CN106426247A - 一种磁吸附机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种磁吸附机器人，包括机器人本体、磁吸附轮、轮连接轴、永磁体安装座、轮驱动电机、电动机驱动安装盒、扫描驱动电机、探头移动扫描轨道、多自由度伺服超声探头夹具、超声探头，所述机器人本体下端设有间隙调节机构、间隙吸附永磁铁安装座，所述间隙吸附永磁铁安装座位于机器人本体下端，所述间隙吸附永磁铁安装座两侧分别通过间隙调节机构与机器人本体两侧连接。本发明可以通过强磁体与工件表面的高度，实现调节磁力大小的功能，在上下工件时，可将间隙磁体调节到远离工件表面的位置，达到减小磁力的目的，以方便上下工件，减小事故风险。而在上工件作业完成后，则可将强磁体与工件的间隙调小，以达到加强磁力的目的。

Description

一种磁吸附机器人
技术领域
本发明属于机器人技术领域，尤其涉及一种磁吸附机器人。
背景技术
现有的磁吸附机器人按吸附方式分类，可分为：磁轮吸附、间隙吸附、履带吸附、混合吸附几种。按应用场景分类，可分为：磁吸附超声检测机器人、磁吸附视觉检测机器人、磁吸附焊接机器人、磁吸附除锈机器人等等。
这些类别的机器人中，与本专利最接近的，为混合式磁吸附超声检测机器人系统。混合式超声检查机器人系统，包含一台磁吸附爬行机器人主体及控制系统，一套超声探头夹具及控制系统。其中，磁吸附爬行机器人主体，采用磁轮及间隙式永磁铁为吸附力来源，磁轮通常采用铷铁硼强磁铁，因为永磁体很脆的原因，通常会在永磁体外包裹铝合金片，以防止永磁体碎裂，同时增加摩擦力。间隙式磁块，通常装在机器人底部，用以增加吸附力。
各种磁吸附爬行机器人的驱动方式各不相同，按驱动方式区分有：导向轮+驱动轮驱动方式、双轮驱动+差动转向、4轮驱动+差动转向、履带驱动+差动转向。
现有技术中不管是磁轮吸附方式，还是间隙吸附方式，均无法提供吸附力调节功能，因此容易出现磁力过大或者过小的情况。磁力过大，会导致机器人上工件困难(因为磁力太大，容易导致在机器人接近工件时，被磁力猛烈的拉到工件上的情况，容易在工件表面留下划痕或者凹痕)，而在下工件时，则非常困难，容易导致再次吸附碰撞，或者伤人的事故发生。而在一些壁厚较薄的情况下，则容易出现吸附力不够的情况。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种可调节机器人吸附力的磁吸附机器人。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种磁吸附机器人，包括机器人本体、磁吸附轮、轮连接轴、永磁体安装座、轮驱动电机、电动机驱动安装盒、扫描驱动电机、探头移动扫描轨道、多自由度伺服超声探头夹具、超声探头，所述机器人本体下端设有间隙调节机构、间隙吸附永磁铁安装座，所述间隙吸附永磁铁安装座位于机器人本体下端，所述间隙吸附永磁铁安装座两侧分别通过间隙调节机构与机器人本体两侧连接。
优选的是，所述间隙调节机构包括调节螺栓、第一连接杆、第二连接杆，所述间隙吸附永磁铁安装座包括安装体、连接环、支撑板，所述安装体下端两侧具有连接槽，所述连接环安装在支撑板内，所述支撑板通过螺栓连接在连接槽内，所述机器人本体两侧具有螺栓孔、第一连接孔、第二连接孔，所述调节螺栓上端安装在螺栓孔内，下端穿过安装体上端面与连接环连接，所述第一连接杆、第二连接杆上端分别安装在第一连接孔、第二连接孔内，下端均与安装体上端面连接。
优选的是，所述机器人本体上端面上设有把手。
本发明的有益效果：本发明可以通过强磁体与工件表面的高度，实现调节磁力大小的功能，在上下工件时，可将间隙磁体调节到远离工件表面的位置，达到减小磁力的目的，以方便上下工件，减小事故风险。而在上工件作业完成后，则可将强磁体与工件的间隙调小，以达到加强磁力的目的。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明底部的结构示意图；
图3为本发明实施例中间隙吸附永磁铁安装座与间隙调节结构的结构示意图；
图4为本发明实施例中间隙吸附永磁铁安装座与间隙调节的立体连接示意图；
图5为实施例中调节螺栓与支撑板的连接结构示意图；
图6为支撑板的结构示意图；
图7为调节螺栓的结构示意图；
图8为安装体下端面的结构示意图；
图9为安装体上端面的结构示意图；
图10为安装体侧面的结构示意图。
图中所示：1-机器人本体，2-磁吸附轮，3-轮连接轴，4-永磁体安装座，5-间隙吸附永磁铁安装座，51-安装体，52-连接环，53-支撑板，6-电动机驱动安装盒，7-扫描驱动电机，8-探头移动扫描轨道，9-多自由度伺服超声探头夹具，10-超声探头，11-调节螺栓，12-第一连接杆，13-第二连接杆，14-把手。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的具体实施方式做进一步的描述，并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
如图1至10所示，本发明的一种磁吸附机器人，包括机器人本体1、磁吸附轮2、轮连接轴3、永磁体安装座4、轮驱动电机、电动机驱动安装盒6、扫描驱动电机7、探头移动扫描轨道8、多自由度伺服超声探头夹具9、超声探头10，其特征在于，所述机器人本体1下端设有间隙调节机构、间隙吸附永磁铁安装座5，所述间隙吸附永磁铁安装座5位于机器人本体1下端，所述间隙吸附永磁铁安装座5两侧分别通过间隙调节机构与机器人本体1两侧连接。
其中间隙调节机构可以升降装置、螺纹连接装置等，优选的实施方式是，所述间隙调节机构包括调节螺栓11、第一连接杆12、第二连接杆13，所述间隙吸附永磁铁安装座5包括安装体51、连接环52、支撑板53，所述安装体51下端两侧具有连接槽，所述连接环52安装在支撑板53内，所述支撑板53通过螺栓连接在连接槽内，所述机器人本体1两侧具有螺栓孔、第一连接孔、第二连接孔，所述调节螺栓11上端安装在螺栓孔内，下端穿过安装体51上端面与连接环52连接，所述第一连接杆12、第二连接杆13上端分别安装在第一连接孔、第二连接孔内，下端均与安装体51上端面连接。该结构简单、实用方便。
为了便于机器人的放置，优选的实施方式是，所述机器人本体1上端面上设有把手14。
本发明在实际实用过程中的操作步骤为：步骤1：通过间隙调节机构，将永磁体调节至最高位置，而后手持把手14，将磁吸附机器人安装上工件，再通过间隙调节机构调节永磁体间隙至合适位置，确保机器人有足够的附着力。
步骤2：通过PC给电动机驱动安装盒6中的电机控制器发送运动指令，电动机驱动安装盒6中的电机控制器根据指令控制电机按设定的速度和方向运动，通过减速机降低电机转速增大输出力矩，从而驱动磁吸附轮2开始按控制指令运动。
步骤3：通过调节探头夹具的紧固螺母，将超声探头10锁死在适当位置，确保超声探头10与工件表面有一定的预紧力，此夹具具有三自由度的活动余量，可确保超声探头10与工件表面在运动过程中能紧密拟合。
步骤4：通过PC控制软件设置超声探头10的摆动距离、摆动频率、小车的运行速度和运行方向后，本超声检测机器人即可开始自动移动，并采集工件的超声回波信息，并将相关数据记录在PC中，用以后续分析。
步骤5：工作中断电保护，机器人在立面工作时，因各种原因，出现断电的情况时，本机器人系统设计有断电保护装置。在断电后，机器人本体中的内置备用电池接管供电功能，并在程序的控制下，向起始位置移动。同时发出报警声，提醒操作人员，设备已在断电状态，注意回收设备，并检查供电系统。
步骤6：机器人回收，在机器人完成预定工作后，通过间隙调节机构调节磁吸附模块与工件的间隙，减小机器人与工件间的吸力，当吸附力足够小的时候，可轻松的将机器人卸下工件。

Claims (3)

1.一种磁吸附机器人，包括机器人本体(1)、磁吸附轮(2)、轮连接轴(3)、永磁体安装座(4)、轮驱动电机、电动机驱动安装盒(6)、扫描驱动电机(7)、探头移动扫描轨道(8)、多自由度伺服超声探头夹具(9)、超声探头(10)，其特征在于，所述机器人本体(1)下端设有间隙调节机构、间隙吸附永磁铁安装座(5)，所述间隙吸附永磁铁安装座(5)位于机器人本体(1)下端，所述间隙吸附永磁铁安装座(5)两侧分别通过间隙调节机构与机器人本体(1)两侧连接。
2.根据权利要求1所述的一种磁吸附机器人，其特征在于，所述间隙调节机构包括调节螺栓(11)、第一连接杆(12)、第二连接杆(13)，所述间隙吸附永磁铁安装座(5)包括安装体(51)、连接环(52)、支撑板(53)，所述安装体(51)下端两侧具有连接槽，所述连接环(52)安装在支撑板(53)内，所述支撑板(53)通过螺栓连接在连接槽内，所述机器人本体(1)两侧具有螺栓孔、第一连接孔、第二连接孔，所述调节螺栓(11)上端安装在螺栓孔内，下端穿过安装体(51)上端面与连接环(52)连接，所述第一连接杆(12)、第二连接杆(13)上端分别安装在第一连接孔、第二连接孔内，下端均与安装体(51)上端面连接。
3.根据权利要求1所述的一种磁吸附机器人，其特征在于，所述机器人本体(1)上端面上设有把手(14)。
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