CN104826760A - 大型船舶表面喷漆爬壁机 - Google Patents
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Abstract
本发明属于船用机器人领域，更具体地说，涉及大型船舶表面喷漆爬壁机。其包括驱动模块、磁性减振牵引模块和搭载平台，所述驱动模块通过磁性减振牵引模块与搭载平台连接，所述磁性减振牵引模块位于驱动模块和搭载平台之间，所述驱动模块包括齿轮履带、齿动轮、中央车架和电机，所述搭载平台包括搭载托台、永磁体仓和导轮机构，所述磁性减振牵引模块包括固定在中央连杆两端对称的磁性固定连接机构，所述磁性固定连接机构分别与所述中央车架的一端和所述搭载托台的一端固定连接。本发明结构相对简单，使用简便，易于向船舶制造企业推广，具有很高的商业前景。
Description
技术领域
本发明属于船用机器人领域，更具体地说，涉及大型船舶表面喷漆爬壁机。
背景技术
近几年来，机器人在各个领域中得到广泛的应用和发展。其中，爬壁机器人是能够在垂直陡壁上进行作业的机器人，当下造船业的船体加工作业时通常会使用爬壁机器人。
目前出现的船体爬壁装置，通常采用搭载设备与永磁体履带驱动装置一体的设计方式，但由于永磁体履带传动时产生一定的振动，此类装置在搭载附加设备后一般只能用于探测，不能用于加工作业；并且由于其整体式的结构较为集成，造成装置自重大，吸附力减弱，刚性的一体设计，在通过曲面时由于接触面积减少会增加了跌落的风险；另外搭载设备与驱动设备一体式的集成结构，作业中易被恶劣环境污染，拆卸复杂，维护性差。
发明内容
本发明的目的是提供大型船舶表面喷漆爬壁机，其利于搭载附加设备后进行平稳的喷漆、焊接等加工作业，且在船舶表面的吸附力强，此装置结构简单、使用简便，易于向船舶制造企业推广。
本发明所采用的技术方案是：
大型船舶表面喷漆爬壁机,包括大型船体表面吸附式施工平台和喷漆装置，所述大型船体表面吸附式施工平台包括驱动模块、磁性减振牵引模块和搭载平台，所述驱动模块通过磁性减振牵引模块与搭载平台连接，所述磁性减振牵引模块位于驱动模块和搭载平台之间，所述驱动模块包括齿轮履带、齿动轮、中央车架和电机，所述齿轮履带包覆在齿动轮外缘，所述齿动轮包括前齿动轮和后齿动轮，所述前齿动轮与后齿动轮通过转动来带动齿轮履带运动，所述前齿动轮与后齿动轮之间通过纵向支架连接，所述中央车架上设置有电机，所述电机通过传动轴承与位于中央车架两边的齿动轮连接，所述搭载平台包括搭载托台、永磁体仓和导轮机构，所述导轮机构固定在永磁体仓的下端面上，所述搭载托台设置在永磁体仓的上端面，所述永磁体仓的内部还设置有内置永磁体，所述磁性减振牵引模块包括固定在中央连杆两端对称的磁性固定连接机构，所述磁性固定连接机构分别与所述中央车架的一端和所述搭载托台的一端固定连接。
优选地，所述磁性固定连接机构包括铰链、U型连杆、内连杆磁环、外连杆磁环和永磁包覆筒，所述以中央连杆为中心呈对称分布的一对U型连杆通过铰链分别与驱动模块的中央车架和搭载平台的搭载托台连接，所述U型连杆穿过与中央连杆相连接的永磁包覆筒，并在被永磁包覆筒包覆的部分，设置有一圈内连杆磁环，内连杆磁环与永磁包覆筒相对的面上磁极相反，所述外连杆磁环安装在永磁包覆筒两侧的端口处，所述外连杆磁环与永磁包覆筒两侧的端口面磁极相反。
优选地，所述驱动模块还包括设置在齿轮履带的外层的吸附永磁体，所述吸附永磁体外层设置有橡胶保护套，所述吸附永磁体和橡胶保护套通过履带锁扣固定于齿轮履带上。
优选地，所述搭载平台上的搭载托台还开有八个固定螺孔，所述固定螺孔内分别装设有固定螺栓，所述搭载托台通过固定螺栓与永磁体仓相连，所述永磁体仓内安放有内置永磁体，所述导轮机构包括软橡胶导轮和导轮架，所述导轮架固定在永磁体仓上，所述软橡胶导轮固定连接在导轮架上。
优选地，所述中央车架上设置有四个电机，包括电机Ⅰ、电机Ⅱ、电机Ⅲ和电机Ⅳ，所述电机Ⅰ和电机Ⅲ位于中央车架一边，所述电机Ⅱ和电机Ⅳ位于中央车架的另一边，且成对称分布。
本发明与现有技术相比具有如下优点和积极效果：
本发明利用磁性减振牵引模块过滤驱动模块产生的振动，通过橡胶导轮配合使装置在行进时保持搭载平台的相对平稳，以利于搭载附加设备后进行平稳的喷漆、焊接等加工作业；本发明的搭载平台内的内置永磁体，为其自身提供了在船舶表面的吸附力；本发明的驱动模块、磁性减振牵引模块与搭载平台三合一的纵向柔性连接设计方式，不仅维护方便，并且使其也具备了一定的曲面通过能力，增加了装置在船舶表面的作业使用范围；本发明结构相对简单，使用简便，易于向船舶制造企业推广，具有很高的商业前景。
附图说明
图1是本发明大型船舶表面喷漆爬壁机的结构示意图；
图2为本发明大型船舶表面喷漆爬壁机的俯视图；
图3为本发明磁性减振牵引模块的结构示意图。
其中，1为驱动模块，2为磁性减振牵引模块，3为搭载平台，4为橡胶保护套，5为吸附永磁体，6为齿轮履带，7为前齿动轮，8为后齿动轮，9为纵向支架，10为履带锁扣，11为中央车架，12为电机Ⅰ，13为电机Ⅱ，14为电机Ⅲ，15为电机Ⅳ，16为传动轴承，17为搭载托台，18为固定螺孔，19为永磁体仓，20为内置永磁体，21为软橡胶导轮，22为导轮架，23为铰链，24为U型连杆，25为内连杆磁环，26为外连杆磁环，27为永磁包覆筒，28为中央连杆，29为喷枪包套，30为喷枪。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细描述：
如图1和2所示，大型船舶表面喷漆爬壁机包括大型船体表面吸附式施工平台和喷漆装置，其中大型船体表面吸附式施工平台包括驱动模块1、磁性减振牵引模块2和搭载平台3，所述驱动模块1通过磁性减振牵引模块2与搭载平台3连接，所述磁性减振牵引模块2位于驱动模块1和搭载平台3之间，所述驱动模块1包括齿轮履带6、齿动轮、中央车架11和电机，所述齿轮履带6包覆在齿动轮外缘，所述齿动轮包括前齿动轮7和后齿动轮8，所述前齿动轮7与后齿动轮8通过转动来带动齿轮履带6运动，所述前齿动轮7与后齿动轮8之间通过纵向支架9连接，所述中央车架11上设置有电机，所述电机通过传动轴承16与位于中央车架11两边的齿动轮连接，所述搭载平台3包括搭载托台17、永磁体仓19和导轮机构，所述导轮机构固定在永磁体仓19的下端面上，所述搭载托台17设置在永磁体仓19的上端面，所述永磁体仓19的内部还设置有内置永磁体20，，本装置在船舶壁面上行进时，永磁体仓19内的内置永磁体20可以单独为搭载平台3提供磁性吸附力，所述磁性减振牵引模块2包括固定在中央连杆28两端对称的磁性固定连接机构，所述磁性固定连接机构分别与所述中央车架11的一端和所述搭载托台17的一端固定连接；喷漆装置包括喷枪包套29和喷枪30,设在大型船体表面吸附式施工平台上。
中央车架11上设置有四个电机，包括电机Ⅰ12、电机Ⅱ13、电机Ⅲ14和电机Ⅳ15，所述电机Ⅰ12和电机Ⅲ14位于中央车架11一边，所述电机Ⅱ13和电机Ⅳ15位于中央车架11的另一边，且成对称分布；
驱动模块1还包括设置在齿轮履带6的外层的吸附永磁体5，所述吸附永磁体5外层设置有橡胶保护套4，增加在船舶壁面行进时的摩擦力，并且在高盐分高湿度的作业环境下起到了对吸附永磁体5的防腐蚀作用，所述吸附永磁体5和橡胶保护套4通过履带锁扣10固定于齿轮履带6上；
搭载平台上的搭载托台17还开有八个固定螺孔18，以方便本装置搭载的附加作业设备的安装，所述固定螺孔18内分别装设有固定螺栓，所述搭载托台17通过固定螺栓与永磁体仓19相连，所述永磁体仓19内安放有内置永磁体20，所述导轮机构包括软橡胶导轮21和导轮架22，所述导轮架22固定在永磁体仓19上，所述软橡胶导轮21固定连接在导轮架22上，在装置行进时软橡胶导轮21可起到减弱行进间的震动；
如图3所示，磁性固定连接机构包括铰链23、U型连杆24、内连杆磁环25、外连杆磁环26和永磁包覆筒27，所述以中央连杆28为中心呈对称分布的一对U型连杆24通过铰链23分别与驱动模块的中央车架11和搭载平台的搭载托台17连接，所述U型连杆24穿过与中央连杆28相连接的永磁包覆筒27，并在被永磁包覆筒27包覆的部分，设置有一圈内连杆磁环25，内连杆磁环25与永磁包覆筒27相对的面上磁极相反，所述外连杆磁环26安装在永磁包覆筒27两侧的端口处，所述外连杆磁环26与永磁包覆筒27两侧的端口面磁极相反，可为如图3所示的纵向方向提供受力缓冲与约束，内连杆磁环25与永磁包覆筒27相对面的反性磁极设置，提供的磁力可减少如图3所示的横向受力振动，特有的磁性减振牵引模块2，能够有效过滤驱动模块1工作时产生的振动，在装置在曲面上行进时，也能够有效将驱动模块1的动力传递至搭载平台3；
如图2所示，以中央车架11为中心，驱动模块1内的部件呈对称分布，前齿动轮7与后齿动轮8分别有一对，并分别与安置在中央车架11内的电机Ⅰ12、电机Ⅱ13、电机Ⅲ14和电机Ⅳ15通过四根传动轴承16相连接，从而获得动力输入，在装置行进需要进行转弯时，控制电电机Ⅰ12、电机Ⅱ13与电机Ⅲ14、电机Ⅳ15转动方向相反即可，十分便捷。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。
Claims (5)
1.一种大型船舶表面喷漆爬壁机，包括大型船体表面吸附式施工平台和喷漆装置，所述大型船体表面吸附式施工平台包括驱动模块、磁性减振牵引模块和搭载平台，其特征在于：所述驱动模块通过磁性减振牵引模块与搭载平台连接，所述磁性减振牵引模块位于驱动模块和搭载平台之间，所述驱动模块包括齿轮履带、齿动轮、中央车架和电机，所述齿轮履带包覆在齿动轮外缘，所述齿动轮包括前齿动轮和后齿动轮，所述前齿动轮与后齿动轮通过转动来带动齿轮履带运动，所述前齿动轮与后齿动轮之间通过纵向支架连接，所述中央车架上设置有电机，所述电机通过传动轴承与位于中央车架两边的齿动轮连接，所述搭载平台包括搭载托台、永磁体仓和导轮机构，所述导轮机构固定在永磁体仓的下端面上，所述搭载托台设置在永磁体仓的上端面，所述永磁体仓的内部还设置有内置永磁体，所述磁性减振牵引模块包括固定在中央连杆两端对称的磁性固定连接机构，所述磁性固定连接机构分别与所述中央车架的一端和所述搭载托台的一端固定连接。
2.根据权利要求1所述的大型船舶表面喷漆爬壁机，其特征在于：所述磁性固定连接机构包括铰链、U型连杆、内连杆磁环、外连杆磁环和永磁包覆筒，所述以中央连杆为中心呈对称分布的一对U型连杆通过铰链分别与驱动模块的中央车架和搭载平台的搭载托台连接，所述U型连杆穿过与中央连杆相连接的永磁包覆筒，并在被永磁包覆筒包覆的部分，设置有一圈内连杆磁环，内连杆磁环与永磁包覆筒相对的面上磁极相反，所述外连杆磁环安装在永磁包覆筒两侧的端口处，所述外连杆磁环与永磁包覆筒两侧的端口面磁极相反。
3.根据权利要求1所述的大型船舶表面喷漆爬壁机，其特征在于：所述驱动模块还包括设置在齿轮履带的外层的吸附永磁体，所述吸附永磁体外层设置有橡胶保护套，所述吸附永磁体和橡胶保护套通过履带锁扣固定于齿轮履带上。
4.根据权利要求1所述的大型船舶表面喷漆爬壁机，其特征在于：所述搭载平台上的搭载托台还开有八个固定螺孔，所述固定螺孔内分别装设有固定螺栓，所述搭载托台通过固定螺栓与永磁体仓相连，所述永磁体仓内安放有内置永磁体，所述导轮机构包括软橡胶导轮和导轮架，所述导轮架固定在永磁体仓上，所述软橡胶导轮固定连接在导轮架上。
5.根据权利要求1或3所述的大型船舶表面喷漆爬壁机，其特征在于：所述中央车架上设置有四个电机，包括电机Ⅰ、电机Ⅱ、电机Ⅲ和电机Ⅳ，所述电机Ⅰ和电机Ⅲ位于中央车架一边，所述电机Ⅱ和电机Ⅳ位于中央车架的另一边，且成对称分布。
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