CN208715323U - 一种轮式磁吸附爬壁机器人车轮 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种轮式磁吸附爬壁机器人车轮，包括若干个永磁铁、内衔铁、外衔铁、内隔磁体、外隔磁体。所述永磁铁粘贴固定于内衔铁平面上，所述相邻两永磁铁的磁极呈交互对称布置。所述内隔磁体固定于内衔铁平面上，达到隔磁效果。所述外隔磁体与外衔铁连接，粘贴于外衔铁豁槽内。所述外衔铁与内衔铁通过螺栓连接，形成整个车轮轮体。所述通过内、外隔磁体的相对位置变化改变永磁铁的磁路方向和磁吸附力。本实用新型结构简单，车轮尺寸小，加工制作成本低；仅通过内、外衔铁相对角度变化就可改变磁吸附力大小；通过设计永磁体轴向厚度，也可改变车轮吸附力大小，无需改变车轮直径尺寸，可实现一轮多用，应用范围广。

Description

一种轮式磁吸附爬壁机器人车轮

技术领域

本实用新型属于爬壁机器人领域，具体涉及一种轮式磁吸附爬壁机器人车轮。

背景技术

目前，随着科技的不断发展进步，在一些特定环境下，爬壁机器人逐渐地可以代替人类完成危险、复杂的工作，极大地提高了生产率。磁吸附爬壁机器人作为非机构化环境下作业的移动载体，已经广泛应用在石油化工、电厂、核工业、消防和造船行业中，主要进行罐体的喷漆和探伤检查、墙壁厚度检测、钢铁墙壁的清洁和喷涂等作业。磁吸附爬壁机器人根据磁力产生方式可分为电磁式和永磁式两种。磁吸附爬壁机器人根据行走方式可分为履带式和轮式两种。轮式磁吸附爬壁机器人因其良好的运动灵活性、安全性和可控性等优势在各行业中应用越来越多。轮式磁吸附爬壁机器人一般釆用永磁车轮，车轮直接产生磁吸附力，但是传统的永磁车轮磁力大小不可调，存在从壁面上安装和取下困难的问题；同时爬壁机器人磁吸附力要求越高，磁轮的直径及体积越大，不利于机器人结构设计；另外永磁车轮的结构较复杂，加工制作困难，成本高。因此，急需设计一种磁吸附力可调，加工成本低、通用性好的永磁车轮结构。我提供一种轮式磁吸附爬壁机器人车轮，相对传统永磁车轮结构存在磁吸附力调节方便，加工制作简单，通用性好的特点。

实用新型内容

为了解决上述存在的问题，本实用新型提供一种轮式磁吸附爬壁机器人的车轮。本实用新型是通过以下技术方案实现：

一种轮式磁吸附爬壁机器人的车轮，包括若干个永磁铁、内衔铁、外衔铁、内隔磁体、外隔磁体。所述永磁铁粘贴固定在内衔铁平面上，所述相邻两个永磁铁的磁极交互对称布置。所述内隔磁体通过螺栓连接固定于内衔铁平面上，所述内隔磁体将所有永磁铁隔开，起到隔磁效果。所述外隔磁体固定于外衔铁内部豁口内。所述外衔铁与内衔铁通过螺栓螺母连接，形成车轮轮体。所述轮体安装于爬壁机器人的轴上。

与现有的技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型结构简单，制作加工成本低；磁吸附力可调，方便爬壁机器人在墙壁上安装和取下；根据爬壁机器人的负载能力，只需改变永磁铁的轴向尺寸，就可改变车轮整体吸附力大小，实现一轮多用，通用性好。

附图说明

图1为本实用新型的外观效果图；

图2为本实用新型的整体结构示意图；

图3为本实用新型工作状态的工况示意图；

图4为本实用新型非工作状态的工况示意图；

图中：1、内衔铁；2、永磁铁；3、内隔磁体；4、外衔铁；5、外隔磁体； 6、螺钉；7、螺钉；8、螺母；9、钢板壁面

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述：

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通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，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限制，术语“粘贴”、“固定”、“连接”、应做广义理解，例如，连接可以是连接，也可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

参阅附图1、附图2，本实用新型提供一种技术方案：一种轮式磁吸附爬壁机器人的车轮，包括内衔铁1、永磁铁2、内隔磁体3、外衔铁4、外隔磁体5、螺钉6、螺钉7、螺母8。所述永磁铁2粘贴固定在内衔铁1平面上，所述每相邻两个永磁铁2的磁极呈交互对称布置，所述内隔磁体3通过螺钉7与内衔铁1 平面上的螺纹孔连接，所述安装时保证内隔磁体3与各永磁铁2间距离相当，达到较好的隔磁效果。所述外隔磁体5粘贴固定在外衔铁4的豁口槽中，所述外衔铁4和内衔铁1的直径相同，所述外衔铁4和内衔铁1通过螺钉6和螺钉8 连接构成整个轮体的结构。所述内衔铁1和外衔铁4的外径为轮体表面吸附在钢板壁9上表面。

工作原理：附图3为轮式磁吸附爬壁机器人车轮处于工作状态时的工况示意图，此时车轮处于吸附状态。此时外隔磁体5和内隔磁体2位置对齐，对永磁铁2起到隔磁作用，同时每个永磁铁2的磁力线沿着正对的外衔铁4的最外边缘延伸，使尽可能多的磁力线垂直通过钢板壁面9，保证永磁车轮对钢板壁面 9产生足够大的磁吸引力，使爬壁机器人牢牢地吸附在钢板壁面9上。

附图4为轮式磁吸附爬壁机器人车轮处于非工作状态时的工况示意图，此时外衔铁4绕车轮轴线旋转了一定的角度，外隔磁体5和内隔磁体2位置不再对齐，外衔铁4连接相邻的两个永磁铁2的极和极，磁路通过外衔铁4形成封闭的回路。由其中一个永磁铁的极发射出来的磁力线大部分通过外衔铁4回到邻近的永磁铁的相反极，形成磁路，只有少量的磁力线泄漏到衔铁之外通过钢板壁面9，因而此时仅产生极小的磁吸附力。此种状态方便将永磁车轮从钢板壁面9上放置和取下，以减小对爬壁机器人车体及负载的冲击。

根据轮式磁吸附爬壁机器人的负载大小，为内衔铁1配置合适的端部截面积和个数的永磁体2，可以快速将原车轮改装为所需负载的永磁车轮，而永磁车轮的直径保持不变。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。对于本领域的普通技术人员，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等效物界定。

Claims (4)

1.一种轮式磁吸附爬壁机器人车轮，其特征在于：包括若干个永磁铁(2)、内衔铁(1)、外衔铁(4)、内隔磁体(3)、外隔磁体(5)、螺钉(6)、螺钉(7)、螺母(8),其特征在于：所述永磁铁(2)粘贴固定于内衔铁(1)平面上，相邻两永磁铁的磁极呈交互对称布置，所述内隔磁体(3)通过螺钉(7)连接固定于内衔铁(1)平面上，将永磁铁(2)分别隔开以达到隔磁效果，所述外隔磁体(5)粘贴于外衔铁(4)槽内，所述外衔铁(4)与内衔铁(1)通过螺钉(6)、螺母(8)连接，形成车轮,所述车轮可安装于爬壁机器人传动轴上。

2.根据权利要求1所述的一种轮式磁吸附爬壁机器人车轮，其特征在于：所述车轮的永磁铁(2)、内隔磁体(3)、外隔磁体(5)呈周向布置，相邻两永磁铁(2)间的N与S磁极呈交互对称布置，可根据爬壁机器人的负载能力设计永磁铁(2)轴向尺寸。

3.根据权利要求1所述的一种轮式磁吸附爬壁机器人车轮，其特征在于：所述通过内隔磁体(3)、外隔磁体(5)的相对位置变化，从而改变相邻永磁铁(2)的磁路方向，进而改变车轮的磁吸附力。

4.根据权利要求1所述的一种轮式磁吸附爬壁机器人车轮，其特征在于：所述内衔铁(1)、永磁铁(2)和外衔铁(4)呈轴向布置，大大减小车轮整体直径尺寸；所述内衔铁(1)与外衔铁(4)可通过螺钉(6)与螺母(8)连接，结构工艺简单，永磁体加工容易，制作成本低；所述通过改变永磁体轴向厚度，无需改变车轮直径，就可以改变吸附力大小，可实现一轮多用，应用范围广。