CN108262320B - 一种油罐除锈清洗机器人及其清洗油罐方法 - Google Patents

一种油罐除锈清洗机器人及其清洗油罐方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及油罐除锈清洗机器人及其清洗油罐方法，包括若干轨道模块、机器人本体、与机器人本体连接的增压设备、与机器人本体连接的真空设备以及与轨道模块和机器人本体连接的控制系统，轨道模块包括轨道，轨道为工字型结构，机器人本体包括卡接在轨道上的第一运动机构，该第一运动机构为C字型结构，通过将若干轨道模块以及机器人本体放入油罐内进行组装就能使用，避免了因为油罐入口狭窄无法使用的问题，在进行清洗时完全由机器人本身进行，保护了工作人员的安全和健康，将轨道设计为工字型结构，使第一运动机构卡接在轨道上，固定稳定，避免了采用磁铁吸附的方法，不会出现掉落的情况，也不会受到磁吸力的限制，提高了清洗效果和清洗效率。

Description

一种油罐除锈清洗机器人及其清洗油罐方法
技术领域
本发明涉及化工装备技术领域，尤其是涉及一种油罐除锈清洗机器人及其清洗油罐方法。
背景技术
现有的加油站储油钢罐大多埋在地下，只有一到两个孔井可以进入其内部。通常在清洗时，只能由工作人员进入油罐内部进行清洗，但是由于罐体内壁是密闭空间，存在成品油挥发出来残留的易燃易爆介质，且氧气含量低，尤其在部分清洗过程中存在影响职业环境卫生的颗粒和气体，这样会使工作人员进入罐体内部施工存在较高的安全风险。同时由于油罐没有排水管道，清洗后的污垢和污水无法直接排出。现有技术中清洗油罐的设备，它的固定方式来源于两部分，一部分是悬挂装置，另一部分是滚轮，其中有永磁体，可以吸附在金属油罐表面，这种固定方式存在下列缺点：1、固定不稳定，容易磁性不足而掉落；2、受磁吸力的限制，清洗设备中的冲洗装置不能采用很高的压力，影响其清洗效果和效率。清洗设备的清洗工作由吸盘进行，一面喷射高压水，同时将污水吸走，这样工作存在下列缺点：高压喷射会产生反作用力，使清洗设备脱离工作壁面，影响清洗工作；2、清洗设备固定在工作壁面上依靠的是滚轮中的永磁体的磁力，磁力受到磁铁自身以及金属壁面厚度的影响，是有限的，而喷射产生的反作用力不能超过这个界限，否则设备会脱落。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种组装简单、固定稳定，并且提高清洗效率的油罐除锈清洗机器人及其清洗油罐方法。
本发明所采用的技术方案是，一种油罐除锈清洗机器人，包括若干轨道模块、机器人本体、与机器人本体连接的增压设备、与机器人本体连接的真空设备以及与轨道模块和机器人本体连接的控制系统，轨道模块包括轨道，轨道为工字型结构，机器人本体包括卡接在轨道上的第一运动机构，该第一运动机构为C字型结构。
本发明的有益效果是：通过将若干轨道模块以及机器人本体放入油罐内进行简单组装就可以使用，避免了因为油罐入口狭窄无法使用的问题，该油罐除锈清洗机器人仅仅在组装时需要工作人员辅助，清洗时完全由机器人本身进行，保护了工作人员的安全和健康，将轨道设计为工字型结构，使C字型结构的第一运动机构卡接在轨道上，该种固定机器人本体的方式很稳定，避免了采用磁铁吸附的方法，不会出现掉落的情况，也不会受到磁吸力的限制，提高了清洗效果和清洗效率。
作为优先，机器人本体还包括与第一运动机构连接的第一升降机构、第一升降机构连接的横板、与横板连接的回收吸盘、设置在回收吸盘内的高压喷射器以及设置在横板上的激光测距仪，采用该结构，第一升降机构可以根据油罐的直径进行伸长和缩短，使机器人本体能够有效地对油罐壁面进行清洗，高压喷射器可以通过喷砂或者喷射高压水来清洗油罐，在清洗的同时，回收吸盘可以利用真空原来将清洗后的污垢和污水吸出，吸出的污垢和污水排到油罐外。
作为优先，轨道模块还包括支座组件，支座组件包括第二升降机构和第二运动机构，采用该结构，第二升降机构可以根据油罐的直径进行伸长和缩短，将轨道合适地支撑在油罐壁面上，轨道模块的轨道与支座组件可以快速连接，若干轨道模块通过组装在一起形成一个环形轨道结构，支座组件可以沿组成的环形轨道结构的中轴线运动。
作为优先，机器人本体的第一运动机构包括壳体、C型壁面、设置在C型壁面上的若干磁体以及设置在C型壁面上的滚轮，采用该结构，机器人本体的第一运动机构可以沿环形轨道运动并可以停在任意角度位置，这样就可以全面地对油罐壁面进行清洗，设置磁铁可以保证滚轮在不运动的时候，机器人本体就停留下来。
一种油罐除锈清洗机器人清洗油罐方法，包括下列步骤：
(1)、将若干轨道模块以及机器人本体通过油罐的开孔放入到油罐内部；
(2)、将机器人本体安装在任意轨道模块的轨道中，将若干轨道模块连接起来形成完整的环形轨道，通过调整每个轨道模块的第二升降机构来将形成的环形轨道支撑在油罐的壁面上；
(3)、通过控制系统控制机器人本体沿着环形轨道运动一圈，激光测距仪实时测量其所在平面和油罐壁面之间的距离，根据激光测距仪测量的数据来确定环形轨道的偏移情况，然后调整每个轨道模块的第二升降机构，使环形轨道的轴线和油罐的轴线能够重合；
(4)、根据激光测距仪的数据将机器人本体的第一升降机构调整到合适长度，然后增压设备和真空设备开始工作，控制系统控制机器人本体进行清洗工作；
(5)、控制系统控制机器人本体沿环形轨道清洗油罐内壁一周后，控制系统控制每个轨道模块上的第一运动机构沿环形轨道的轴线移动，机器人本体继续清洗油罐内壁一周；
(6)、重复步骤(5)，直到完成清洗作业；
(7)、拆解环形轨道，从轨道模块中取出机器人本体，拆解轨道模块的轨道和支座组件，将这些部件运出油罐内部。
附图说明
图1为本发明一种油罐除锈清洗机器人的侧向示意图；
图2为本发明一种油罐除锈清洗机器人的轴向示意图；
图3为本发明一种油罐除锈清洗机器人的轨道模块的结构示意图；
图4为本发明一种油罐除锈清洗机器人的轨道模块的支座组件的结构示意图；
图5为本发明一种油罐除锈清洗机器人的机器人本体的结构示意图；
图6为本发明中机器人本体安装在轨道模块上时的侧视图；
如图所示：1、轨道模块；2、机器人本体；3、增压设备；4、真空设备；5、控制系统；6、轨道；7、第一运动机构；8、油罐；9、第一升降机构；10、横板；11、回收吸盘；12、高压喷射器；13、激光测距仪；14、支座组件；15、第二升降机构；16、第二运动机构；17、壳体；18、C型壁面；19、磁体；20、滚轮。
具体实施方式
以下参照附图并结合具体实施方式来进一步描述发明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施，本发明保护范围并不受限于该具体实施方式。
本发明涉及一种油罐除锈清洗机器人，如图1所示，包括若干轨道模块1、机器人本体2、与机器人本体2连接的增压设备3、与机器人本体2连接的真空设备4以及与轨道模块1和机器人本体2连接的控制系统5，如图6所示，轨道模块1包括轨道6，轨道6为工字型结构，如图5所示，机器人本体2包括卡接在轨道6上的第一运动机构7，该第一运动机构7为C字型结构，通过将若干轨道模块1以及机器人本体2放入油罐8内进行简单组装就可以使用，避免了因为油罐8入口狭窄无法使用的问题，该油罐除锈清洗机器人仅仅在组装时需要工作人员辅助，清洗时完全由机器人本身进行，保护了工作人员的安全和健康，将轨道6设计为工字型结构，使C字型结构的第一运动机构7卡接在轨道6上，该种固定机器人本体2的方式很稳定，避免了采用磁铁吸附的方法，不会出现掉落的情况，也不会受到磁吸力的限制，提高了清洗效果和清洗效率。
如图5所示，机器人本体2还包括与第一运动机构7连接的第一升降机构9、第一升降机构9连接的横板10、与横板10连接的回收吸盘11、设置在回收吸盘11内的高压喷射器12以及设置在横板10上的激光测距仪13，第一升降机构9、回收吸盘11、高压喷射器12以及激光测距仪13均与控制系统5连接，回收吸盘11以及高压喷射器12还与增压设备3连接，第一升降机构9可以根据油罐8的直径进行伸长和缩短，使机器人本体2能够有效地对油罐8壁面进行清洗，高压喷射器12可以通过喷砂或者喷射高压水来清洗油罐8，在清洗的同时，回收吸盘11可以利用真空原来将清洗后的污垢和污水吸出，吸出的污垢和污水通过管道排到油罐8外，避免了对清洗后的壁面造成二次污染。
如图3所示，轨道模块1还包括支座组件14，支座组件14包括第二升降机构15和第二运动机构16，采用该结构，第二升降机构15可以根据油罐8的直径进行伸长和缩短，将轨道6合适地支撑在油罐8壁面上，轨道模块1的轨道6在连接端面上设置有定位销，轨道模块1的轨道6与支座组件14可以快速连接，若干轨道模块1通过组装在一起形成一个环形轨道结构，支座组件14可以沿组成的环形轨道结构的中轴线运动，支座组件14的运动是靠电机来驱动。
如图5所示，机器人本体2的第一运动机构7包括壳体17、C型壁面18、设置在C型壁面18上的若干磁体19以及设置在C型壁面18上的滚轮20，采用该结构，机器人本体2的第一运动机构7可以沿环形轨道运动并可以停在任意角度位置，这样就可以全面地对油罐8壁面进行清洗，设置磁体19可以保证滚轮20在不运动的时候，机器人本体2就停留下来，滚轮的运动是通过电机的驱动来进行的。
一种油罐除锈清洗机器人清洗油罐方法，包括下列步骤：
(1)、将若干轨道模块1以及机器人本体2通过油罐8的开孔放入到油罐8内部；
(2)、将机器人本体2安装在任意轨道模块1的轨道中，将若干轨道模块1连接起来形成完整的环形轨道，通过调整每个轨道模块1的第二升降机构15来将形成的环形轨道支撑在油罐的壁面上；
(3)、通过控制系统5控制机器人本体2沿着环形轨道运动一圈，激光测距仪13实时测量其所在平面和油罐8壁面之间的距离，根据激光测距仪13测量的数据来确定环形轨道的偏移情况，然后调整每个轨道模块1的第二升降机构15，使环形轨道的轴线和油罐8的轴线能够重合；
(4)、根据激光测距仪13的数据将机器人本体2的第一升降机构9调整到合适长度，然后增压设备3和真空设备4开始工作，控制系统5控制机器人本体2进行清洗工作；
(5)、控制系统5控制机器人本体2沿环形轨道清洗油罐8内壁一周后，控制系统5控制每个轨道模块1上的第一运动机构7沿环形轨道的轴线移动，机器人本体2继续清洗油罐8内壁一周；
(6)、重复步骤(5)，直到完成清洗作业；
(7)、拆解环形轨道，从轨道模块1中取出机器人本体2，拆解轨道模块1的轨道6和支座组件14，将这些部件运出油罐8内部。
采用该油罐除锈清洗机器人的清洗方法，可以通过简单的组装就可以使用，清洗过程中不需要工作人员在场，清洗的同时可以将污垢和污水排出，既保证了高效性，也保护了工作人员的安全。

Claims (3)

1.一种油罐除锈清洗机器人，其特征在于：包括若干轨道模块（1）、机器人本体（2）、与机器人本体（2）连接的增压设备（3）、与机器人本体（2）连接的真空设备（4）以及与轨道模块（1）和机器人本体（2）连接的控制系统（5），轨道模块（1）包括轨道（6），轨道（6）为工字型结构，机器人本体（2）包括卡接在轨道（6）上的第一运动机构（7），该第一运动机构（7）为C字型结构；若干轨道模块（1）以及机器人本体（2）放入到油罐（8）内部；将机器人本体（2）安装在任意轨道模块（1）的轨道中，将若干轨道模块（1）连接起来形成一个环形轨道；机器人本体（2）还包括与第一运动机构（7）连接的第一升降机构（9）、第一升降机构（9）连接的横板（10）、与横板（10）连接的回收吸盘（11）、设置在回收吸盘（11）内的高压喷射器（12）以及设置在横板（10）上的激光测距仪（13）；轨道模块（1）还包括支座组件（14），支座组件（14）包括第二升降机构（15）和第二运动机构（16），第二升降机构（15）根据油罐（8）的直径进行伸长和缩短，将轨道（6）支撑在油罐（8）壁面上。
2.根据权利要求1所述的一种油罐除锈清洗机器人，其特征在于：机器人本体（2）的第一运动机构（7）包括壳体（17）、C型壁面（18）、设置在C型壁面（18）上的若干磁体（19）以及设置在C型壁面（18）上的滚轮（20）。
3.一种油罐除锈清洗机器人清洗油罐方法，该方法通过权利要求1至权利要求2任意一项描述的一种油罐除锈清洗机器人来实施，其特征在于：包括下列步骤：
（1）、将若干轨道模块（1）以及机器人本体（2）通过油罐（8）的开孔放入到油罐（8）内部；
（2）、将机器人本体（2）安装在任意轨道模块（1）的轨道中，将若干轨道模块（1）连接起来形成完整的环形轨道，通过调整每个轨道模块（1）的第二升降机构（15）来将形成的环形轨道支撑在油罐的壁面上；
（3）、通过控制系统（5）控制机器人本体（2）沿着环形轨道运动一圈，激光测距仪（13）实时测量其所在平面和油罐（8）壁面之间的距离，根据激光测距仪（13）测量的数据来确定环形轨道的偏移情况，然后调整每个轨道模块（1）的第二升降机构（15），使环形轨道的轴线和油罐（8）的轴线能够重合；
（4）、根据激光测距仪（13）的数据将机器人本体（2）的第一升降机构（9）调整到合适长度，然后增压设备（3）和真空设备（4）开始工作，控制系统（5）控制机器人本体（2）进行清洗工作；
（5）、控制系统（5）控制机器人本体（2）沿环形轨道清洗油罐（8）内壁一周后，控制系统（5）控制每个轨道模块（1）上的第一运动机构（7）沿环形轨道的轴线移动，机器人本体（2）继续清洗油罐（8）内壁一周；
（6）、重复步骤（5），直到完成清洗作业；
（7）、拆解环形轨道，从轨道模块（1）中取出机器人本体（2），拆解轨道模块（1）的轨道（6）和支座组件（14），将这些部件运出油罐（8）内部。
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Date Code Title Description
PB01 Publication
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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CB03 Change of inventor or designer information
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Inventor after: Lin Wei

Inventor after: Wu Libin

Inventor after: Zou Xing

Inventor after: Gao Jiuyang

Inventor after: Xu Jianmin

Inventor after: Yu Jiuyang

Inventor after: Zheng Xiaotao

Inventor before: Lin Wei

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Inventor before: Zheng Xiaotao

GR01 Patent grant
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