CN112619951A - 一种喷涂机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种喷涂机器人，包括：喷涂机构和两个环抱攀爬机构；喷涂机构包括：第一连接架、环形圈和可在环形圈上移动的喷涂部，环形圈安装在第一连接架的上端；每一环抱攀爬机构包括：第二连接架、两个夹臂和攀爬部；第二连接架包括：第一连接板、第二连接板、第三连接板和第四连接板，第一连接板和第二连接板分别连接第四连接板的上下两端，位于上方的环抱攀爬机构的第二连接板与位于下方的环抱攀爬机构的第一连接板通过多个第一弹簧连接，位于上方的环抱攀爬机构的第一连接板连接第一连接架的下端；两个夹臂的末端分别可移动地安装在第一连接板和第二连接板上，夹臂的内侧安装至少一个攀爬部。本发明可自动喷涂，提高喷涂效率、质量和安全性。
Description
技术领域
本发明涉及电气设备防护技术领域，尤其涉及一种喷涂机器人。
背景技术
输变电设备的绝缘子污闪是影响供电安全的主要因素之一，电气设备的绝缘子瓷瓶在长期户外运行下，受到SO2、氮氧化物等大气环境的影响，表面逐渐沉积形成污秽层。遇到潮湿天气时，污秽层吸收水分，产生局部放电，最终导致电弧并发展为污闪，严重影响设备的安全稳定运行以及供电的可靠性。针对高压电气设备的PRTV(防污闪)喷涂，现有技术采用半自动式带电操作机具人工作业，存在一定的安全隐患，且喷涂质量难以得到保障。
发明内容
本发明实施例提供了一种喷涂机器人，以解决现有技术采用半自动式带电操作机具人工作业，存在一定的安全隐患，且喷涂质量难以得到保障的问题。
本发明实施例公开了如下的技术方案：
一种喷涂机器人，用于电气设备，所述喷涂机器人包括：从上到下依次叠置的喷涂机构和两个环抱攀爬机构；所述喷涂机构包括：第一连接架、环形圈和可在所述环形圈上移动的喷涂部，所述环形圈安装在所述第一连接架的上端；每一所述环抱攀爬机构包括：第二连接架、两个夹臂和攀爬部；所述第二连接架包括：第一连接板、第二连接板、第三连接板和第四连接板，所述第一连接板、所述第二连接板和所述第三连接板平行，所述第一连接板和所述第二连接板分别连接所述第四连接板的上下两端，所述第三连接板连接所述第四连接板的中部，位于上方的所述环抱攀爬机构的所述第二连接板与位于下方的所述环抱攀爬机构的所述第一连接板通过多个第一弹簧连接，位于上方的所述环抱攀爬机构的所述第一连接板连接所述第一连接架的下端；两个所述夹臂的末端分别可移动地安装在所述第一连接板和所述第二连接板上，且两个所述夹臂相对设置，每一所述夹臂包括：依次可转动连接的多个关节臂，所述夹臂的内侧安装至少一个所述攀爬部。
进一步，所述环形圈的上表面上具有一圈第一齿条和一圈轨道，所述齿条位于外圈，所述轨道位于内圈；所述喷涂部包括：L形的第一安装架、L形的第二安装架、第一电机、第一齿轮、滚轮、直线滑轨件和喷涂件，所述第一电机的输出轴穿过所述第一安装架的一端板，所述第一电机的输出轴上套设有所述第一齿轮，所述第一齿轮位于所述第一齿条上方，且与所述第一齿条啮合，所述第一安装架的另一端板的下表面上设置有位于所述轨道内且可在所述轨道内移动的所述滚轮，所述第二安装架的一端板的一端连接所述第一安装架的另一端板的一端，所述直线滑轨件安装在所述第二安装架的另一端板的下表面上，所述喷涂件可滑动地安装在所述直线滑轨件上。
进一步，所述直线滑轨件包括：第一安装板、第二电机、滑槽、丝杠和滑块，所述第一安装板的上表面连接所述第二安装架的另一端板的下表面，所述第一安装板的一端的下表面连接所述滑槽的一端的端板的上表面，所述第二电机安装在所述滑槽的一端的端板的外表面上，所述第二电机的输出轴穿设所述滑槽的一端的端板，且连接所述丝杠的一端，所述丝杠的另一端与所述滑槽的另一端的端板可转动地连接，所述滑块啮合套设在所述丝杠上。
进一步，所述喷涂件包括：滑动架、支撑板、第一连接杆、喷头和调节螺栓，所述滑动架套设在所述滑槽外，所述滑动架的上板的下表面连接所述滑块的上表面，所述支撑板的上表面连接所述第一连接杆的一端，所述第一连接杆的另一端连接所述滑动架的下板，所述支撑板上设置有U形安装架，所述喷头安装在套筒内，所述喷头的喷嘴伸出所述套筒的一端，所述喷头的接口端伸出所述套筒的另一端，所述套筒的两相对的侧壁各穿设一第一转轴的一端，两所述第一转轴的另一端分别可转动地穿设所述U形安装架的两侧壁，所述调节螺栓的一端从所述支撑板的下方穿过所述支撑板的螺孔，所述调节螺栓的一端连接所述套筒的靠近所述喷头的喷嘴的一端的下侧壁，所述调节螺栓的表面的螺纹与所述螺孔的内表面的螺纹啮合。
进一步：所述支撑板上设置有距离传感器和厚度传感器。
进一步：所述喷涂部的数量为至少两个，至少两个所述喷涂部间隔均匀设置；每一所述喷涂部的所述喷头的数量为两个，两个所述喷头对称设置在所述支撑板的上表面上。
进一步：所述第一连接板的下表面上，以及，所述第二连接板的上表面上，均设置有一弧形槽，所述弧形槽内紧邻一侧壁设置有第二齿条；每一所述环抱攀爬机构包括：两个第三安装架和两个第一夹臂驱动部，一所述第三安装架的一端可移动地嵌设在所述第一连接板的所述弧形槽和所述第三连接板的上表面之间，以及，另一所述第三安装架的一端可移动地嵌设在所述第二连接板的所述弧形槽和所述第三连接板的下表面之间；每一所述夹臂驱动部包括：第二齿轮和第三电机，所述第三电机安装在所述第三安装架内，所述第三电机的输出轴穿过所述第三安装架的抵接所述弧形槽的端板，所述第三电机的输出轴上套设有所述第二齿轮，所述第二齿轮位于对应的所述弧形槽内，且与所述弧形槽内的所述第二齿条啮合。
进一步，每一所述环抱攀爬机构包括：两个所述第二夹臂驱动部，每一所述第二夹臂驱动部包括：第四电机、蜗杆、涡轮和第二连接架，所述第四电机安装在所述第三安装架的一端的端板的外表面上，所述第四电机的输出轴穿过所述第三安装架的一端的端板，所述第三安装架的一侧的侧板的内表面上凸设有一第二安装板，所述第四电机的输出轴连接所述蜗杆的一端，所述蜗杆的另一端与所述第二安装板可转动的连接，所述蜗杆与所述涡轮啮合，转动杆穿设所述涡轮的中心，且所述转动杆的两端分别与所述第三安装架的上端的端板和下端的端板可转动地连接，所述涡轮的轮面上穿设有一第二连接杆，所述第二连接杆的两端分别连接所述第二连接架的上板和下板的一端。
进一步，每一所述关节臂包括：相对设置的两个主臂，相邻两个所述关节臂的两个所述主臂的相邻的端部通过六角螺栓可转动地连接，所述主臂上设置有条形槽；当所述关节臂不位于所述夹臂的前端时，所述关节臂还包括：相对设置的两个第一连接臂、相对设置的两个第二连接臂、第三连接杆和第四连接杆，所述第三连接杆和所述第四连接杆均为哑铃状，所述第三连接杆和所述第四连接杆的两端的尺寸均大于所述条形槽的宽度，所述第三连接杆和所述第四连接杆均穿设两个所述主臂的所述条形槽，所述第三连接杆和所述第四连接杆之间通过第二弹簧连接，两个所述第一连接臂的一端均套设在所述第三连接杆上，两个所述第二连接臂的一端均套设在所述第四连接杆上，两个所述第二连接臂的另一端分别与相邻的两个所述主臂的端部通过六角螺栓可转动地连接；当所述关节臂位于所述夹臂的末端时，两个所述主臂的一端分别与所述第三安装架的上板和下板的另一端可转动地连接，两个所述第一连接臂的另一端套设在第五连接杆上，所述第五连接杆的两端分别连接所述第二连接架的上板和下板的另一端；当所述关节臂不位于所述夹臂的末端时，两个所述第一连接臂的另一端分别与相邻的两个所述主臂的端部通过六角螺栓可转动地连接。
进一步：当所述关节臂不位于所述夹臂的末端时，所述主臂的内表面上设置至少一个所述攀爬部；每一所述攀爬部包括：相对设置的两个第三安装板、第五电机、同步带、第一同步轮、第二同步轮、第二转轴和第三转轴，所述第一同步轮和所述第二同步轮均设置在两个所述第三安装板之间，所述第一同步轮可转动地安装在两个所述第三安装板的第一角，所述第二同步轮可转动地安装在两个所述第三安装板的第二角，所述第二转轴的两端可转动地穿设两个所述第三安装板的第三角，所述第三转轴的两端可转动地穿设两个所述第三安装板的第四角，所述同步带套设在所述第一同步轮、所述第二同步轮、所述第二转轴和所述第三转轴上，所述同步带的外表面为粗糙表面，所述同步带与所述第一同步轮和所述第二同步轮啮合，所述第五电机的输出轴穿过一所述第三安装板，所述第一同步轮套设在所述第五电机的输出轴上，所述第五电机安装在所述主臂上。
本发明实施例的喷涂机器人，能够自动完成喷涂，提高了喷涂效率、质量和安全性，提高了变电站设备运行可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例的喷涂机器人的立体图；
图2是本发明实施例的喷涂机器人的主视图；
图3是本发明实施例的喷涂机器人的俯视图；
图4是本发明实施例的喷涂机器人的环形圈和喷涂部的部分结构的示意图；
图5是本发明实施例的喷涂机器人的喷涂部的结构的示意图；
图6是本发明实施例的喷涂机器人的喷涂部的部分结构的示意图；
图7是本发明实施例的喷涂机器人的直线滑轨件的俯视图；
图8是本发明实施例的喷涂机器人的夹臂和攀爬部的立体图；
图9是本发明实施例的喷涂机器人的夹臂和攀爬部的俯视图；
图10是本发明实施例的喷涂机器人的夹臂的立体图；
图11是本发明实施例的喷涂机器人的第二连接架的立体图；
图12是本发明实施例的喷涂机器人的第一夹臂驱动部和第二夹臂驱动部的侧视图；
图13是本发明实施例的喷涂机器人的攀爬部的侧视图。
具体实施方式
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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获取的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例公开一种喷涂机器人。该喷涂机器人用于电气设备，特别是变电站高压电器设备的绝缘支柱的瓷瓶。如图1～13所示，该喷涂机器人包括：从上到下依次叠置的喷涂机构和两个环抱攀爬机构。喷涂机构包括：第一连接架1、环形圈2和可在环形圈2上移动的喷涂部。环形圈2安装在第一连接架1的上端。该环形圈2可以由两个半圈通过螺栓连接成一个整圈。每一环抱攀爬机构包括：第二连接架、两个夹臂和攀爬部。
第二连接架为E形结构。具体的，第二连接架包括：第一连接板3、第二连接板4、第三连接板5和第四连接板6。第一连接板3、第二连接板4和第三连接板5平行。第一连接板3和第二连接板4分别连接第四连接板6的上下两端。第三连接板5连接第四连接板6的中部。位于上方的环抱攀爬机构的第二连接板4与位于下方的环抱攀爬机构的第一连接板3通过多个第一弹簧7连接。位于上方的环抱攀爬机构的第一连接板3连接第一连接架1的下端。
两个夹臂的末端分别可移动地安装在第一连接板3和第二连接板4上，且两个夹臂相对设置。每一夹臂包括：依次可转动连接的多个关节臂。图中示出了四个关节臂的实施例。夹臂的内侧安装至少一个攀爬部。
通过上述的结构设计，在对高压电力设备的瓷瓶进行防污闪涂料的喷涂时，将环形圈2套在瓷瓶外，移动夹臂的位置，使得夹臂夹住瓷瓶，攀爬部抵接瓷瓶的表面。调整喷涂部与瓷瓶表面的距离，对瓷瓶的表面进行360°喷涂。当该喷涂机器人在瓷瓶上进行攀爬时，一个环抱攀爬机构静止，另一个环抱攀爬机构在瓷瓶的表面移动攀爬，由于两个环抱攀爬机构之间通过第一弹簧7连接，第一弹簧7可伸长或者缩短，因此，一个环抱攀爬机构静止时，不会影响另一个环抱攀爬机构的攀爬；此外，第一弹簧7的弹性也可实现攀爬过程的持续给力。两个环抱攀爬机构交替攀爬，实现喷涂机器人在瓷瓶上的攀爬。
在本发明一优选的实施例中，环形圈2的上表面上具有一圈第一齿条201和一圈轨道202。第一齿条201位于外圈。轨道202位于内圈。
优选的，喷涂部的数量为至少两个。至少两个喷涂部间隔均匀设置。图中示出了两个喷涂部的实施例。喷涂部包括：L形的第一安装架8(由两块端板组成)、L形的第二安装架9(由两块端板组成)、第一电机10、第一齿轮11、滚轮12、直线滑轨件和喷涂件。第一电机10的输出轴穿过第一安装架8的一端板。第一电机10的输出轴上套设有第一齿轮11。第一齿轮11位于第一齿条201上方，且与第一齿条201啮合。第一安装架8的另一端板的下表面上设置有位于轨道202内且可在轨道202内移动的滚轮12。第二安装架9的一端板的一端连接第一安装架8的另一端板的一端。直线滑轨件安装在第二安装架9的另一端板的下表面上。喷涂件可滑动地安装在直线滑轨件上。
通过上述的结构设计，启动第一电机10，第一电机10带动第一齿轮11转动，第一齿轮11对啮合的第一齿条201施力，使得滚轮12在轨道202中滚动，同时使第一齿轮11也在第一齿条201上移动，实现喷涂部位置的调整。在直线滑轨件上移动喷涂件实现喷涂件与瓷瓶的表面的距离的调整。
在本发明一优选的实施例中，直线滑轨件包括：第一安装板13、第二电机14、滑槽15、丝杠16和滑块17。直线滑轨件位于环形圈2的下方。第一安装板13的上表面连接第二安装架9的另一端板的下表面。第一安装板13的一端的下表面连接滑槽15的一端的端板的上表面。第二电机14安装在滑槽15的一端的端板的外表面上。第二电机14的输出轴穿设滑槽15的一端的端板，且连接丝杠16的一端，具体可通过联轴器将第二电机14的输出轴和丝杆16连接在一起。丝杠16的另一端与滑槽15的另一端的端板可转动地连接。滑块17啮合套设在丝杠16上。
喷涂件包括：滑动架18、支撑板19、第一连接杆20、喷头21和调节螺栓22。滑动架18套设在滑槽外。滑动架18可以为四方环形。滑动架18的上板的下表面连接滑块17的上表面。支撑板19的上表面连接第一连接杆20的一端。第一连接杆20的另一端连接滑动架18的下板。支撑板19上设置有U形安装架23。喷头21安装在套筒23内。喷头21的喷嘴伸出套筒24的一端。喷头21的接口端伸出套筒24的另一端。喷头21的接口端用于连接输送涂料的管路。套筒24的两相对的侧壁各穿设一第一转轴的一端。两第一转轴的另一端分别可转动地穿设U形安装架23的两侧壁，使得套筒24可转动。调节螺栓22的一端从支撑板19的下方穿过支撑板19的螺孔。调节螺栓22的一端连接套筒24靠近喷头21的喷嘴的一端的下侧壁。调节螺栓22的表面的螺纹与螺孔的内表面的螺纹啮合。
通过上述的结构设计，启动第二电机14，第二电机14带动丝杠16转动，丝杠16带动滑块17移动，滑块17带动滑动架18移动，滑动架18带动支撑板19移动，从而可调整支撑板19上的喷头21与瓷瓶的表面的距离。通过转动调节螺栓22，可改变调节螺栓22在支撑板19上方的长度，从而调整喷头21的高度，以使喷头21处于合适的高度。
优选的，每一喷涂部的喷头21的数量为两个。两个喷头21对称设置在支撑板19的上表面上。优选的，一喷头21的喷嘴方向倾斜向上，另一喷头21的喷嘴方向倾斜向下，可适应瓷瓶的不同型号，达到更好喷涂质量。
在本发明一优选的实施例中，支撑板19上设置有距离传感器25和厚度传感器26。距离传感器25和厚度传感器26可对称设置在支撑板19上。
距离传感器25可与第二电机14电连接，此外，距离传感器25也可与外设的控制器电连接，控制器与第二电机14电连接。无论哪种方式，距离传感器25用于实时检测喷头21与瓷瓶的表面的距离，从而将距离信号发送到第二电机14或者控制器，第二电机14根据距离信号启停，或者，第二电机14根据控制器发送的信号启停，以便调整支撑板19的位置，适应各种类型高压电器设备。
厚度传感器26用于实施检测喷涂的涂料的厚度。厚度传感器26可与外设的控制器电连接，将检测的厚度发送到控制器，由控制器判断是否满足厚度要求，以便对不满足厚度要求的位置进行补喷。
在本发明一优选的实施例中，第一连接板3的下表面上，以及，第二连接板4的上表面上，均设置有一弧形槽27。弧形槽27内紧邻一侧壁设置有第二齿条271。优选的，该侧壁为弧形槽27的位于内侧的侧壁。
每一环抱攀爬机构包括：两个第三安装架28和两个第一夹臂驱动部。第三安装架28可以是槽形结构。一第三安装架28的一端可移动地嵌设在第一连接板3的弧形槽27和第三连接板5的上表面之间，以及，另一第三安装架28的一端可移动地嵌设在第二连接板4的弧形槽27和第三连接板5的下表面之间。
每一夹臂驱动部包括：第二齿轮29和第三电机30。第三电机30安装在第三安装架28内。第三电机30的输出轴穿过第三安装架28的抵接弧形槽27的端板。第三电机30的输出轴上套设有第二齿轮29。第二齿轮29位于对应的弧形槽27内，且与弧形槽27内的第二齿条271啮合。优选的，弧形槽27的尺寸可与第二齿轮29的尺寸匹配，使第二齿轮29的一侧与第二齿条271啮合，另一侧抵接弧形槽27的另一侧壁。
通过上述的结构设计，启动第三电机30，第三电机30带动第二齿轮29转动，第二齿轮29与啮合的第二齿条271作用，在弧形槽27内移动，从而使得整个夹臂移动，以便根据瓷瓶的直径移动夹臂，使夹臂环抱瓷瓶。
在本发明一优选的实施例中，每一环抱攀爬机构包括：两个第二夹臂驱动部。每一第二夹臂驱动部包括：第四电机31、蜗杆32、涡轮33和第二连接架34。第四电机31安装在第三安装架28的一端的端板的外表面上。第四电机31的输出轴穿过第三安装架28的一端的端板。第三安装架28的一侧的侧板的内表面上凸设有一第二安装板35。第四电机31的输出轴连接蜗杆32的一端，具体可通过联轴器将第四电机31的输出轴和蜗杆32的一端连接在一起。蜗杆32的另一端与第二安装板35可转动的连接。蜗杆32与涡轮33啮合。转动杆36穿设涡轮33的中心，且转动杆36的两端分别与第三安装架28的上端的端板和下端的端板可转动地连接。涡轮33的轮面上穿设有一第二连接杆37。第二连接杆37的两端分别连接第二连接架34的上板和下板的一端。
每一关节臂包括：相对设置的两个主臂38。相邻两个关节臂的两个主臂38的相邻的端部通过六角螺栓可转动地连接。主臂38上设置有条形槽381。相对设置的两个主臂38之间也可以在合适的位置设置连接杆将两个相对的主臂38连接起来，使结构更加稳固。
当关节臂不位于夹臂的前端时，关节臂还包括：相对设置的两个第一连接臂39、相对设置的两个第二连接臂40、第三连接杆41和第四连接杆42。第三连接杆41和第四连接杆42均为哑铃状。第三连接杆41和第四连接杆42的两端的尺寸均大于条形槽381的宽度，从而使得第三连接杆41和第四连接杆42不会从条形槽381中脱出。第三连接杆41和第四连接杆42均穿设两个主臂38的条形槽381。第三连接杆41和第四连接杆42之间通过第二弹簧43连接。两个第一连接臂39的一端均套设在第三连接杆41上。两个第二连接臂40的一端均套设在第四连接杆42上。两个第二连接臂40的另一端分别与相邻的两个主臂38的端部通过六角螺栓可转动地连接。当关节臂位于夹臂的末端时，两个主臂38的一端分别与第三安装架28的上板和下板的另一端可转动地连接。两个第一连接臂39的另一端套设在第五连接杆44上。第五连接杆44的两端分别连接第二连接架34的上板和下板的另一端。当关节臂不位于夹臂的末端时，两个第一连接臂39的另一端分别与相邻的两个主臂38的端部通过六角螺栓可转动地连接。
通过上述的结构设计，启动夹臂的第四电机31，第四电机31带动蜗杆32转动，蜗杆32带动涡轮33转动，涡轮33带动第二连接杆37转动，第二连接杆37带动第二连接架34转动，第二连接架34带动位于该夹臂末端关节臂的第一连接臂39绕第五连接杆44转动，第一连接臂39带动其套设的第三连接杆41移动，第三连接杆41通过第二弹簧43对第四连接杆42施力，使第四连接杆42移动，第四连接杆42带动套设其上的第二连接臂40移动，第二连接臂40的长度是固定的，使第二连接臂40带动轴连的下一节关节臂的主臂38绕轴转动，同时，下一节关节臂的主臂38的转动也会使上一节关节臂进行一定的转动。每一节关节臂的相应元件均如位于夹臂末端的关节臂的各个元件一样进行相应的动作，使得整个夹臂收拢或者张开，以便适应不同尺寸的瓷瓶，对瓷瓶进行环抱。
在本发明一优选的实施例中，当关节臂不位于夹臂的末端时，主臂38内表面上设置至少一个攀爬部。内表面指的是环抱瓷瓶时，与瓷瓶表面相对的表面。图中示出的具体实施例，上述的主臂38的内表面各设置一个攀爬部。该攀爬部一般可设置在靠近主臂38的中部的位置。
每一攀爬部包括：相对设置的两个第三安装板45、第五电机46、同步带47、第一同步轮48、第二同步轮49、第二转轴50和第三转轴51。第三安装板45可以是类似于梯形的结构。第一同步轮48和第二同步轮49均设置在两个第三安装板45之间。第一同步轮48可转动地安装(例如通过轴连的方式)在两个第三安装板45的第一角。第二同步轮49可转动地安装(例如通过轴连的方式)在两个第三安装板45的第二角。第二转轴50的两端可转动地穿设两个第三安装板45的第三角。第三转轴51的两端可转动地穿设两个第三安装板45的第四角。优选的，第一角和第二角位于梯形的较长的底边侧，第三角和第四角位于梯形的较短的底边侧，梯形的较短的底边侧对着瓷瓶。同步带47套设在第一同步轮48、第二同步轮49、第二转轴50和第三转轴51上。同步带47的外表面为粗糙表面，该外表面指的是背向第一同步轮48的表面。粗糙表面有利于增大与瓷瓶表面之间的摩擦力，更有利于攀爬。同步带47与第一同步轮48和第二同步轮49啮合，从而可随第一同步轮48和第二同步轮49的转动而移动。第五电机46的输出轴穿过一第三安装板45。第一同步轮48套设在第五电机46的输出轴上。第五电机46安装在主臂38上，例如安装在两个相对设置的主臂38中的位于下方的主臂38上。
通过上述的结构设计，使用时，同步带47抵接瓷瓶的表面。当需要攀爬时，启动第五电机46，第五电机46带动第一同步轮48转动，第一同步轮48带动同步带47移动，第二同步轮49、第二转轴50和第三转轴51在同步带47的作用下转动，辅助同步带47的移动。同步带47移动与瓷瓶的表面之间产生摩擦力，使攀爬部进行攀爬，并带动该攀爬部所在的环抱攀爬机构整体攀爬。此外，在越障过程中利用同步带47的减震以及关节臂的第二弹簧43等柔性机构可实现喷涂机器人的翻越式越障动作。
优选的，该检测机器人还可以设置控制器，控制器可与各电气元件电连接，例如电机、传感器等，从而控制相应电机的动作以及接收传感器的信号，进一步提高该检测机器人的自动化程度。
该喷涂机器人的使用过程如下：
喷涂前，将环形圈2套在瓷瓶外，启动每一夹臂的第三电机30，第三电机30带动第二齿轮29转动，第二齿轮29与啮合的第二齿条271作用，在弧形槽27内移动，从而使得整个夹臂移动，以便根据瓷瓶的直径移动夹臂，同时，启动第四电机31，从而使得第四电机31带动夹臂的每一关节臂转动，调整相邻两个关节臂之间的角度，使夹臂环抱瓷瓶，攀爬部的同步带47抵接瓷瓶的表面。根据距离传感器25实时检测的喷头21与瓷瓶的表面的距离，启动第二电机14，以使滑动架18带动支撑板19直线移动，从而可调整支撑板19上的喷头21与瓷瓶的表面的距离。通过转动调节螺栓22调整喷头21的高度，以使喷头21处于合适的高度。
喷头21调整合适后，启动第一电机10并开启喷头21，第一电机10带动整个喷涂部在环形圈2上转动，使喷头21进行环形喷涂。当喷涂完毕后，启动一个环抱攀爬机构的所有第五电机46，使同步带47移动，从而使得整个环抱攀爬机构进行攀爬，两个环抱攀爬机构交替动作，完成喷涂机器人的整体攀爬，使喷涂机器人攀爬到所需位置后再次进行喷涂。
综上，本发明实施例的喷涂机器人，能够自动完成喷涂，提高了喷涂效率、质量和安全性，提高了变电站设备运行可靠性。
以上，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权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种喷涂机器人，用于电气设备，其特征在于，所述喷涂机器人包括：从上到下依次叠置的喷涂机构和两个环抱攀爬机构；所述喷涂机构包括：第一连接架、环形圈和可在所述环形圈上移动的喷涂部，所述环形圈安装在所述第一连接架的上端；每一所述环抱攀爬机构包括：第二连接架、两个夹臂和攀爬部；
所述第二连接架包括：第一连接板、第二连接板、第三连接板和第四连接板，所述第一连接板、所述第二连接板和所述第三连接板平行，所述第一连接板和所述第二连接板分别连接所述第四连接板的上下两端，所述第三连接板连接所述第四连接板的中部，位于上方的所述环抱攀爬机构的所述第二连接板与位于下方的所述环抱攀爬机构的所述第一连接板通过多个第一弹簧连接，位于上方的所述环抱攀爬机构的所述第一连接板连接所述第一连接架的下端；
两个所述夹臂的末端分别可移动地安装在所述第一连接板和所述第二连接板上，且两个所述夹臂相对设置，每一所述夹臂包括：依次可转动连接的多个关节臂，所述夹臂的内侧安装至少一个所述攀爬部。
2.根据权利要求1所述的喷涂机器人，其特征在于，所述环形圈的上表面上具有一圈第一齿条和一圈轨道，所述齿条位于外圈，所述轨道位于内圈；
所述喷涂部包括：L形的第一安装架、L形的第二安装架、第一电机、第一齿轮、滚轮、直线滑轨件和喷涂件，所述第一电机的输出轴穿过所述第一安装架的一端板，所述第一电机的输出轴上套设有所述第一齿轮，所述第一齿轮位于所述第一齿条上方，且与所述第一齿条啮合，所述第一安装架的另一端板的下表面上设置有位于所述轨道内且可在所述轨道内移动的所述滚轮，所述第二安装架的一端板的一端连接所述第一安装架的另一端板的一端，所述直线滑轨件安装在所述第二安装架的另一端板的下表面上，所述喷涂件可滑动地安装在所述直线滑轨件上。
3.根据权利要求2所述的喷涂机器人，其特征在于，所述直线滑轨件包括：第一安装板、第二电机、滑槽、丝杠和滑块，所述第一安装板的上表面连接所述第二安装架的另一端板的下表面，所述第一安装板的一端的下表面连接所述滑槽的一端的端板的上表面，所述第二电机安装在所述滑槽的一端的端板的外表面上，所述第二电机的输出轴穿设所述滑槽的一端的端板，且连接所述丝杠的一端，所述丝杠的另一端与所述滑槽的另一端的端板可转动地连接，所述滑块啮合套设在所述丝杠上。
4.根据权利要求3所述的喷涂机器人，其特征在于，所述喷涂件包括：滑动架、支撑板、第一连接杆、喷头和调节螺栓，所述滑动架套设在所述滑槽外，所述滑动架的上板的下表面连接所述滑块的上表面，所述支撑板的上表面连接所述第一连接杆的一端，所述第一连接杆的另一端连接所述滑动架的下板，所述支撑板上设置有U形安装架，所述喷头安装在套筒内，所述喷头的喷嘴伸出所述套筒的一端，所述喷头的接口端伸出所述套筒的另一端，所述套筒的两相对的侧壁各穿设一第一转轴的一端，两所述第一转轴的另一端分别可转动地穿设所述U形安装架的两侧壁，所述调节螺栓的一端从所述支撑板的下方穿过所述支撑板的螺孔，所述调节螺栓的一端连接所述套筒的靠近所述喷头的喷嘴的一端的下侧壁，所述调节螺栓的表面的螺纹与所述螺孔的内表面的螺纹啮合。
5.根据权利要求4所述的喷涂机器人，其特征在于：所述支撑板上设置有距离传感器和厚度传感器。
6.根据权利要求4所述的喷涂机器人，其特征在于：所述喷涂部的数量为至少两个，至少两个所述喷涂部间隔均匀设置；
每一所述喷涂部的所述喷头的数量为两个，两个所述喷头对称设置在所述支撑板的上表面上。
7.根据权利要求1所述的喷涂机器人，其特征在于：所述第一连接板的下表面上，以及，所述第二连接板的上表面上，均设置有一弧形槽，所述弧形槽内紧邻一侧壁设置有第二齿条；
每一所述环抱攀爬机构包括：两个第三安装架和两个第一夹臂驱动部，一所述第三安装架的一端可移动地嵌设在所述第一连接板的所述弧形槽和所述第三连接板的上表面之间，以及，另一所述第三安装架的一端可移动地嵌设在所述第二连接板的所述弧形槽和所述第三连接板的下表面之间；
每一所述夹臂驱动部包括：第二齿轮和第三电机，所述第三电机安装在所述第三安装架内，所述第三电机的输出轴穿过所述第三安装架的抵接所述弧形槽的端板，所述第三电机的输出轴上套设有所述第二齿轮，所述第二齿轮位于对应的所述弧形槽内，且与所述弧形槽内的所述第二齿条啮合。
8.根据权利要求7所述的喷涂机器人，其特征在于，每一所述环抱攀爬机构包括：两个所述第二夹臂驱动部，每一所述第二夹臂驱动部包括：第四电机、蜗杆、涡轮和第二连接架，所述第四电机安装在所述第三安装架的一端的端板的外表面上，所述第四电机的输出轴穿过所述第三安装架的一端的端板，所述第三安装架的一侧的侧板的内表面上凸设有一第二安装板，所述第四电机的输出轴连接所述蜗杆的一端，所述蜗杆的另一端与所述第二安装板可转动的连接，所述蜗杆与所述涡轮啮合，转动杆穿设所述涡轮的中心，且所述转动杆的两端分别与所述第三安装架的上端的端板和下端的端板可转动地连接，所述涡轮的轮面上穿设有一第二连接杆，所述第二连接杆的两端分别连接所述第二连接架的上板和下板的一端。
9.根据权利要求8所述的喷涂机器人，其特征在于，每一所述关节臂包括：相对设置的两个主臂，相邻两个所述关节臂的两个所述主臂的相邻的端部通过六角螺栓可转动地连接，所述主臂上设置有条形槽；
当所述关节臂不位于所述夹臂的前端时，所述关节臂还包括：相对设置的两个第一连接臂、相对设置的两个第二连接臂、第三连接杆和第四连接杆，所述第三连接杆和所述第四连接杆均为哑铃状，所述第三连接杆和所述第四连接杆的两端的尺寸均大于所述条形槽的宽度，所述第三连接杆和所述第四连接杆均穿设两个所述主臂的所述条形槽，所述第三连接杆和所述第四连接杆之间通过第二弹簧连接，两个所述第一连接臂的一端均套设在所述第三连接杆上，两个所述第二连接臂的一端均套设在所述第四连接杆上，两个所述第二连接臂的另一端分别与相邻的两个所述主臂的端部通过六角螺栓可转动地连接；
当所述关节臂位于所述夹臂的末端时，两个所述主臂的一端分别与所述第三安装架的上板和下板的另一端可转动地连接，两个所述第一连接臂的另一端套设在第五连接杆上，所述第五连接杆的两端分别连接所述第二连接架的上板和下板的另一端；
当所述关节臂不位于所述夹臂的末端时，两个所述第一连接臂的另一端分别与相邻的两个所述主臂的端部通过六角螺栓可转动地连接。
10.根据权利要求9所述喷涂机器人，其特征在于：当所述关节臂不位于所述夹臂的末端时，所述主臂的内表面上设置至少一个所述攀爬部；
每一所述攀爬部包括：相对设置的两个第三安装板、第五电机、同步带、第一同步轮、第二同步轮、第二转轴和第三转轴，所述第一同步轮和所述第二同步轮均设置在两个所述第三安装板之间，所述第一同步轮可转动地安装在两个所述第三安装板的第一角，所述第二同步轮可转动地安装在两个所述第三安装板的第二角，所述第二转轴的两端可转动地穿设两个所述第三安装板的第三角，所述第三转轴的两端可转动地穿设两个所述第三安装板的第四角，所述同步带套设在所述第一同步轮、所述第二同步轮、所述第二转轴和所述第三转轴上，所述同步带的外表面为粗糙表面，所述同步带与所述第一同步轮和所述第二同步轮啮合，所述第五电机的输出轴穿过一所述第三安装板，所述第一同步轮套设在所述第五电机的输出轴上，所述第五电机安装在所述主臂上。
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| CN114700973A (zh) * | 2022-04-24 | 2022-07-05 | 应急管理部国家自然灾害防治研究院 | 一种用于高位边坡无线传感器布设的爬坡机械手装置 |
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