CN113021375A - 一种油罐除锈爬壁机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种油罐除锈爬壁机器人，涉及油罐除锈设备技术领域。本发明包括移动平台与除锈平台，移动平台顶部固定有伸缩臂，伸缩臂远离移动平台的一端与除锈平台转动连接，移动平台包括底盘，底盘底部四角均固定安装有红外测距装置，底盘两侧均链接有按压连杆，按压连杆远离底盘的一端固定有电磁吸附装置，电磁吸附装置底部四角均固定有永磁吸附轮。本发明采用永磁吸附与电磁吸附结合的吸附方式，增强了爬壁机器人的吸附能力，移动平台两侧的电磁吸附装置，可以使整个爬壁机器人更好的贴合不同直径的油罐；采用机械除锈的方式，在除锈磨盘外增加真空吸附装置，将除锈过程中产生的粉尘收集起来，避免环境污染。

Description

一种油罐除锈爬壁机器人

技术领域

本发明属于油罐除锈设备技术领域，特别是涉及一种油罐除锈爬壁机器人。

背景技术

随着石油化工行业的发展，作为储油容器的油罐，因常年处在室外环境，钢材质的油罐极易发生锈蚀，且罐体的锈蚀对其使用寿命有很大的影响，因而罐体的除锈喷漆问题是无法避免的，通常每个油罐每4～6年需进行整个罐体的内外壁除锈作业。目前常用的处理方法是搭脚手架或者吊篮，由人工手动完成除锈喷漆操作，这种处理方法工作效率低，劳动强度大，整个过程中工人长时间处于粉尘环境或者漆料的有毒环境中，存在很大的安全隐患，而且除锈的效率不高。对于企业来说，通过搭建脚手架或吊篮的方式人工给油罐除锈的方式不仅耗时而且成本很大，对企业生产经营有相当大的影响。而集除锈喷漆一体化的爬壁机器人可以代替人工操作，在有效保护工人生命健康的同时，为企业节省开支，提高生产效率。

目前，爬壁除锈机器人已在一些大型船舶的除锈喷漆工作中得到应用，而随着机器人技术的日益创新以及石化行业的不断发展，对自动化的要求逐渐提高，现有人工手动处理的技术不能满足使用者的使用要求；在油罐的除锈喷漆工作采用爬壁机器人来代替人工操作的需求也越来越迫切。

发明内容

本发明的目的在于提供一种油罐除锈爬壁机器人，解决了现有的罐体的内外壁除锈作业工作效率低，劳动强度大，存在很大的安全隐患，同时成本高，影响企业正常生产的问题。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明为一种油罐除锈爬壁机器人，包括移动平台与除锈平台，所述移动平台顶部固定有伸缩臂，所述伸缩臂远离移动平台的一端与除锈平台转动连接，所述移动平台包括底盘，所述底盘底部四角均固定安装有红外测距装置，所述底盘两侧均链接有按压连杆，所述按压连杆远离底盘的一端固定有电磁吸附装置，所述电磁吸附装置底部四角均固定有永磁吸附轮；所述除锈平台包括底端与伸缩臂转动连接的粉尘回收装置，所述粉尘回收装置内部固定有减速电机，所述减速电机输出轴贯穿粉尘回收装置底部且固定有机械除锈磨盘；其中，所述粉尘回收装置包括顶部中心与伸缩臂转动连接的储存盒，所述储存盒顶部固定有抽气端与储存盒内腔连通的真空泵，所述减速电机位于储存盒内部且减速电机的输出轴贯穿存储盒与机械除锈磨盘固定连接。

进一步地，所述底盘底部固定有三个相互独立驱动的磁轮，三个所述磁轮呈等腰三角形固定在底盘底部。

进一步地，所述磁轮包括与底盘转动连接的轭铁，所述轭铁上套设有轴承，所述轭铁上固定有两排关于轴承对称设置的永磁体，所述轭铁两端且位于永磁体一端的位置均开设有与永磁体对应配合的气隙。

进一步地，所述储存盒底部固定有包围机械除锈磨盘的除尘罩，所述机械除锈磨盘底部呈“Y”形固定有三列除锈齿。

进一步地，所述储存盒底部开设有与除尘罩内腔连通的粉尘输入口，所述储存盒内壁底部固定有与粉尘输入口配合的锥形导流罩，所述储存盒内壁且位于锥形导流罩上方的位置从下到上依次固定有第一粉尘过滤网、第二粉尘过滤网。

进一步地，所述底盘顶部固定值支撑吊架，所述按压连杆通过支撑吊架与底盘链接。

进一步地，所述移动平台与除锈平台底部通过电磁吸附装置、磁轮吸附有钢制罐壁。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明采用永磁吸附与电磁吸附结合的吸附方式，增强了爬壁机器人的吸附能力，移动平台两侧的电磁吸附装置，可以使整个爬壁机器人更好的贴合不同直径的油罐，移动平台的磁轮采用永磁体磁极同名相对的阵列排布，可以有效提高磁的利用率，集除锈喷漆一体化的爬壁机器人可以代替人工操作，在有效保护工人生命健康的同时，为企业节省开支，提高生产效率。

2、本发明采用机械除锈的方式，在除锈磨盘外增加真空吸附装置，将除锈过程中产生的粉尘收集起来，避免环境污染，同时，提高对工作人员身体健康的保护。

3、本发明磁轮采用独立的驱动方式，可以灵活的在壁面上完成转向移动等动作，爬壁机器人的机械除锈模块可以替换成喷漆模块，整个除锈喷漆工作都可以通过一台爬壁机器人完成，不需要搭设脚手架或者吊篮，不需要工人手动除锈，降低劳动强度的同时提高工作效率，并且在除锈过程中人工能够远离粉尘环境或者漆料的有毒环境，提高对工作人员健康的保障，降低安全隐患。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明油罐除锈爬壁机器人的正视图；

图2为本发明的底部图；

图3为本发明的侧视图；

图4为本发明的磁轮；

图5为本发明粉尘回收装置的结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-红外测距装置，2-电磁吸附装置，3-磁轮，4-钢制罐壁，5-机械除锈磨盘，6-底盘，7-轭铁，8-轴承，9-气隙，10-永磁体，11-粉尘回收装置，1101-真空泵，1102-储存盒，1103-粉尘输入口，1104-锥形导流罩，1105-第一粉尘过滤网，1106-第二粉尘过滤网，12-按压连杆，13-除尘罩，14-减速电机，15-永磁吸附轮，16-支撑吊架，17-伸缩臂。

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，所描述的实施例仅仅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得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-5所示，本发明为一种油罐除锈爬壁机器人，包括移动平台与除锈平台，移动平台与除锈平台底部通过电磁吸附装置2、磁轮3吸附有钢制罐壁4，移动平台顶部固定有伸缩臂17，伸缩臂17远离移动平台的一端与除锈平台转动连接，移动平台包括底盘6，底盘6顶部固定值支撑吊架16，按压连杆12通过支撑吊架16与底盘6链接，底盘6底部固定有三个相互独立驱动的磁轮3，移动平台的磁轮3采用永磁体磁极同名相对的阵列排布，三个磁轮相互独立驱动，前两轮与后轮都可以转动，三个磁轮3呈等腰三角形固定在底盘6底部，底盘6底部四角均固定安装有红外测距装置1，地面工作人员可以通过移动平台与钢制罐壁4的实时距离来调整电磁吸附装置2的磁力大小，保证平台在工作和移动的状态下都不会脱离钢制罐壁4面，底盘6两侧均链接有按压连杆12，按压连杆12远离底盘6的一端固定有电磁吸附装置2，电磁吸附装置2底部四角均固定有永磁吸附轮15，当平台处于移动状态时，电磁吸附装置2降低磁力，当平台处于除锈工作状态时，永磁吸附轮15增强磁力，移动平台两侧的电磁吸附装置2，可以使整个爬壁机器人更好的贴合不同直径的油罐。

如图4所示，磁轮3包括与底盘6转动连接的轭铁7，轭铁7上套设有轴承8，轭铁7上固定有两排关于轴承8对称设置的永磁体10，轭铁7两端且位于永磁体10一端的位置均开设有与永磁体10对应配合的气隙9；永磁体10产生的磁力线在轭铁7引导下穿过缝隙形成有效的闭合磁路。当钢制罐面穿过足够多的磁感线时，产生的磁能集聚的就越多，钢制面与轭铁7就会产生越大的吸附力；永磁体10磁极同名相对的阵列排布的吸附力在实验中的表现相较于其他排布方式最好，移动平台的磁轮3采用永磁体10磁极同名相对的阵列排布，可以有效提高磁的利用率。

如图1、3、5所示，除锈平台包括底端与伸缩臂17转动连接的粉尘回收装置11，粉尘回收装置11内部固定有减速电机14，减速电机14输出轴贯穿粉尘回收装置11底部且固定有机械除锈磨盘5，减速电机14能够驱动除锈磨盘5运转对罐壁上的锈迹进行清洁去除；

粉尘回收装置11包括顶部中心与伸缩臂17转动连接的储存盒1102，储存盒1102顶部固定有抽气端与储存盒1102内腔连通的真空泵1101，减速电机14位于储存盒1102内部且减速电机14的输出轴贯穿存储盒1102与机械除锈磨盘5固定连接；储存盒1102底部固定有包围机械除锈磨盘5的除尘罩13，机械除锈磨盘5底部呈“Y”形固定有三列除锈齿；储存盒1102底部开设有与除尘罩13内腔连通的粉尘输入口1103，储存盒1102内壁底部固定有与粉尘输入口1103配合的锥形导流罩1104，储存盒1102内壁且位于锥形导流罩1104上方的位置从下到上依次固定有第一粉尘过滤网1105、第二粉尘过滤网1106；采用机械除锈的方式，在除锈磨盘5外增加真空吸附装置，将除锈过程中产生的粉尘收集起来，避免环境污染。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”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。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (7)

1.一种油罐除锈爬壁机器人，包括移动平台与除锈平台，所述移动平台顶部固定有伸缩臂(17)，所述伸缩臂(17)远离移动平台的一端与除锈平台转动连接，其特征在于：

所述移动平台包括底盘(6)，所述底盘(6)底部四角均固定安装有红外测距装置(1)，所述底盘(6)两侧均链接有按压连杆(12)，所述按压连杆(12)远离底盘(6)的一端固定有电磁吸附装置(2)，所述电磁吸附装置(2)底部四角均固定有永磁吸附轮(15)；

所述除锈平台包括底端与伸缩臂(17)转动连接的粉尘回收装置(11)，所述粉尘回收装置(11)内部固定有减速电机(14)，所述减速电机(14)输出轴贯穿粉尘回收装置(11)底部且固定有机械除锈磨盘(5)；

其中，所述粉尘回收装置(11)包括顶部中心与伸缩臂(17)转动连接的储存盒(1102)，所述储存盒(1102)顶部固定有抽气端与储存盒(1102)内腔连通的真空泵(1101)，所述减速电机(14)位于储存盒(1102)内部且减速电机(14)的输出轴贯穿存储盒(1102)与机械除锈磨盘(5)固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种油罐除锈爬壁机器人，其特征在于，所述底盘(6)底部固定有三个相互独立驱动的磁轮(3)，三个所述磁轮(3)呈等腰三角形固定在底盘(6)底部。

3.根据权利要求2所述的一种油罐除锈爬壁机器人，其特征在于，所述磁轮(3)包括与底盘(6)转动连接的轭铁(7)，所述轭铁(7)上套设有轴承(8)，所述轭铁(7)上固定有两排关于轴承(8)对称设置的永磁体(10)，所述轭铁(7)两端且位于永磁体(10)一端的位置均开设有与永磁体(10)对应配合的气隙(9)。

4.根据权利要求1所述的一种油罐除锈爬壁机器人，其特征在于，所述储存盒(1102)底部固定有包围机械除锈磨盘(5)的除尘罩(13)，所述机械除锈磨盘(5)底部呈“Y”形固定有三列除锈齿。

5.根据权利要求4所述的一种油罐除锈爬壁机器人，其特征在于，所述储存盒(1102)底部开设有与除尘罩(13)内腔连通的粉尘输入口(1103)，所述储存盒(1102)内壁底部固定有与粉尘输入口(1103)配合的锥形导流罩(1104)，所述储存盒(1102)内壁且位于锥形导流罩(1104)上方的位置从下到上依次固定有第一粉尘过滤网(1105)、第二粉尘过滤网(1106)。

6.根据权利要求1所述的一种油罐除锈爬壁机器人，其特征在于，所述底盘(6)顶部固定值支撑吊架(16)，所述按压连杆(12)通过支撑吊架(16)与底盘(6)链接。

7.根据权利要求1所述的一种油罐除锈爬壁机器人，其特征在于，所述移动平台与除锈平台底部通过电磁吸附装置(2)、磁轮(3)吸附有钢制罐壁(4)。

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