CN210675677U - 一种高空用作业智能机器人 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高空用作业智能机器人，包括电动车本体，所述电动车本体的内部设有回转机构，所述回转机构的上端设有自行走控制面板，所述自行走控制面板的上端设有控制系统，所述控制系统包括总控制系统与子控制系统，所述总控制系统与子控制系统包括变幅机构液压控制系统、电动自动走控制系统。本实用新型采用智能喷涂机器人进行喷漆，喷漆量通过流量计和节流阀组成的闭路系统来控制，整个喷涂工艺过程实现了无人自动化工作，且改善了工作环境，降低环境污染，精准计算喷涂用量，提升操作质量、提高生产效率、降耗节约，对扩展机器人在电网企业的应用领域，提升智能运维水平和精益生产具有重要工程实践意义。
Description
技术领域
本实用新型涉及电网企业技术领域，具体为一种高空用作业智能机器人。
背景技术
一种高空用智能喷涂机器人是代替人工进行高压设备喷漆工作，整体采用模块化设计，只需在环形工作台上安装智能喷漆机器人及相对应的控制系统即可以进行高空喷漆工作，喷漆机器人为柔性机器人，可以安装在地面、倒立悬挂，机器人由于喷涂的稳定性和一致性，不会出现超范围喷涂，以满足高空喷漆作业需求，控制方式采用可编程的人机界面，只需输入对应程序指令，机器人就会按指令进行稳定、重复地工作。
现有的电网企业领域中，常规高压设备外绝缘喷漆采用人工作业，另一方面，人工刷涂不均匀、质量分散性大、作业耗时长、劳动强度高且环境污染大。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种高空用作业智能机器人，以解决上述背景技术中提出现有电网企业领域中，常规高压设备外绝缘喷漆采用人工作业，另一方面，人工刷涂不均匀、质量分散性大、作业耗时长、劳动强度高、环境污染大的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种高空用作业智能机器人，包括电动车本体，所述电动车本体的内部设有回转机构，所述回转机构的上端设有自行走控制面板，所述自行走控制面板的上端设有控制系统，所述控制系统包括总控制系统与子控制系统，所述总控制系统与子控制系统包括变幅机构液压控制系统、电动自动走控制系统、回转液压控制系统、电力控制系统、机器人本体控制系统、喷涂液压控制系统、支撑腿液压控制系统、空压控制系统、视觉传感控制系统与外部供电需求系统，所述控制系统的上端设有曲臂机构机架，所述曲臂机构机架包括曲臂杆、变幅机构、喷漆管路与曲臂液压缸，所述曲臂液压缸固定在曲臂杆之间，所述曲臂机构机架的末端设有智能喷涂机器人本体，所述智能喷涂机器人本体与曲臂机构机架之间设有法兰盘，所述法兰盘通过螺栓将智能喷涂机器人本体与曲臂机构机架固定连接，所述智能喷涂机器人本体包括减速器、伺服电机、伺服驱动器、气路、视觉传感机构与喷头本体，所述伺服驱动器安装在伺服电机的外侧，所述喷头本体与空压控制系统之间通过气路连通，所述回转机构包括内齿圈钢轮、滚轮、中心回转接头、交叉滚子轴承、输出法兰与减速器SFP系列，所述交叉滚子轴承固定在输出法兰的内侧，所述内齿圈钢轮安装于交叉滚子轴承内侧，所述滚轮与内齿圈钢轮相互啮合，所述中心回转接头固定在输出法兰的上端，所述减速器SFP系列固定在输出法兰的下端。
优选的，所述减速器包括RV行星轮减速器与谐波减速器，所述RV行星轮减速器与谐波减速器分别固定在智能喷涂机器人本体的后端轴与末端轴处。
优选的，所述电动车本体包括支撑机构、电动机、车载减速齿轮与电源，所述电源包括动力源蓄电池与充电器，所述支撑机构包括底盘与支撑腿，所述支撑腿安装在底盘的下端，所述电源的输出端与电动机的输入端电性连接，所述电动机的输出轴末端与车载减少齿轮固定连接。
优选的，所述喷头本体包括扇形喷涂喷头与高压清洗喷头，所述扇形喷涂喷头的内部嵌设有过滤网，所述喷头本体通过管螺纹与法兰相连。
优选的，所述回转液压控制系统包括控制器、壳体、变幅油缸与中心回转接头油道，所述变幅油缸上设有电磁换向阀、节流阀与平衡阀，所述壳体为环形油道，所述壳体内设有对应的芯轴，所述中心回转接头油道上安装有液控单向阀，且中心回转接头油道上安装超载声控报警器，所述控制器的数据输出端分别与电磁换向阀、节流阀、平衡阀、液控单向阀的数据输入端连接。
优选的，所述空压控制系统包括自动喷漆桶、机器人喷漆头、阀门与压力温度传感器，所述压力温度传感器连接有警报显示器。
优选的，所述视觉传感机构包括视觉软硬件与传感雷达，所述视觉传感机构安装在喷头本体的上端。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
1、高空智能喷涂机器人整体组成采用标准模块化设计，只在原先的设备上加以改造，方便安装和调试，智能喷涂机器人本体后端轴安装的RV减速器刚性好、抗冲击能力强、传动平稳、精度高，内部没有弹性形变的受力元件，能够承受一定扭矩，在末端轴处的谐波减速器，实现高精度喷漆，伺服电机通过伺服驱动器控制位置、速度、力矩，采用齿轮同步带啮合传动，既能满足在恶劣环境条件下的工作又实现了高精度的传动系统定位，智能喷涂机器人本体与曲臂机构机架之间通过法兰连接，安装拆卸方便，视觉传感机构通过视觉软硬件加传感雷达控制，使喷漆稳定一致，污染小，喷头本体采用扇形喷涂喷头与高压清洗喷头组合使用，一个负责喷漆，另一个负责清洗，提高效率；
2、回转机构内的交叉滚子轴承能够同时承受来自各方向荷重，内齿圈钢轮啮合滚轮，滚轮连接减速机带动旋转，再通过输出法兰实现回转，中心回转接头与液压泵相连，回转支承旋转时，壳体与内部芯轴产生相对运动，由于壳体环形油道设计，圆周范围内可任意转向，均能保持壳体油道与对应芯轴油道贯通，实现连续回转，回转液压控制系统负责控制变幅油缸与中心回转接头油道，通过电磁换向阀、节流阀、平衡阀来控制变幅油缸的上下移动和升降速度，增设的加液控单向阀，保证在液压管线意外爆裂时能安全自锁，且安装的超载声控报警器，用以区别超载或设备故障；
3、空压控制系统负责检测控制自动喷漆桶、机器人喷漆头的压力温度以及相关阀门的自动控制，具备完善的保护及警报显示功能，能够将现场运行信息存入数据库，以便随时进行历史数据查询。
附图说明
图1为本实用新型的一种高空用作业智能机器人的结构示意图；
图2为本实用新型的一种高空用作业智能机器人的爆炸结构示意图；
图3为本实用新型的一种高空用作业智能机器人的喷头结构示意图；
图4为本实用新型的一种高空用作业智能机器人的回转机构结构示意图。
图中：1智能喷涂机器人本体，101减速器，102伺服电机，103伺服驱动器，104气路、105视觉传感机构，106喷头本体，2曲臂机构机架，201曲臂杆，202曲臂液压缸，3控制系统，4自行走控制面板，5回转机构，501内齿圈钢轮，502滚轮，503中心回转接头，504交叉滚子轴承，505输出法兰，506减速器SFP系列，6电源，7支撑机构，8电动车本体。
具体实施方式
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。
请参阅图1-4，本实用新型提供的一种实施例：一种高空用作业智能机器人，高空智能喷涂机器人整体组成采用标准模块化设计，只在原先的设备上加以改造，方便安装和调试，包括电动车本体8，电动车本体8的内部设有回转机构5，回转机构5的上端设有自行走控制面板4，自行走控制面板4的上端设有控制系统4，控制系统4包括总控制系统与子控制系统，总控制系统与子控制系统包括变幅机构液压控制系统、电动自动走控制系统、回转液压控制系统、电力控制系统、机器人本体控制系统、喷涂液压控制系统、支撑腿液压控制系统、空压控制系统、视觉传感控制系统与外部供电需求系统，控制系统3的上端设有曲臂机构机架2，曲臂机构机架2包括曲臂杆201、变幅机构、喷漆管路与曲臂液压缸202，曲臂液压缸202固定在曲臂杆201之间，曲臂机构机架2的末端设有智能喷涂机器人本体1，智能喷涂机器人本体1与曲臂机构机架2之间设有法兰盘，法兰盘通过螺栓将智能喷涂机器人本体1与曲臂机构机架2固定连接，智能喷涂机器人本体1与曲臂机构机架2之间通过法兰连接，安装拆卸方便，智能喷涂机器人本体1包括减速器101、伺服电机102、伺服驱动器103、气路104、视觉传感机构105与喷头本体106，伺服驱动器103安装在伺服电机102的外侧，喷头本体106与空压控制系统之间通过气路104连通，伺服电机102通过伺服驱动器103控制位置、速度、力矩，采用齿轮同步带啮合传动，既能满足在恶劣环境条件下的工作又实现了高精度的传动系统定位，回转机构5包括内齿圈钢轮501、滚轮502、中心回转接头503、交叉滚子轴承504、输出法兰505与减速器SFP系列506，交叉滚子轴承504固定在输出法兰505的内侧，内齿圈钢轮501安装于交叉滚子轴承504内侧，滚轮502与内齿圈钢轮501相互啮合，中心回转接头503固定在输出法兰505的上端，减速器SFP系列506固定在输出法兰505的下端。
本实用新型中：减速器包括RV行星轮减速器与谐波减速器，RV行星轮减速器与谐波减速器分别固定在智能喷涂机器人本体1的后端轴与末端轴处，RV减速器刚性好、抗冲击能力强、传动平稳、精度高，内部没有弹性形变的受力元件，能够承受一定扭矩，在末端轴处的谐波减速器，实现高精度喷漆；电动车本体8包括支撑机构7、电动机、车载减速齿轮与电源6，电源6包括动力源蓄电池与充电器，支撑机构7包括底盘与支撑腿，支撑腿安装在底盘的下端，电源6的输出端与电动机的输入端电性连接，电动机的输出轴末端与车载减少齿轮固定连接；电动车本体8包括支撑机构7、电动机、车载减速齿轮与电源6，电源6包括动力源蓄电池与充电器，支撑机构7包括底盘与支撑腿，支撑腿安装在底盘的下端，电源6的输出端与电动机的输入端电性连接，电动机的输出轴末端与车载减少齿轮固定连接；所述喷头本体106包括扇形喷涂喷头与高压清洗喷头，所述扇形喷涂喷头的内部嵌设有过滤网，所述喷头本体通过管螺纹与法兰相连，采用扇形喷涂喷头与高压清洗喷头组合使用，一个负责喷漆，另一个负责清洗，提高效率；回转液压控制系统包括控制器、壳体、变幅油缸与中心回转接头油道，变幅油缸上设有电磁换向阀、节流阀与平衡阀，壳体为环形油道，壳体内设有对应的芯轴，中心回转接头油道上安装有液控单向阀，且中心回转接头油道上安装超载声控报警器，控制器的数据输出端分别与电磁换向阀、节流阀、平衡阀、液控单向阀的数据输入端连接，交叉滚子轴承504能够同时承受来自各方向荷重，内齿圈钢轮501啮合滚轮502，滚轮502连接减速机带动旋转，再通过输出法兰505实现回转，中心回转接头503与液压泵相连，回转支承旋转时，壳体与内部芯轴产生相对运动，由于壳体环形油道设计，圆周范围内可任意转向，均能保持壳体油道与对应芯轴油道贯通，实现连续回转，回转液压控制系统负责控制变幅油缸与中心回转接头油道，通过电磁换向阀、节流阀、平衡阀来控制变幅油缸的上下移动和升降速度，增设的加液控单向阀，保证在液压管线意外爆裂时能安全自锁，且安装的超载声控报警器，用以区别超载或设备故障；空压控制系统包括自动喷漆桶、机器人喷漆头、阀门与压力温度传感器，压力温度传感器连接有警报显示器，具备完善的保护及警报显示功能，能够将现场运行信息存入数据库，以便随时进行历史数据查询；视觉传感机构105包括视觉软硬件与传感雷达，视觉传感机构105安装在喷头本体106的上端，通过视觉软硬件加传感雷达控制，使喷漆稳定一致，污染小。
工作原理：高空智能喷涂机器人整体组成采用标准模块化设计，只在原先的设备上加以改造，方便安装和调试，智能喷涂机器人本体1后端轴安装的RV减速器刚性好、抗冲击能力强、传动平稳、精度高，内部没有弹性形变的受力元件，能够承受一定扭矩，在末端轴处的谐波减速器，实现高精度喷漆，伺服电机102通过伺服驱动器103控制位置、速度、力矩，采用齿轮同步带啮合传动，既能满足在恶劣环境条件下的工作又实现了高精度的传动系统定位，智能喷涂机器人本体1与曲臂机构机架2之间通过法兰连接，安装拆卸方便，视觉传感机构105通过视觉软硬件加传感雷达控制，使喷漆稳定一致，污染小，喷头本体106采用扇形喷涂喷头与高压清洗喷头组合使用，一个负责喷漆，另一个负责清洗，提高效率，回转机构5内的交叉滚子轴承504能够同时承受来自各方向荷重，内齿圈钢轮501啮合滚轮502，滚轮502连接减速机带动旋转，再通过输出法兰505实现回转，中心回转接头503与液压泵相连，回转支承旋转时，壳体与内部芯轴产生相对运动，由于壳体环形油道设计，圆周范围内可任意转向，均能保持壳体油道与对应芯轴油道贯通，实现连续回转，回转液压控制系统负责控制变幅油缸与中心回转接头油道，通过电磁换向阀、节流阀、平衡阀来控制变幅油缸的上下移动和升降速度，增设的加液控单向阀，保证在液压管线意外爆裂时能安全自锁，且安装的超载声控报警器，用以区别超载或设备故障，空压控制系统负责检测控制自动喷漆桶、机器人喷漆头的压力温度以及相关阀门的自动控制，具备完善的保护及警报显示功能，能够将现场运行信息存入数据库，以便随时进行历史数据查询。该高空用作业智能机器人喷漆量通过流量计和节流阀组成的闭路系统来控制，整个喷涂工艺过程实现了无人自动化工作，且改善了工作环境，降低环境污染，精准计算喷涂用量，提升操作质量、提高生产效率、降耗节约，对扩展机器人在电网企业的应用领域，提升智能运维水平和精益生产具有重要工程实践意义。
对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (7)
1.一种高空用作业智能机器人，包括电动车本体(8)，其特征在于：所述电动车本体(8)的内部设有回转机构(5)，所述回转机构(5)的上端设有自行走控制面板(4)，所述自行走控制面板(4)的上端设有控制系统(3)，所述控制系统(3)包括总控制系统与子控制系统，所述总控制系统与子控制系统包括变幅机构液压控制系统、电动自动走控制系统、回转液压控制系统、电力控制系统、机器人本体控制系统、喷涂液压控制系统、支撑腿液压控制系统、空压控制系统、视觉传感控制系统与外部供电需求系统，所述控制系统(3)的上端设有曲臂机构机架(2)，所述曲臂机构机架(2)包括曲臂杆(201)、变幅机构、喷漆管路与曲臂液压缸(202)，所述曲臂液压缸(202)固定在曲臂杆(201)之间，所述曲臂机构机架(2)的末端设有智能喷涂机器人本体(1)，所述智能喷涂机器人本体(1)与曲臂机构机架(2)之间设有法兰盘，所述法兰盘通过螺栓将智能喷涂机器人本体(1)与曲臂机构机架(2)固定连接，所述智能喷涂机器人本体(1)包括减速器(101)、伺服电机(102)、伺服驱动器(103)、气路(104)、视觉传感机构(105)与喷头本体(106)，所述伺服驱动器(103)安装在伺服电机(102)的外侧，所述喷头本体(106)与空压控制系统之间通过气路(104)连通，所述回转机构(5)包括内齿圈钢轮(501)、滚轮(502)、中心回转接头(503)、交叉滚子轴承(504)、输出法兰(505)与减速器SFP系列(506)，所述交叉滚子轴承(504)固定在输出法兰(505)的内侧，所述内齿圈钢轮(501)安装于交叉滚子轴承(504)内侧，所述滚轮(502)与内齿圈钢轮(501)相互啮合，所述中心回转接头(503)固定在输出法兰(505)的上端，所述减速器SFP系列(506)固定在输出法兰(505)的下端。
2.根据权利要求1所述的一种高空用作业智能机器人，其特征在于：所述减速器包括RV行星轮减速器与谐波减速器，所述RV行星轮减速器与谐波减速器分别固定在智能喷涂机器人本体(1)的后端轴与末端轴处。
3.根据权利要求1所述的一种高空用作业智能机器人，其特征在于：所述电动车本体(8)包括支撑机构(7)、电动机、车载减速齿轮与电源(6)，所述电源(6)包括动力源蓄电池与充电器，所述支撑机构(7)包括底盘与支撑腿，所述支撑腿安装在底盘的下端，所述电源(6)的输出端与电动机的输入端电性连接，所述电动机的输出轴末端与车载减少齿轮固定连接。
4.根据权利要求1所述的一种高空用作业智能机器人，其特征在于：所述喷头本体(106)包括扇形喷涂喷头与高压清洗喷头，所述扇形喷涂喷头的内部嵌设有过滤网，所述喷头本体(106)通过管螺纹与法兰相连。
5.根据权利要求1所述的一种高空用作业智能机器人，其特征在于：所述回转液压控制系统包括控制器、壳体、变幅油缸与中心回转接头油道，所述变幅油缸上设有电磁换向阀、节流阀与平衡阀，所述壳体为环形油道，所述壳体内设有对应的芯轴，所述中心回转接头油道上安装有液控单向阀，且中心回转接头油道上安装超载声控报警器，所述控制器的数据输出端分别与电磁换向阀、节流阀、平衡阀、液控单向阀的数据输入端连接。
6.根据权利要求1所述的一种高空用作业智能机器人，其特征在于：所述空压控制系统包括自动喷漆桶、机器人喷漆头、阀门与压力温度传感器，所述压力温度传感器连接有警报显示器。
7.根据权利要求1所述的一种高空用作业智能机器人，其特征在于：所述视觉传感机构(105)包括视觉软硬件与传感雷达，所述视觉传感机构(105)安装在喷头本体(106)的上端。
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Cited By (2)
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| CN113090831A (zh) * | 2021-03-17 | 2021-07-09 | 同济大学 | 一种实现大减速比和管道回转接头功能的流体输送方法及装置 |
| CN117428790A (zh) * | 2023-12-19 | 2024-01-23 | 四川吉埃智能科技有限公司 | 一种机器人避障检测装置及方法 |
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| CN113090831B (zh) * | 2021-03-17 | 2022-03-08 | 同济大学 | 一种实现大减速比和管道回转接头功能的流体输送方法及装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract | ||
| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |
Assignee: Ningbo Cuibaili Excellent Talent Technology Co.,Ltd. Assignor: NINGBO INTELLIGENT MANUFACTURING TECHNOLOGY RESEARCH INSTITUTE Co.,Ltd. Contract record no.: X2023980049380 Denomination of utility model: An intelligent robot for high-altitude operations Granted publication date: 20200605 License type: Common License Record date: 20231201 |