CN108100067A - 磁吸附单元及磁吸附履带 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及磁吸附单元及磁吸附履带，其包括基板，基板一侧固定设置有磁铁和防滑垫，另一侧设置有驱动链条和导向防脱履带机构，导向防脱机构包括两个对称设置在基板上的立柱，立柱上设置有可以转动的导向套。磁吸附履带包括若干磁吸附单元，导向防脱机构的两侧分别固定设置有弯板链条节，若干磁吸附单元之间通过弯板链条节相互连接构成磁吸附履带。两个立柱形成夹持机构，用于夹持导向板，通过设置导向套使其与导向板之间减小摩擦，运行流畅，其一方面能够保证履带运行平直稳定。另一方面能够防止履带从传动轮中脱出，本发明能够使磁吸附履带爬壁机器人具备大载重能力，载重能力在150kg以上，推动爬壁机器人向工业级别应用。
Description
技术领域
本发明涉及磁吸附爬壁机器人领域，尤其涉及一种磁吸附单元及磁吸附履带。
背景技术
磁吸附爬壁机器人属于特种机器人，多用于恶劣、危险、极限工况下，在导磁壁面上进行如探测、检修、焊接、或打磨等特定作业。目前磁吸附机器人已在核工业、石化工业、建筑工业、消防部门、造船业等以钢结构为主的生产施工中得到广泛的应用。
磁吸附爬壁机器人在工程应用时需要解决吸附、驱动、转向、越障、适应小曲率曲面、工作部件负载乃至自动控制等一系列问题，目前人们针对上述问题不断对爬壁机器人做优化。如专利申请号为201110436290.0的中国发明专利申请中公开的一种磁吸附式爬壁机器人，其链条履带上设置磁吸附单元，其中，磁吸附单元包括：轭铁25、磁铁26、隔磁块27、活动磁块铰接座28、固定磁块铰接座29、磁块铰接销轴30等，其结构较为复杂，并且吸附的稳定性差，吸附后机器人移动不便。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种磁吸附单元及基于其的磁吸附履带。
为解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：
一种磁吸附单元，其关键技术在于：其包括基板，所述基板一侧固定设置有磁铁，另一侧设置有导向防脱机构，所述导向防脱机构包括两个对称设置在基板上的立柱，所述立柱上设置有导向套。
作为本发明的进一步改进，所述基板上位于所述磁铁的两侧分别设置有防滑垫，所述防滑垫的底端面凸出于所述磁铁的底端面。
作为本发明的进一步改进，所述基板固定设置有防滑垫座，所述防滑垫嵌置于所述防滑垫座内。
作为本发明的进一步改进，所述基板上并列设置两块磁铁，两块磁铁之间设置有磁铁隔板。
作为本发明的进一步改进，所述基板上设置有固定槽，所述磁铁隔板固定设置在所述固定槽内。
作为本发明的进一步改进，所述磁铁通过两个沉头螺钉固定在所述基板上，沉头螺钉上端向上伸出形成所述立柱。
作为本发明的进一步改进，所述导向套包括设置在所述沉头螺钉上端的钢套和套装在所述钢套外的铜套。
作为本发明的进一步改进，所述防滑垫通过固定螺钉固定设置在所述基板上，所述导向防脱机构的两侧分别固定设置有弯板链条节，所述固定螺钉的上端设置有锁紧螺母，所述弯板链条节通过所述固定螺钉和锁紧螺母固定。
作为本发明的进一步改进，所述防滑垫座和所述防滑垫截面呈圆形。
一种磁吸附履带，其关键技术在于：其包括若干如前所述的磁吸附单元，所述导向防脱机构的两侧分别固定设置有弯板链条节，若干所述磁吸附单元之间通过弯板链条节相互连接构成所述磁吸附履带。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：
本发明结构简单巧妙，其在基板的中部设置两个立柱，两个立柱形成夹持机构，立柱上设置导向套，两个立柱用于夹持导向板，通过设置导向套使其与导向板之间减小摩擦，运行流畅，其一方面能够保证履带转动的过程中运行平直稳定，另一方面能够放置履带从传动轮中脱出，起到一举两得的作用。
基板中部设置磁铁，两侧设置防滑垫，能够增加履带与导磁壁板的摩擦力，进一步增加履带和导磁壁板之间的附着力，保证其吸附的稳定性，使用该吸附单元，能够使磁吸附爬壁机器人的作业能力大大增加。
基板上设置两块磁铁，并且两块磁铁中间通过磁铁隔板隔开，能够进一步增加磁铁的吸附力，保证磁吸附单元的稳定性。
本发明能够使磁吸附履带爬壁机器人具备大载重能力，载重能力在150kg以上，推动爬壁机器人向工业级别应用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是磁吸附单元的立体结构示意图。
图2是磁吸附单元的剖视结构示意图。
图3是磁吸附单元的仰视结构示意图。
图4是磁吸附单元的俯视结构示意图。
图5是磁吸附履带的侧视结构示意图。
图6是磁吸附履带的仰视结构示意图。
图7是链轮总成与磁吸附履带的配合结构示意图。
其中：1磁铁隔板、2沉头螺钉、3磁铁、4防滑垫座、5防滑垫、6固定螺钉、7基板、8锁紧螺母、9弯板链条节、10锁紧螺母、11平垫、12铜套、13钢套、14锁紧螺母、15固定槽；
101链轮、102轮轴、103导向轮。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对发明进行清楚、完整的描述。
实施例一
如图1-4所示的一种磁吸附单元，其包括基板7，所述基板7呈板条状，其两端为半圆形结构。所述基板7一侧固定设置有磁铁3，另一侧设置有导向防脱机构，所述导向防脱机构包括两个对称设置在基板7上的立柱，所述立柱上设置有导向套，两个立柱和导向套之间的间隙用于嵌置导向板。所述磁铁3采用强力磁铁。
所述基板7上并列设置两块磁铁3，两块磁铁3之间设置有磁铁隔板1，通过磁铁隔板1能够增强两块磁铁3的吸附力，所述基板7上设置有固定槽15，所述磁铁隔板1固定设置在所述固定槽15内。
两块所述磁铁3通过两个沉头螺钉2固定在所述基板7上，沉头螺钉2上端向上伸出形成所述立柱。沉头螺钉2上部靠近所述基板7的根部通过锁紧螺母10固定，在锁紧螺母10的作用下将磁铁3和沉头螺钉2固定在基板7上，沉头螺钉2的上端形成所述立柱，其上设置有导向套，所述导向套包括钢套13和套装在所述钢套13外的铜套12，所述钢套13的上下两侧分别设置有平垫11，其上端通过设置在沉头螺钉2顶端的锁紧螺母14固定。
本实施例中，通过沉头螺钉2和其上的锁紧螺母10由下而上固定设置所述磁铁3，不仅对磁铁3进行了有效的固定，同时沉头螺钉2的上端也正好形成安装导向套的立柱，其结构设置巧妙，装配结构简单，节省成本。
所述基板7上位于所述磁铁3的两侧分别设置有防滑垫5，所述防滑垫5的底端面凸出于所述磁铁3的底端面，即在磁铁3与导磁壁板接触吸附时，防滑垫5处于受压变形的状态，防滑垫5采用弹性橡胶材料，其与光滑的钢板之间具有一定的摩擦力，所述基板7固定设置有防滑垫座4，所述防滑垫5嵌置于所述防滑垫座4内，防滑垫座4一方面用于安装所述防滑垫5，同时也用于限制其形态，避免其变形走形，保证其使用寿命和稳定性。所述防滑垫座4和所述防滑垫5截面呈圆形，其与基板7两端的半圆形结构相适配，整体结构简洁，将其使用在爬壁机器人的履带上，能够保障装置在转向时顺畅自如。
所述防滑垫5通过固定螺钉6固定设置在所述基板7上，所述导向防脱机构的两侧分别固定设置有弯板链条节9，所述固定螺钉6的上端设置有锁紧螺母8，所述弯板链条节9通过所述固定螺钉6和锁紧螺母固定；所述固定螺钉6与所述锁紧螺母8即实现了对防滑垫5和防滑垫座4的固定，同时也实现对弯板链条节9的固定，起到一举两得的作用。
实施例二
如图5和图6所示的一种磁吸附履带，其包括若干如实施例一所述的磁吸附单元，所述导向防脱机构的两侧分别固定设置有弯板链条节9，若干所述磁吸附单元之间通过弯板链条节9相互连接构成所述磁吸附履带。
换言之，所述磁吸附履带包括两条并列设置在弯板链条，弯板链条首尾相接，构成闭合环形，实施例一中所述的磁吸附单元的两端固定在所述弯板链条的链节上随之转动。
所述磁吸附履带内侧中部设置连续的导向防脱机构，用于和爬壁机器人驱动机构的防脱导向板进行配合，两侧设置弯板链条，与链轮配合，由链轮驱动整个磁吸附履带运行。
如图7所示，为磁吸附履带爬壁机器人的应用中，链轮总成与履带配合的结构示意图，其中链轮总成可以为主动轮或从动轮，其包括轮轴102及设置在其上的两个链轮101，两个链轮101与履带上两侧的两条弯板链条相适配，在所述轮轴102上还设置有导向轮103，所述导向轮103位于两个链轮101中间，链轮总成与履带啮合时，导向轮103置于所述的导向防脱机构中，在所述导向套的作用下，导向防脱机构与导向轮之间摩擦阻力很小，能够保证履带流畅的转动，同时，在导向防脱机构与导向轮103的相互配合下，履带既能够保证平直的转动，同时也能够防止脱出。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种磁吸附单元，其特征在于：其包括基板（7），所述基板（7）一侧固定设置有磁铁（3），另一侧设置有导向防脱机构，所述导向防脱机构包括两个对称设置在基板（7）上的立柱，所述立柱上设置有导向套。
2.根据权利要求1所述的一种磁吸附单元，其特征在于：所述基板（7）上位于所述磁铁（3）的两侧分别设置有防滑垫（5），所述防滑垫（5）的底端面凸出于所述磁铁（3）的底端面。
3.根据权利要求2所述的一种磁吸附单元，其特征在于：所述基板（7）固定设置有防滑垫座（4），所述防滑垫（5）嵌置于所述防滑垫座（4）内。
4.根据权利要求1所述的一种磁吸附单元，其特征在于：所述基板（7）上并列设置两块磁铁（3），两块磁铁（3）之间设置有磁铁隔板（1）。
5.根据权利要求4所述的一种磁吸附单元，其特征在于：所述基板（7）上设置有固定槽（15），所述磁铁隔板（1）固定设置在所述固定槽（15）内。
6.根据权利要求1所述的一种磁吸附单元，其特征在于：所述磁铁（3）通过两个沉头螺钉（2）固定在所述基板（7）上，沉头螺钉（2）上端向上伸出形成所述立柱。
7.根据权利要求6所述的一种磁吸附单元，其特征在于：所述导向套包括设置在所述沉头螺钉（2）上端的钢套（13）和套装在所述钢套（13）外的铜套（12）。
8.根据权利要求2所述的一种磁吸附单元，其特征在于：所述防滑垫（5）通过固定螺钉（6）固定设置在所述基板（7）上，所述导向防脱机构的两侧分别固定设置有弯板链条节（9），所述固定螺钉（6）的上端设置有锁紧螺母，所述弯板链条节（9）通过所述固定螺钉（6）和锁紧螺母固定。
9.根据权利要求3所述的一种磁吸附单元，其特征在于：所述防滑垫座（4）和所述防滑垫（5）截面呈圆形。
10.一种磁吸附履带，其特征在于：其包括若干如权利要求1-9任一项所述的磁吸附单元，所述导向防脱机构的两侧分别固定设置有弯板链条节（9），若干所述磁吸附单元之间通过弯板链条节（9）相互连接构成所述磁吸附履带。
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