CN111516772A - 一种用于船舶清洗的摆臂式磁力爬壁机器人 - Google Patents

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阮佳琪
乔金锋
耿玲
孙浩
郭冬冬
邵琳
田利红
梁存
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Abstract

一种用于船舶清洗的摆臂式磁力爬壁机器人，包括车体框架、主动轮模块和从动轮模块，车体框架的顶侧安装有摆杆模块。从动轮模块包括两个万向从动轮，两个万向从动轮之间设有从动轮磁铁，通过磁隙调整螺栓能够调整从动轮磁铁的磁隙。摆杆模块包括转轴、电机、摆动杆和传感器组件，传感器组件包括两个传感器、两块过渡板和一块T形板，两个传感器分别通过多个连接螺栓安装在各自的一块过渡板上，两块过渡板上分别穿设有各自的滚花螺栓，T形板远离转轴的一侧开设有滑槽，两块过渡板均放置于T形板上且所有连接螺栓和滚花螺栓均穿设在各自的滑槽内，以便于调整两个传感器之间的距离，通过将滚花螺栓上的螺母拧紧以限制过渡板和T形板之间的位移。

Description

一种用于船舶清洗的摆臂式磁力爬壁机器人
技术领域
本发明涉及磁力爬壁船舶清洗领域，尤其涉及一种用于船舶清洗的摆臂式磁力爬壁机器人。
背景技术
在船舶清洗作业中，由于人员和常规设备难以到达船舶的侧面等位置，因此多采用磁力爬壁装备，即能够沿着船舶的侧面攀爬行走的磁力爬壁机器人。现有的磁力爬壁装备通常包括摆臂式磁力爬壁机器人、吸盘式磁力爬壁机器人和机器人辅助转运车架，两种磁力爬壁机器人均通过内置磁铁产生的磁吸附力使机器人能够吸附在船舶的侧面，再通过机器人自身的车轮进行运动，摆臂式机器人通过能够摇摆的摆杆与清洗管路相连接，在机器人行走并且清洗管路往复摆动的过程中进行清洗作业。
现有的摆臂式磁力爬壁机器人通过主动轮模块和从动轮模块配合行走，而现有的从动轮模块的结构为将从动轮磁铁安装于从动轮的车轮内部，而从动轮的车轮两侧均进行封闭并在车轮外侧套装有橡胶轮带。从动轮磁铁内置的结构导致从动轮磁铁的更换和除锈都较为困难，并且使人员难以对从动轮磁铁的磁隙进行调整，而橡胶轮带的安装难度较大，并且易磨损使用寿命较低。
并且，摆臂式磁力爬壁机器人需要对摆杆的摆动范围进行控制，现有技术中是在摆杆的一侧安装两个传感器，摆杆只能在两个传感器之间往复摆动，通过调整两个传感器之间的距离来限制摆杆的摆动范围。现有的结构为通过多个小螺钉将两个传感器分别安装在一个T形板上，调整传感器位置时需要将所有小螺钉全部拆卸，并在移动传感器之后将小螺钉再次拧上，操作非常麻烦不便，并且在生产现场容易丢失小螺钉和螺母，影响生产效率。
发明内容
为解决上述现有的摆臂式磁力爬壁机器人存在的问题，本发明提供了一种用于船舶清洗的摆臂式磁力爬壁机器人。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种用于船舶清洗的摆臂式磁力爬壁机器人，包括一个车体框架，车体框架的两侧对称安装有两个主动轮模块，车体框架的底部安装有从动轮模块，车体框架的顶侧安装有摆杆模块，车体框架上还安装有电控盒；
所述主动轮模块包括一个与车体框架连接的壳体，壳体内安装有主动轮、用于带动主动轮转动的动力传动组件、以及用于和主动轮所行驶的工作面之间产生磁吸附力的主动轮磁铁；
所述从动轮模块包括一块与车体框架底部连接的安装板，安装板远离车体框架的一侧连接有两个万向从动轮，两个万向从动轮之间设有用于和万向从动轮所行驶的工作面之间产生磁吸附力的从动轮磁铁，从动轮磁铁上穿设有多个磁隙调整螺栓，安装板远离车体框架的一侧连接有磁铁支撑座，多个磁隙调整螺栓均连接在磁铁支撑座上，以便于调整从动轮磁铁的磁隙；
所述摆杆模块包括一根转轴、用于带动转轴旋转的电机、与转轴连接的摆动杆、以及用于监控摆动杆旋转角度的传感器组件，传感器组件包括两个传感器、两块过渡板和一块T形板，两个传感器分别通过多个连接螺栓安装在各自的一块过渡板上，两块过渡板上分别穿设有各自的滚花螺栓，T形板的一侧套设于转轴上并相对于车体框架固定设置，T形板远离转轴的一侧开设有滑槽，两块过渡板均放置于T形板上且所有连接螺栓和滚花螺栓均穿设在各自的滑槽内，以便于调整两个传感器之间的距离，通过将滚花螺栓上的螺母拧紧以限制过渡板和T形板之间的位移。
优选的，通过磁隙调整螺栓的头部与磁隙调整螺栓上拧设的螺母配合限制从动轮磁铁与磁铁支撑座分离。
优选的，所述转轴的轴线与主动轮的轴线垂直，摆动杆的轴线与主动轮的轴线平行。
优选的，所述传感器的四角分别穿设有连接螺栓，过渡板上穿设有两个滚花螺栓，两个滚花螺栓关于传感器对称设置。
优选的，所述车体框架上设有用于捆绑安全绳的防护围栏，防护围栏为弯曲管状结构，防护围栏的弯曲凸出部位于摆动杆远离车体框架的一侧。
根据上述技术方案，本发明的有益效果是：
本发明的从动轮模块采用了两个万向从动轮，并将从动轮磁铁安装在两个万向从动轮之间，使从动轮磁铁外露安装，改变了原有的从动轮磁铁位于从动轮内部的结构，因此从动轮磁铁的更换和除锈都更为简便，也使人员能够在不拆卸从动轮模块的情况下直接触碰调整从动轮磁铁，就能通过磁隙调整螺栓对从动轮磁铁的磁隙进行调整；并且万向从动轮的安装难度比现有采用的橡胶轮带更低，万向从动轮也更为耐磨，使用寿命比橡胶轮带更长。
本发明中通过连接螺栓将传感器安装于过渡板，再通过滚花螺栓将过渡板安装于T形板上，并在T形板上开设了滑槽，在需要调整两个传感器的位置时，只需要将滚花螺栓拧松就可以使传感器随着过渡板沿滑槽移动。与现有技术中需要拆卸多个小螺钉相比，由于不再需要将小螺钉从传感器上完全拆卸，就能避免螺钉和螺母的丢失，并且移动一个传感器时需要拧动的滚花螺栓数量必然小于原有需要拆卸的小螺钉数量，滚花螺栓自身由于头部带有滚花的结构，也比通常的小螺钉更容易进行拧动，从而大幅简化了移动传感器时的操作过程，提升生产效率。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的爆炸结构图；
图3为从动轮模块的结构示意图；
图4为从动轮模块的另一结构示意图；
图5为摆杆模块的结构示意图；
图6为传感器组件的结构示意图。
图中标记：1、车体框架，2、电控盒，3、壳体，4、主动轮，5、安装板，6、万向从动轮，7、从动轮磁铁，8、磁隙调整螺栓，9、磁铁支撑座，10、转轴，11、电机，12、摆动杆，13、传感器，14、过渡板，15、连接螺栓，16、滚花螺栓，17、T形板，18、滑槽，19、防护围栏。
具体实施方式
参见附图，具体实施方式如下：
一种用于船舶清洗的摆臂式磁力爬壁机器人，包括一个车体框架1，车体框架1的两侧对称安装有两个主动轮模块，车体框架1的底部安装有从动轮模块，车体框架1的顶侧安装有摆杆模块，车体框架1上还安装有电控盒2。
如图1、2所示，主动轮模块包括一个与车体框架1连接的壳体3，壳体3内安装有主动轮4、用于带动主动轮4转动的动力传动组件、以及用于和主动轮4所行驶的工作面之间产生磁吸附力的主动轮磁铁。
如图1、2、3、4所示，从动轮模块包括一块与车体框架1底部连接的安装板5，安装板5远离车体框架1的一侧连接有两个万向从动轮6，两个万向从动轮6之间设有用于和万向从动轮6所行驶的工作面之间产生磁吸附力的从动轮磁铁7，从动轮磁铁7上穿设有多个磁隙调整螺栓8，安装板5远离车体框架1的一侧连接有磁铁支撑座9，多个磁隙调整螺栓8均连接在磁铁支撑座9上，以便于调整从动轮磁铁7的磁隙，通过磁隙调整螺栓8的头部与磁隙调整螺栓8上拧设的螺母配合限制从动轮磁铁7与磁铁支撑座9分离。
如图1、2、5、6所示，摆杆模块包括一根转轴10、用于带动转轴10旋转的电机11、与转轴10连接的摆动杆12、以及用于监控摆动杆12旋转角度的传感器组件，转轴10的轴线与主动轮4的轴线垂直，摆动杆12的轴线与主动轮4的轴线平行。传感器组件包括两个传感器13、两块过渡板14和一块T形板17，两个传感器13分别通过多个连接螺栓15安装在各自的一块过渡板14上，两块过渡板14上分别穿设有各自的滚花螺栓16，本实施例中，传感器13的四角分别穿设有连接螺栓15，过渡板14上穿设有两个滚花螺栓16，两个滚花螺栓16关于传感器13对称设置，T形板17的一侧套设于转轴10上并相对于车体框架1固定设置，T形板17远离转轴10的一侧开设有滑槽18，两块过渡板14均放置于T形板17上且所有连接螺栓15和滚花螺栓16均穿设在各自的滑槽18内，以便于调整两个传感器13之间的距离，通过将滚花螺栓16上的螺母拧紧以限制过渡板14和T形板17之间的位移。
本实施例中，车体框架1上设有用于捆绑安全绳的防护围栏19，防护围栏19为弯曲管状结构，防护围栏19的弯曲凸出部位于摆动杆12远离车体框架1的一侧。现有设备在使用过程中，因安全绳位置较低，在机器人转弯后退时，安全绳常常被轮子压住或挂住，需要工人成高空车去调整。本实施例在机器人远离车体框架1一侧的上方增加了防护围栏19后，将安全绳的安装点放在最高处，解决了安全绳和轮子干涉的问题。

Claims (5)

1.一种用于船舶清洗的摆臂式磁力爬壁机器人，其特征在于：包括一个车体框架（1），车体框架（1）的两侧对称安装有两个主动轮模块，车体框架（1）的底部安装有从动轮模块，车体框架（1）的顶侧安装有摆杆模块，车体框架（1）上还安装有电控盒（2）；
所述主动轮模块包括一个与车体框架（1）连接的壳体（3），壳体（3）内安装有主动轮（4）、用于带动主动轮（4）转动的动力传动组件、以及用于和主动轮（4）所行驶的工作面之间产生磁吸附力的主动轮磁铁；
所述从动轮模块包括一块与车体框架（1）底部连接的安装板（5），安装板（5）远离车体框架（1）的一侧连接有两个万向从动轮（6），两个万向从动轮（6）之间设有用于和万向从动轮（6）所行驶的工作面之间产生磁吸附力的从动轮磁铁（7），从动轮磁铁（7）上穿设有多个磁隙调整螺栓（8），安装板（5）远离车体框架（1）的一侧连接有磁铁支撑座（9），多个磁隙调整螺栓（8）均连接在磁铁支撑座（9）上，以便于调整从动轮磁铁（7）的磁隙；
所述摆杆模块包括一根转轴（10）、用于带动转轴（10）旋转的电机（11）、与转轴（10）连接的摆动杆（12）、以及用于监控摆动杆（12）旋转角度的传感器组件，传感器组件包括两个传感器（13）、两块过渡板（14）和一块T形板（17），两个传感器（13）分别通过多个连接螺栓（15）安装在各自的一块过渡板（14）上，两块过渡板（14）上分别穿设有各自的滚花螺栓（16），T形板（17）的一侧套设于转轴（10）上并相对于车体框架（1）固定设置，T形板（17）远离转轴（10）的一侧开设有滑槽（18），两块过渡板（14）均放置于T形板（17）上且所有连接螺栓（15）和滚花螺栓（16）均穿设在各自的滑槽（18）内，以便于调整两个传感器（13）之间的距离，通过将滚花螺栓（16）上的螺母拧紧以限制过渡板（14）和T形板（17）之间的位移。
2.根据权利要求1所述的一种用于船舶清洗的摆臂式磁力爬壁机器人，其特征在于：通过磁隙调整螺栓（8）的头部与磁隙调整螺栓（8）上拧设的螺母配合限制从动轮磁铁（7）与磁铁支撑座（9）分离。
3.根据权利要求1所述的一种用于船舶清洗的摆臂式磁力爬壁机器人，其特征在于：所述转轴（10）的轴线与主动轮（4）的轴线垂直，摆动杆（12）的轴线与主动轮（4）的轴线平行。
4.根据权利要求1所述的一种用于船舶清洗的摆臂式磁力爬壁机器人，其特征在于：所述传感器（13）的四角分别穿设有连接螺栓（15），过渡板（14）上穿设有两个滚花螺栓（16），两个滚花螺栓（16）关于传感器（13）对称设置。
5.根据权利要求1所述的一种用于船舶清洗的摆臂式磁力爬壁机器人，其特征在于：所述车体框架（1）上设有用于捆绑安全绳的防护围栏（19），防护围栏（19）为弯曲管状结构，防护围栏（19）的弯曲凸出部位于摆动杆（12）远离车体框架（1）的一侧。
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