CN201161249Y - 圆柱型油罐清洗机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种圆柱型油罐清洗机器人的机械结构设计，包括清洗刷头，车载升降台，旋转云台，机械手臂，机械手臂具有收缩和旋转功能。机器人可适应罐顶人孔口径，实现折叠，伸展。通过车载升降台调节工作半径，机械手臂伸展调节工作预紧力，在电机减速驱动下，机械手臂实现整周旋转，清洗刷头自转完成一个圆柱断面清洗，小车沿油罐纵向直线平移，完成内壁全面积清洗。清洗刷头可整体旋转，适应弧顶内壁清洗，设计了相应导轮和行走机构增加机器人整体稳定性，运用功能模块设计理念，可实现模块的拆装与重组。

Description

圆柱型油罐清洗机器人

技术领域

本实用新型涉及一种工业机器人，尤其涉及一种圆柱型油罐清洗机器人。

背景技术

原油喷射清洗技术是目前国外油罐车清洗领域最成熟有效的技术，以日本TATH0株式会社开发的油罐清洗的TAIHO COWS系统为例，其清洗流程的最后一步为：水清洗后，将水完全从油罐中抽出，再进行机械壁面的刷洗和罐内缺陷的检修工作。具体为将壁面清刷机械或者检修机械送进油罐，让其自行进行顶壁、底壁、侧壁的清刷。清刷完内壁面的粘结块，这样就完成了整个油罐的清洗工作。完成此工艺程序的机械装置在COWS系统中没有提到，国内也没有相应的专利申请。

发明内容

本实用新型的目的是要提供这样一种圆柱型油罐清洗机器人，它能部分收缩折叠，进入油罐内部，机械展开后，完成壁面的刷洗工作。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种圆柱型油罐清洗机器人，其包括清洗刷头，车载升降台，旋转云台，机械手臂，所述机械手臂采用多级伸缩杆式，换向驱动装置采用齿轮传动，电机随动，工作装置可旋转换向，其特征在于机器人可收缩折叠，适应罐顶人孔口径，进入罐车内部后，可伸展，刷头工作接触压力和清洗半径可进行调节，清洗刷头装置可整体旋转，所述刷头在罐体内表面形成圆柱断面轨迹，导轮和行走机构增加机器人整体稳定性，推动小车沿油罐纵向直线平移，运用功能模块设计理念，可实现模块的拆装与重组。

本实用新型另一方面提供了一种应用于如上机械结构的圆柱型油罐清洗机器人对油罐进行清洗的方法。其中，清洗工作为从罐车一端部封头向另一端部封头，清洗轨迹为圆柱断面，实现包括内壁和封头的全面积清洗。

通过采取上述结构，当清洗油罐内部端部封头时，刷头装置整体旋转90°，与油罐纵向平行，机械手臂回转，刷头自转，清洗轨迹为圆环面，逐步收缩机械手臂，半径减小，清洗轨迹圆环面向圆心靠近。当收缩到机械手臂极限时，调整车载升降台高度继续完成封头圆心周围面积的清洗。小车行走及导轮机构驱动小车纵向直线平移，云台旋转180°，机械手臂换向，刷头装置整体旋转-90°，回复初始位置。机械手臂回转360°，刷头自转，清洗轨迹为圆柱断面，刷头工作接触压力可收放机械手臂调整，小车纵向直线平移完成内壁清洗工作。

上述刷头装置可实现±120°旋转。机械手臂可实现0°-360°连续旋转。

上述小车行走机构采用蜗轮蜗杆驱动，导轮采用绕线器实现0°-80°收放。

上述机械手臂可采用丝杠螺母形式。

作为本实用新型的进一步改进，在该圆柱型油罐清洗机器人基础上，增加车载升降台和机械臂的折叠杆级数，内径在一定范围内变化的各种油罐都可清洗。

作为本实用新型的更进一步改进，基于功能模块的设计思想，可以实现工作头，机械手臂的更换。云台承载台安装的所有部件均可拆卸，重安装。可以更换功能，实现比如内部检修，喷漆等工作。

综上所述，本实用新型实现了油罐内部的无死区清洗，清洗头接触压力可调整，以适应不同的清洗条件，清洗半径可调整，以适应不同内径的油罐。

附图说明

下面将参照附图对本实用新型的具体实施方式进行更加详细的说明，其中：

图1是根据本实用新型圆柱型油罐清洗机器人的实施方式的示意性侧视图。

图2是图1所示圆柱型油罐清洗机器人实施油罐的端部封头清洗时的轨迹示意图。

图3是图1所示圆柱型油罐清洗机器人实施油罐内表面清洗时的轨迹示意图。

图4是根据本实用新型圆柱型油罐清洗机器人的实施方式的示意性俯视图。

具体实施方式

图1示出了本实用新型圆柱型油罐清洗机器人的实施方式。车载升降台3下降至最低，换向驱动装置6驱动机械手臂8旋转换向，机械手臂8收缩。机器人本体达到最小体积，通过罐顶人孔进入油罐内部。进入罐内，行走机构带动机器人驶向一侧端部封头，车载升降台3上升至工作高度，换向驱动装置6再次驱动机械手臂8旋转换向，调整刷头10位置和机械手臂8半径完成端部封头清洗。图2示出了端部封头清洗的轨迹。云台5旋转，将机械手臂8，换向驱动装置6一起反向。再次调整刷头10位置，机械手臂8伸展与内壁接触，清洗刷头10在刷头电机驱动下自转，实现对油罐罐体内壁的清刷，机械手臂8可以折叠调整半径，一方面适应油罐内径，另一方面调整刷头工作接触压力。机械手臂8在减速驱动装置7驱动下，可实现整周连续旋转。机械手臂8与刷头自转将实现对油罐内壁的圆柱断面轨迹清刷。机器人在导轮1及行走机构2的引导下，直线平移，圆柱断面沿油罐纵向延伸，直至罐体清洗完毕。图3示出了罐体内壁清洗的轨迹。至另一端部封头时，与上述端部封头清洗方法一样，完成端部封头清洗。另外图4涉及清洗刷头10和云台承载台5的外型设计。

Claims (6)

1、一种圆柱型油罐清洗机器人的机械结构设计，包括清洗刷头(9，10)，车载升降台(3)，旋转云台(4、5)，机械手臂(8)，所述机械手臂采用多级伸缩杆式，换向驱动装置(6)采用齿轮传动，电机随动，工作装置(7，8，9，10)可旋转换向，其特征在于机器人可收缩折叠，适应罐顶人孔口径，进入罐车内部后，可伸展，刷头工作接触压力和清洗半径可进行调节，清洗刷头装置(9、10)可整体旋转，所述刷头在罐体内表面形成圆柱断面轨迹，导轮(2)和行走机构(1)推动小车沿油罐纵向直线平移。

2、根据权利要求1所述的圆柱型油罐清洗机器人，其特征在于，所述清洗刷头装置(9、10)可实现整体旋转，保证机器人本体收缩后通过罐顶人孔和完成侧壁清洗工作。

3、根据权利要求1所述的圆柱型油罐清洗机器人，其特征在于，机械手臂(8)可伸缩，调节刷头(10)工作接触压力和机械手臂(8)工作半径。

4、根据权利要求1所述的圆柱型油罐清洗机器人，其特征在于，机器人通过车载升降台(3)，旋转云台(4、5)，换向驱动装置(6)可收缩和折叠。

5、根据权利要求1所述的圆柱型油罐清洗机器人，其特征在于，换向驱动装置(6)采用齿轮传动，电机随动。

6、根据权利要求3所述的圆柱型油罐清洗机器人，其特征在于，车载升降台(3)，机械手臂(8)伸缩都采用多级折叠杆式，为丝杠螺母驱动。

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