴承3-3、第三丝杠3-4、第三螺母3-5、进给臂3-6、清洗或喷涂头3-7、第三步进电机3-8、第三同步带3-9、车轮3-10、抱紧轮3-11、抱紧轮3-12、车轮3-13、第四同步带3-14、第四步进电机3-15组成。
小车由第四步进电机3-15通过第四同步带3-14带动车轮3-13和3-10转动，径向进给采用第三步进电机3-8带动第三丝杠3-4第三螺母3-5传动，清洗臂3-6固定在第三螺母3-5上，清洗或喷涂头3-7进行清洗做业时用清洗头、喷涂做业时用喷涂头。
工作过程为：先将下支架的6部分围绕烟囱摆放好后，用螺栓连接起来，安装下支架上的夹紧系统2和爬升系统1；上支架以同样方式安装；最后将清洗喷涂系统3装在上支架上。将水箱内注满水，启动喷涂机，下支架上夹紧系统2开始夹紧后，爬升系统1工作，将上支架顶起，当上支架到达行程后，上夹紧系统2开始夹紧后，下支架的三个夹紧臂2-10放松，爬升系统1工作，将下支架拉起，如此循环，喷涂机将自动沿烟囱外壁爬升到顶部；到达顶部后，清洗喷涂系统3开始工作，清洗顺序为自上而下，喷涂机按和爬升时相反的步骤下降；清洗完成后，将水箱换成漆箱，清洗头3-7换成喷涂头3-7，从新启动喷涂机爬升到烟囱顶部，自上而下进行喷涂，航标喷涂完成后，喷涂机按清洗喷涂系统3、上夹紧系统2、上支架、下夹紧臂2、爬升系统1、下支架的顺序进行拆卸。

Claims (4)

1.一种高空烟囱航标自动喷涂机器人，包括爬升系统(1)、夹紧系统(2)和清洗喷涂系统(3)，其特征在于，爬升系统(1)由三个120度均布的爬升臂组成，爬升臂由丝杠螺母副组成，夹紧系统(2)分为上夹紧支架和下夹紧支架，支架由6部分组成，每个支架均布三个丝杠螺母副传动的夹紧臂，上支架固定在爬升臂的螺母上，下支架固定在丝杠上；清洗喷涂系统(3)由3辆抱轨式小车组成，轨道布置在上支架上。
2.如权利要求1所述的高空烟囱航标自动喷涂机器人，其特征在于，所述爬升系统(1)由第一光杠导轨(1-1)、第一端盖(1-2)、第一双向推力球轴承(1-3)、第一深沟球轴承(1-4)、第一光杠导轨(1-5)、第一螺母(1-6)、第一丝杠(1-7)、第一步进电机(1-8)、第一行星轮减速器(1-9)、第一同步带(1-10)组成；由第一步进电机(1-8)通过第一同步带(1-10)带动第一丝杠(1-7)第一螺母(1-6)转动，第一丝杠(1-7)为双推式两端对称固定；导向装置采用第一光杠(1-1)导向。
3.如权利要求1所述的高空烟囱航标自动喷涂机器人，其特征在于，所述夹紧系统(2)包括第二端盖(2-1)、第二双向推力球轴承(2-2)、第二深沟球轴承(2-3)、第二丝杠(2-4)、第二螺母(2-5)、第二步进电机(2-6)、第二行星轮减速器(2-7)、第二同步带(2-8)、防滑橡胶(2-9)、H型钢(2-10)，夹紧系统2在环形支架上均匀分布，靠第二步进电机(2-6)带动第二丝杠(2-4)第三螺母(2-5)传动，H型钢(2-10)固定在第三螺母(2-5)上，靠第三螺母(2-5)滑动来使H型钢(2-10)滑动，防滑橡胶(2-9)增大摩擦力。
4.如权利要求1所述的高空烟囱航标自动喷涂机器人，其特征在于，所述清洗喷涂系统(3)包括第三端盖3-1、第三双向推力球轴承(3-2)、第三深沟球轴承、第三丝杠(3-4)、第三螺母(3-5)、进给臂(3-6)、清洗或喷涂头(3-7)、第三步进电机(3-8)、第三同步带(3-9)、车轮(3-10)、抱紧轮(3-11)、抱紧轮(3-12)、车轮(3-13)、第四同步带(3-14)、第四步进电机(3-15)，小车由第四步进电机(3-15)通过第四同步带(3-14)带动车轮(3-13)和(3-10)转动，径向进给采用第三步进电机(3-8)带动第三丝杠(3-4)第三螺母(3-5)传动，清洗臂(3-6)固定在第三螺母(3-5)上，清洗或喷涂头(3-7)进行清洗做业时用清洗头、喷涂做业时用喷涂头。
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