CN209868588U - 一种用于过程装备工作现场的巡检机器人 - Google Patents

Abstract

一种用于过程装备工作现场的巡检机器人，包括行走轨道、行走机构、驱动机构、框架、电动伸缩杆、探测装置。本实用新型的驱动机构采用标准的工字型铝型材作为轨道，同步带作为啮合路径，同步带轮作为驱动轮，采用同步带和同步带轮驱动，可以实现精确定位和小半径拐弯，结合下端携带探测装置的电动伸缩杆和电动探测伸缩杆，该轨道巡检机器人可以在现场任意预定空间位置进行巡检。

Description

一种用于过程装备工作现场的巡检机器人

技术领域

本实用新型涉及智能巡检设备领域，尤其涉及一种用于过程装备工作现场的巡检机器人。

背景技术

随着现代化工生产规模越来越大、生产现场能量密集、产物众多，同时现场环境具有高温、高压、有毒和易燃易爆的特点，现场环境的实时监测和预警就成了工业安全生产的重中之重，现场环境的巡检基本靠人工方式和轨道巡检机器人。相关技术中，常规的轨道巡检机器人靠驱动轮和轨道的摩擦力前进，或者采用齿轮齿条啮合前进，或者采用链轮和链条啮合前进。

采用驱动轮和轨道的摩擦力前进，由于轨道比较光滑，容易出现打滑，不易实现巡检机器人急停情况下的精确定位。采用齿轮齿条啮合的形式虽然不会出现打滑，但在预定轨道上布置齿条，齿条需要特定加工，一旦现场环境发生变化，巡检轨道和齿条都需更换，成本较高，且采用齿轮齿条的形式不易实现转弯。采用链轮和链条的形式，整体的驱动机构和轨道设置较为复杂，安装在轨道侧面的链条由于自重不易安装。

实用新型内容

本实用新型提供一种针对过程装备工作现场巡检的机器人，以解决上述问题。

本实用新型采用下述技术方案：

一种用于过程装备工作现场的巡检机器人，其特征在于，包括行走轨道、行走机构、驱动机构、框架、电动伸缩杆、探测装置；所述行走轨道由横截面为工字型的型材、同步带构成，所述同步带沿型材长度方向布置于型材的侧面；

所述行走机构包括U型安装槽以及安装于U型安装槽的四个承重轮、两组导向轮，所述U型安装槽置于工字型型材下方，四个承重轮两两对应，分别置于型材侧面两旁，并分别与工字型型材的下横面滚动连接；每组导向轮包括两个导向轮，两个导向轮分别置于型材两旁，并分别与型材的侧面滚动连接；

所述驱动机构包括置于框架内驱动电机、同步带轮，所述框架安装于U型安装槽底部，所述驱动电机的输出轴与同步带轮连接，所述同步带轮与同步带啮合传动，所述电动伸缩杆的顶部与框架底部相连，所述探测装置安装于电动伸缩杆的底部。

优选地，每组导向轮包括相对设置、处于同一水平面的一个刚性导向轮、一个柔性导向轮；所述刚性导向轮包括滚轮A、滚轮支架A，所述滚轮A安装于滚轮支架A，所述滚轮支架A通过螺柱与U型安装槽固定连接；所述柔性导向轮包括滚轮B、滚轮支架B、弹簧、安装板，所述滚轮安装于滚轮支架，所述滚轮支架与安装板之间设置弹簧，所述安装板通过螺柱与U型安装槽连接。

优选地，所述框架内还配置有PLC无线通信模块、电机驱动器、中间继电器、PLC，所述PLC无线通信模块与PLC通信连接，所述PLC与中间继电器相连，所述中间继电器与电机驱动器相连，所述电机驱动器与驱动电机相连。

优选地，所述框架内还配置有锂电池、无线充电模块，框架上方安装有警报蜂鸣器。

优选地，所述电动伸缩杆的底部设有收纳盒，所述探测装置置于该收纳盒，该探测装置包括红外温度传感器、位置传感器以及位于收纳盒底部的高清摄像头；所述红外温度传感器通过电动探测伸缩杆与收纳盒安装，便于红外温度传感器伸出或缩回收纳盒，所述位置传感器与PLC相连，通过PLC控制电动伸缩杆的伸缩。

优选地，该收纳盒内还设有线缆自动收缩盘。

本实用新型在使用时，通过PLC无线通信模块给PLC发送指令，使其控制驱动电机工作，驱动同步带轮与同步带啮合传动，使框架、电动伸缩杆、收纳盒沿行走轨道位移，承重轮沿型材的下横面滚动，用于下部框架、电动伸缩杆、收纳盒的承重，导向轮用于整个机构沿弧形轨道的导向行走。当行走到达指定位置时，位置传感器传输信号给PLC，PLC控制电动伸缩杆伸缩，利用电动探测伸缩杆推出红外温度传感器，探测相应的环境温度等信息，高清摄像头可全程跟拍监控。

本实用新型中，带有同步带的工字型轨道是将同步带粘接在工字型轨道的侧面，驱动机构根据轨道的铺设路径将探测装置携带至巡检位置；行走机构用于探测装置完成预定轨道路径的行走；框架呈长方体，内部用于配置驱动电机、电机驱动器、PLC、中间继电器、PLC无线通信模块、锂电池和无线充电模块；电动伸缩杆作为升降机构，用于将探测装置送到指定高度的检测位置；探测装置包括高清摄像头、电动探测伸缩杆和红外温度传感器，用于现场图像的传输和环境温度的检测。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型的驱动机构采用标准的工字型铝型材作为轨道，同步带作为啮合路径，同步带轮作为驱动轮，采用同步带和同步带轮驱动，可以实现精确定位和小半径拐弯，结合下端携带探测装置的电动伸缩杆和电动探测伸缩杆，该轨道巡检机器人可以在现场任意预定空间位置进行巡检。

附图说明

图1是本实用新型所述的一种用于过程装备工作现场的巡检机器人的内部结构示意图（轨道拐弯处状态）；

图2是本实用新型所述的一种用于过程装备工作现场巡检机器人的驱动机构和行走机构示意图；

附图1标记说明：1-行走轨道；2-行走机构；3-驱动机构；4-框架；5-电动伸缩杆；7-PLC无线通信模块；8-电机驱动器；9-中间继电器；10-PLC；11-锂电池；12-无线充电模块；13-收纳盒；1-1工字型型材；1-2同步带；1-3工字型型材侧面；1-4工字型型材下横面；2-1 U型安装槽；2-2承重轮；2-3导向轮；2-4刚性导向轮；2-5柔性导向轮；2-6滚轮支架A；2-7滚轮支架B；2-8弹簧；2-9安装板；3-1驱动电机；3-2同步带轮；13-1红外温度传感器；13-2位置传感器；13-3高清摄像头；13-4电动探测推杆。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合本实用新型具体实施例及相应的附图对本实用新型技术方案进行清楚、完整地描述。基于本实用新型中的实施例，本领域的普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他的实施例，都属于本实用新型的保护范围。

以下结合附图，详细说明本实用新型各实施例提供的技术方案。

本实用新型实施例公开了一种用于过程装备工作现场的巡检机器人，该巡检机器人包括设有同步带的工字型轨道1、驱动机构3、行走机构2、框架4、升降推杆（电动伸缩杆）5、探测装置和警报蜂鸣器。具体的，请参考附图。

设有同步带1-2的工字型轨道1包括工业标准工字型铝型材1-1和同步带1-2，同步带按照现场轨道布置情况粘接在工字型轨道的侧面1-3（下部）。

行走机构2包括U型安装槽2-1、承重轮2-2和导向轮组2-3，四个承重轮均通过U型安装槽设置在工字型铝型材的下横面1-4，且与铝型材滚动接触，两个导向轮组分别设置在铝型材的两个侧面1-3，且分别与铝型材的两个侧面滚动接触。其中导向轮组包括刚性导向轮2-4和柔性导向轮2-5，刚性导向轮和柔性导向轮位于同一水平面，刚性导向轮通过螺栓与U型安装槽连接，柔性导向轮与U型安装槽之间通过螺柱安装板和弹簧连接。

驱动机构3包括驱动电机3-1和同步带轮3-2，驱动电机通过竖直安装在框架里，同步带轮通过平键与驱动电机连接，驱动电机带动同步带轮转动，与工字型轨道侧面的同步带啮合传动实现机器人整体的行走。

框架4呈长方体，内部配置有驱动电机3-1、PLC无线通信模块7、电机驱动器8、中间继电器9、锂电池11、PLC 10和无线充电模块12，框架上方安装有警报蜂鸣器。

电动伸缩杆作为升降机构，电动伸缩杆上端通过法兰与框架连接，下端通过法兰与收纳盒连接，电动伸缩杆升降高度通过位置传感器控制，位置传感器与PLC相连，通过PLC控制电动伸缩杆的伸缩。

收纳盒9内部配置有红外温度传感器13-1、电动探测伸缩杆13-4、位置传感器13-2和线缆自动收缩盘，红外温度传感器安装在探测伸缩杆上，随探测伸缩杆伸缩而移动，自动收缩盘外部线缆沿升降装置的铝管内壁排布，随升降装置下降拉出，上升自动收回。收纳盒下方与高清摄像头13-3连接。

该巡检机器人还包括电机驱动控制电路、PLC无线通信模块控制电路、锂电池无线充电电路、高清摄像头控制电路和警报蜂鸣器控制电路，电机控制电路、PLC无线通信模块控制电路和锂电池无线充电电路配置于框架内部，高清摄像头控制电路和警报蜂鸣器控制电路配置于收纳盒内部。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并不用于限制本实用新型。对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种改变和变化。凡在本实用新型的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的权利要求范围之内。

Claims (6)

1.一种用于过程装备工作现场的巡检机器人，其特征在于，包括行走轨道(1)、行走机构(2)、驱动机构(3)、框架(4)、电动伸缩杆(5)、探测装置；所述行走轨道由横截面为工字型的型材(1-1)、同步带(1-2)构成，所述同步带沿型材长度方向布置于型材的侧面(1-3)；

所述行走机构包括U型安装槽(2-1)以及安装于U型安装槽的四个承重轮(2-2)、两组导向轮(2-3)，所述U型安装槽置于工字型型材下方，四个承重轮两两对应，分别置于型材侧面两旁，并分别与工字型型材的下横面(1-4)滚动连接；每组导向轮包括两个导向轮，两个导向轮分别置于型材两旁，并分别与型材的侧面滚动连接；

所述驱动机构包括置于框架内驱动电机(3-1)、同步带轮(3-2)，所述框架安装于U型安装槽底部，所述驱动电机的输出轴与同步带轮连接，所述同步带轮与同步带啮合传动，所述电动伸缩杆的顶部与框架底部相连，所述探测装置安装于电动伸缩杆的底部。

2.根据权利要求1所述的一种用于过程装备工作现场的巡检机器人，其特征在于，每组导向轮包括相对设置、处于同一水平面的一个刚性导向轮(2-4)、一个柔性导向轮(2-5)；

所述刚性导向轮包括滚轮A、滚轮支架A(2-6)，所述滚轮A安装于滚轮支架A，所述滚轮支架A通过螺柱与U型安装槽固定连接；所述柔性导向轮包括滚轮B、滚轮支架B(2-7)、弹簧(2-8)、安装板(2-9)，所述滚轮安装于滚轮支架，所述滚轮支架与安装板之间设置弹簧，所述安装板通过螺柱与U型安装槽连接。

3.根据权利要求1所述的一种用于过程装备工作现场的巡检机器人，其特征在于，所述框架内还配置有PLC无线通信模块(7)、电机驱动器(8)、中间继电器(9)、PLC(10)，所述PLC无线通信模块与PLC通信连接，所述PLC与中间继电器相连，所述中间继电器与电机驱动器相连，所述电机驱动器与驱动电机相连。

4.根据权利要求3所述的一种用于过程装备工作现场的巡检机器人，其特征在于，所述框架内还配置有锂电池(11)、无线充电模块(12)，框架上方安装有警报蜂鸣器。

5.根据权利要求1或4所述的一种用于过程装备工作现场的巡检机器人，其特征在于，所述电动伸缩杆的底部设有收纳盒(13)，所述探测装置置于该收纳盒，该探测装置包括红外温度传感器(13-1)、位置传感器(13-2)以及位于收纳盒底部的高清摄像头(13-3)；所述红外温度传感器通过电动探测伸缩杆(13-4)与收纳盒安装，便于红外温度传感器伸出或缩回收纳盒，所述位置传感器与PLC相连，通过PLC控制电动伸缩杆的伸缩。

6.根据权利要求5所述的一种用于过程装备工作现场的巡检机器人，其特征在于，该收纳盒内还设有线缆自动收缩盘。