CN109455244B - 一种具有磁轮机构的爬壁机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有磁轮机构的爬壁机器人，用于对磁性金属表面的清洗。所述磁轮机构包括磁体、轮体、支撑座及固定机构。所述轮体可转动地设置在所述支撑座上，所述磁体通过所述固定机构设置在所述支撑座上，且所述固定机构可调节所述磁体与所述支撑座之间的距离，从而可调节爬壁机器人针对不同的磁性金属壁面的吸附力，使爬壁机器人可在不同的工作壁面上自由移动，提升清洁效率。

Description

一种具有磁轮机构的爬壁机器人

技术领域

本发明属于爬壁机器人技术领域，尤其涉及一种具有磁轮机构的爬壁机器人。

背景技术

随着工业发展加快，金属应用范围广，如化工存储罐、高温锅炉、石油管道等，其内壁因废物堆积，需要清理，针对金属表面的清洗大部分靠人工，此类工作环境恶劣，清洗难度高，施工安全性低。目前也有使用爬壁机器人对铁、镍、钴及其合金等磁性金属表面进行清洗，但不能针对不同工作壁面对爬壁机器人的吸附能力进行调节，导致爬壁机器人作业过程中因吸附过紧而无法移动或是因吸附不牢而掉落。

发明内容

鉴于上述问题，本发明目的在于提供一种具有吸附能力可调的磁轮机构的爬壁机器人，以解决应对不同工作环境的问题。

本发明一方面提供一种磁轮机构。所述磁轮机构包括磁体、轮体、支撑座及固定机构。所述轮体相对于所述支撑座可转动地设置在所述支撑座上，所述磁体通过所述固定机构设置在所述支撑座上，且所述固定机构能够调节所述磁体与所述支撑座之间的距离。

本发明另一方面提供一种具有所述磁轮机构的爬壁机器人。

本发明提供的一种具有磁轮机构的爬壁机器人，通过调节固定机构进而带动磁体相对于支撑座上下移动，从而改变磁体与工作壁面之间的距离，实现了调节爬壁机器人针对不同工作壁面的吸附力，使爬壁机器人可在不同的工作壁面上自由移动，清洁效率提升。

附图说明

图1为本发明实施例提供的爬壁机器人的整体结构示意图。

图2为所述爬壁机器人的侧视结构示意图。

图3为所述爬壁机器人的万向轮结构示意图。

图4为所述爬壁机器人的万向轮的部分结构示意图。

图5为所述爬壁机器人的局部剖面结构示意图。

图6为所述爬壁机器人的驱动轮模块结构示意图。

图7为所述爬壁机器人的驱动轮模块的剖面结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1、图2所示，本发明实施例提供的一种爬壁机器人900包括万向轮910、两组驱动轮模块920、电机930、控制盒940、减速器950、机架960、管卡970、连杆980及清洗喷头990。电机930的一端与机架960的一端分别连接减速器950的输入端与输出端，电机930的另一端与控制盒940连接，机架960的另一端与万向轮910连接。两组驱动轮模块920对称地安装在电机930的两侧。减速器950上方安装有一管卡970，管卡970中间可调节地安装有一连杆980，该连杆980的一端连接一清洗喷头990，以对工作墙面进行清洁操作。

如图3、图4所示，万向轮910包括第一磁轮机构100及第一安装机构200。第一安装机构200包括安装法兰210、轮架220、轮轴螺杆230、轮轴螺母240及转轴250。安装法兰210通过转轴250可转动地安装在轮架220的顶部，第一磁轮机构100通过轮轴螺杆230可转动地安装在轮架220底座的内侧，轮轴螺杆230的两端使用轮轴螺母240紧固。第一磁轮机构100包括两个第一轮体110、第一固定机构120、第一支撑座130及第一磁体140。第一磁体140通过第一固定机构120固定连接在第一支撑座130上。两个第一轮体110可转动地设置在第一支撑座130的两侧。第一支撑座130包括平行于第一磁体140的支撑板131与垂直连接在所述支撑板131的两个连接板132。

固定机构120包括紧固组件121及调节组件122。紧固组件121将第一磁体140固定连接在第一支撑座130上，调节组件122用于调节第一磁体140与第一支撑座130的支撑板131之间的距离。

紧固组件121包括紧固螺杆1211及紧固螺母1212。紧固螺杆1211一端与磁体140固定连接，另一端依次穿过第一支撑座130的支撑板131与调节组件122，进而与紧固螺母1212固定连接。

调节组件122包括主动调节模块1221、弹性元件1222及复位弹簧1223。弹性元件1222套设在紧固螺杆1211上且设置在第一磁体140与第一支撑座130的支撑板131之间。主动调节模块1221套设在紧固螺杆1211上，且位于第一支撑座130的支撑板131与紧固螺母1212之间。复位弹簧1223设置在主动调节模块1221内部。本实施例中，弹性元件1222均为弹簧，在其他实施例中，也可以是其他弹性材料，如橡胶圈、弹片等。

如图5所示，主动调节模块1221包括顶块1221a、紧顶斜块1221b、调节螺杆1221c、顶块1221a的第一交叠斜面1221d及紧顶斜块1221b的第二交叠斜面1221e。顶块1221a与紧顶斜块1221b沿紧固螺杆1211轴向层叠设置，且顶块1221a的第一交叠斜面1221d与紧顶斜块1221b的第二交叠斜面1221e相互抵靠在一起。调节螺杆1221c沿支撑座130的平行方向穿过紧顶斜块1221b，并与顶块1221a螺纹连接。其中顶块1221a通过紧固螺杆1211固定连接，紧顶斜块1221b可随调节螺杆1221c的调节而紧贴在第一支撑座130上移动。顶块1221a和紧顶斜块1221b内部均有中空部分，且中空部分均包含有一个与第一支撑座130垂直的竖直面。复位弹簧1223套设在调节螺杆1221c上，且一端设置在顶块1221a内部中空的竖直面上，另一端设置在紧顶斜块1221b内部中空的竖直面上。

实际操作时，用户朝一个方向转动调节螺杆1221c时，压缩复位弹簧1223，紧顶斜块1221b随着调节螺杆1221c向顶块1221a方向推进，顶块1221a受到向上的力且与第一支撑座130之间的距离增大，进而带动第一磁体140向上移动，弹性元件1222压缩，同时保持第一支撑座130与第一磁体140之间的距离；当用户朝另一方向转动调节螺杆1221c时，复位弹簧1223逐渐实现复位操作，紧顶斜块1221b向远离顶块方向移动，顶块1221a与第一支撑座130之间的距离减小，弹性元件1222复位，第一磁体140受重力和弹性元件1222的作用力向下移动。

如图6所示，驱动轮模块920包括第二磁轮机构300、从动轮400、同步带500及第二安装机构600。第二磁轮机构300通过第二安装机构600安装在驱动轮模块920内。其中，第二磁轮机构300与第二安装机构600的部分组件组成驱动轮模块920的主动轮700。同步带500分别套设在所述主动轮700及所述从动轮400上，以实现运动传导功能。当所述主动轮700受驱动转动时，带动同步带500运动，从而带动从动轮400进行转动，进而使得同步带500外表面接触工作墙体，实现更大的爬壁摩擦力，以爬越不同平整度的工作墙体。

如图6、图7所示，第二安装机构600包括固定件610、保护盖620、驱动轮架630、张紧机构640及支撑轮650。保护盖620通过固定件610固定连接在第二磁轮机构300的两侧。驱动轮架630的两端分别与主动轮700和从动轮400固定连接，张紧机构640设置在驱动轮架630上。支撑轮650安装在主动轮700内，用于支撑并驱动同步带500。

第二磁轮机构300与第一磁轮机构100的结构、功能和安装方式基本相同。第二磁轮机构300包括两个第二轮体310、第二支撑座320、第二磁体330及第二固定机构340。第二磁体330通过第二固定机构340固定连接在第二支撑座320上，两个第二轮体310相对于第二支撑座320可转动地设置在第二支撑座320的两侧。

本发明实施例提供的一种具有磁轮机构的爬壁机器人，通过调节固定机构进而带动磁体相对于支撑座上下移动，从而改变磁体与工作壁面之间的距离，实现了调节爬壁机器人针对不同工作壁面的吸附力，使爬壁机器人可在不同的工作壁面上自由移动，清洁效率提升。本发明实施例的爬壁机器人进一步采用顶块、紧顶斜块及调节螺杆来连接固定磁体，通过调节螺杆来调节紧顶斜块与顶块的相对运动，以调节磁体相对于支撑座的距离，从而提供了更为巧妙的调节机构设计。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括至少一个该特征。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种磁轮机构，其特征在于，所述磁轮机构包括磁体、轮体、支撑座及固定机构，所述轮体可转动地设置在所述支撑座上，所述磁体通过所述固定机构设置在所述支撑座上，且所述固定机构能够调节所述磁体与所述支撑座之间的距离；

所述支撑座包括平行于所述磁体的支撑板与垂直连接在所述支撑板的两个连接板；

所述固定机构包括紧固组件及调节组件，所述紧固组件将所述磁体固定连接在所述支撑座上，所述调节组件用于调节所述磁体与所述支撑座之间的距离；

所述紧固组件包括紧固螺杆与紧固螺母，所述紧固螺杆一端与所述磁体固定连接，另一端依次穿过所述支撑座与所述调节组件，进而与所述紧固螺母固定连接；

所述调节组件包括弹性元件与主动调节模块，所述弹性元件套设在所述紧固螺杆上且位于所述磁体与所述支撑座之间，所述主动调节模块套设在所述紧固螺杆上，且位于所述支撑座与所述紧固螺母之间；

所述主动调节模块包括顶块、紧顶斜块及调节螺杆，所述顶块与所述紧顶斜块沿所述紧固螺杆轴向层叠设置，且所述顶块的第一交叠斜面与所述紧顶斜块的第二交叠斜面相互抵靠在一起，所述调节螺杆沿所述支撑座的平行方向穿过所述紧顶斜块，并与所述顶块螺纹连接。

2.根据权利要求1所述的磁轮机构，其特征在于，所述调节组件还包括复位弹簧，所述复位弹簧套设在所述调节螺杆上，且位于所述顶块与所述紧顶斜块之间。

3.一种爬壁机器人，其特征在于，所述爬壁机器人包括如权利要求1或2所述的磁轮机构。

4.根据权利要求3所述的爬壁机器人，其特征在于，所述爬壁机器人包括万向轮、两组驱动轮模块、电机、控制盒、减速器、机架，所述电机的一端与所述机架的一端分别连接所述减速器的输入端与输出端，所述电机的另一端与所述控制盒连接，所述机架的另一端与所述万向轮连接，两组所述驱动轮模块对称地安装在所述电机的两侧。

5.根据权利要求4所述的爬壁机器人，其特征在于，所述驱动轮模块包括主动轮、从动轮和套设在主动轮和从动轮上的同步带，所述主动轮包括保护盖、固定件和所述磁轮机构，所述保护盖通过所述固定件固定连接在所述磁轮机构两侧。

6.根据权利要求4所述的爬壁机器人，其特征在于，所述万向轮包括安装法兰、轮架、轮轴螺杆、转轴和所述磁轮机构，所述安装法兰通过所述转轴可转动地安装在所述轮架上，所述磁轮机构通过所述轮轴螺杆可转动地安装在所述轮架底座的内侧。

Images