CN210852838U - 爬壁机器人的机架 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种爬壁机器人的机架，应用在爬壁机器人领域，其技术方案要点是：包括吸附在工作表面上的底架和工作头，所述工作头位于底架外侧，所述底架上铰接有浮动臂，所述浮动臂远离底架的一端连接在工作头上，所述浮动臂设有两个，两个浮动臂之间设有连接杆，所述工作头通过连接件可拆卸连接在连接杆上；具有的技术效果是：工作头可以通过浮动臂与底架之间相对浮动，从而提高了爬壁机器人的场地适应能力，以安全稳定地对工作表面进行清理。

Description

爬壁机器人的机架

技术领域

本实用新型涉及爬壁机器人的技术领域，尤其是涉及一种爬壁机器人的机架。

背景技术

近半个世纪以来，中国在船舶工业方面取得了辉煌的发展，船舶建造、修理和贸易都取得了辉煌成就，船舶工业随之在国民经济中地位也显著提高。但是，由于船舶外壁长期沉浸在海水中，船舶外壁会受海水的侵蚀，随着船舶使用时间的增加，船舶外壁不可避免的会发生锈蚀，为了提高船舶的使用寿命和增加船舶使用安全性，当船舶外壁锈蚀到一定的程度时必须进行除锈清洗，并重新喷涂涂料，以保护船舶外壁。

公告号为CN108500997A的中国专利公开了一种用于表面清洗的曲面爬壁机器人，包括前轮驱动机构、后轮驱动机构、调整姿态机构和清洗除锈机。前轮驱动机构和后轮驱动机构结构相同。调整姿态机构中的转向电机带动前轮转动爪、后轮连接爪转动，进而带动连杆运动，使所述前轮驱动机构和后轮驱动机构以相反方向转向。清洗除锈机构中的导向气驱动器和气缸通过安装架固定于横梁侧面，通过控制其姿态使清洗盘能够摆动；软橡胶垫固定在清洗盘下侧，能够压紧工作壁面；旋转器喷头固定于清洗盘上表面中央，连接高压水管，通过喷杆向外喷射高压水。

上述中的现有技术方案存在以下缺陷：机器人行走在不平整的工作表面上时，清洗盘和驱动机构之间容易产生相对翘起，从而影响机器人对工作表面的清洗稳定性。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种爬壁机器人的机架，其具有提高爬壁机器人的场地适应能力，以安全稳定的对工作表面进行清理的效果。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种爬壁机器人的机架，包括吸附在工作表面上的底架和工作头，所述工作头位于底架外侧，所述底架上铰接有浮动臂，所述浮动臂远离底架的一端连接在工作头上。

通过上述技术方案，底架和工作头在工作表面上行走并对工作表面进行清理时，即使工作表面不平整，工作头也可以通过浮动臂与底架之间相对浮动，从而使得底架和工作头仍然稳定地吸附在不平整的工作表面上，减少工作头与工作表面之间间隙增大或底架朝向工作头一端翘起而导致爬壁机器人与工作表面脱离的情况发生，大大提高了爬壁机器人的场地适应能力，以安全稳定地对工作表面进行清理；工作头位于底架外侧，便于操作者在工作头产生紧急故障时对工作头进行调整、维修。

本实用新型进一步设置为：所述浮动臂设有两个，两个所述浮动臂之间设有连接杆，所述工作头通过连接件可拆卸连接在连接杆上。

通过上述技术方案，两个浮动臂可以提高工作头与底架之间的连接强度；操作者需要清理、维修工作头时，可以直接通过连接件将工作头拆下，从而便于全方位地对工作头进行清理、维修。

本实用新型进一步设置为：所述连接件包括连接在工作头上的连接板，所述连接板上通过螺栓连接有连接块，所述连接块套设于连接杆上，所述连接块上穿设有定位销，所述连接杆上开设有供定位销插入的连接孔。

通过上述技术方案，安装工作头时，操作者首先将定位螺栓拧紧在连接孔内，从而固定连接块的位置，然后将连接板通过螺栓连接在连接块上，进而快速便捷地将工作头与浮动臂相连。

本实用新型进一步设置为：所述连接孔沿连接杆的长度方向设有多个。

通过上述技术方案，操作者可以根据工作头的尺寸和工作需要，灵活地调节连接块在连接杆上的位置，然后将定位销插入对应的连接孔内，从而快速便捷地将工作头调节至预定位置。

本实用新型进一步设置为：所述工作头和连接板之间设有调节板，所述调节板上开设有若干调节孔，所述工作头上穿设有调节销，所述调节销同时穿设在任意一个调节孔内，所述调节板远离工作头的一端通过螺栓连接在连接板上。

通过上述技术方案，操作者可以根据需要将调节销同时穿设在其中一个调节孔和工作头上，然后将工作头通过螺栓固定在两个调节板远离连接板的一端，以调节工作头与调节板之间的角度，使得工作头可以适应不同的工作表面。

本实用新型进一步设置为：所述底架内铰接有气缸，所述浮动臂在与底架的铰接点上部设有转动轴，所述转动轴上转动连接有转套，所述气缸的输出端连接在转套上。

通过上述技术方案，气缸工作时，可以通过转套对浮动臂施加一个向下的推力，从而对工作头有一个向下的推力，以便于更加稳定地将工作头压紧在工作表面，减少工作头与工作表面分离的可能。

本实用新型进一步设置为：所述底架上还设有减压阀，所述气缸与减压阀相连。

通过上述技术方案，减压阀可以将较高的输入压力调整到适应相应工作环境的输出压力，从而保持气缸输出端稳定的输出压力，这样的设置可以稳定的控制工作头与工作表面之间的吸附力，此时气缸与工作头之间的连接关系相当于气弹簧，当工作头在移动过程中遇到障碍时，可以灵活地调节工作头与工作表面之间的间隙，从而保证工作头对工作表面的清洗稳定性，并提高爬壁机器人对工作环境的适应能力。

本实用新型进一步设置为：所述底架在气缸背离浮动臂的一侧设有过线板，所述过线板上开设有供气管穿入的通孔。

通过上述技术方案，操作者可以将用于连接气缸的气管穿过过线板后，再连接在气缸上，这样的设置可以使得气管始终位于气缸背离浮动臂的一侧，从而可以减少气管被浮动臂和底架夹住的可能，有利于爬壁机器人更加稳定地工作。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1、工作头可以通过浮动臂与底架之间相对浮动，从而提高了爬壁机器人的场地适应能力，以安全稳定地对工作表面进行清理；

2、工作头位于底架外侧，便于操作者在工作头产生紧急故障时对工作头进行调整、维修；

3、气缸对工作头有一个向下的推力，以便于更加稳定地将工作头压紧在工作表面，减少工作头与工作表面分离的可能。

附图说明

图1是本实施例的整体结构示意图。

图2是图1中A部的放大图。

图3是本实施例用于体现调节销的结构示意图。

图4是图1中B部的放大图。

附图标记：1、底架；2、工作头；3、浮动臂；31、连接杆；32、连接孔；4、连接件；41、连接板；42、连接块；43、定位销；5、调节板；51、调节孔；52、调节销；6、气缸；61、转动轴；62、转套；7、减压阀；8、过线板；81、通孔。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

实施例：一种爬壁机器人的机架，如图1，包括底架1和工作头2，底架1和工作头2均通过磁性件吸附于工作表面，工作头2位于底架1外侧并与底架1相连，底架1可以驱动工作头2在工作表面上行走，工作头2则可以通过高压水流对工作表面进行清理。

如图1和图2，底架1沿长度方向的两边上分别铰接有一个浮动臂3，两个浮动臂3远离铰接点的一端设有连接杆31，连接杆31的两端分别通过一个螺栓与浮动臂3相连，连接杆31的顶部沿长度方向等间距开设有若干个连接孔32，工作头2通过连接件4可拆卸连接在连接杆31上。连接件4包括套设在连接杆31上的连接块42，连接块42上穿设有两个定位销43，两个定位销43之间的间距与相邻两个连接孔32之间的间距相同，操作者将两个定位销43分别插入相邻的两个连接孔32内时，即可固定连接块42的位置。

如图1和图3，连接块42背离浮动臂3的一端通过螺栓连接有匚形的连接板41，连接板41远离连接块42的两端均通过螺栓连接有调节板5，调节板5远离连接板41的一端开设有若干沿同一圆周分布的调节孔51，工作头2的上部穿设有一个可与其中任意一个调节孔51相配合的调节销52，并且工作头2通过螺栓固定在调节板5上，且工作头2与调节板5的固定连接点为若干调节孔51形成的圆的圆心。操作者可以通过选用不同的调节孔51来调整工作头2与调节板5之间的相对角度，以便于工作头2适应不同情况的工作表面。

如图1和图4，底架1在远离工作头2的一侧铰接有两个气缸6，两个浮动臂3在与底架1的铰接点上部均设有一个转动轴61，两个转动轴61上均转动连接有转套62，两个气缸6的输出端分别连接在两个转套62上，因此当气缸6工作时，可以对浮动臂3产生一个向下的压力，进而对工作头2产生一个向下的压力，使得工作头2可以更加稳定地吸附在工作表面。底架1在气缸6背离浮动臂3的一侧固定连接有一个过线板8，过线板8上开设有两个通孔81，用于给气缸6供气的气管或电线可以穿过通孔81后连接在气缸6上，此时过线板8可以对气管或电线起到一个限位作用，气管或电线始终位于气缸6背离浮动臂3的一侧，从而可以减少气管或电线被浮动臂3和底架1夹住的可能，有利于爬壁机器人更加稳定的工作。底架1上还设有一个减压阀7，两个气缸6均与减压阀7相连，减压阀7可以将较高的输入压力调整到适应相应工作环境的输出压力，从而保持气缸6输出端稳定的输出压力，这样的设置可以稳定地控制工作头2与工作表面之间的吸附力，此时气缸6与工作头2之间的连接关系相当于气弹簧，当工作头2在移动过程中遇到障碍时，可以灵活地调节工作头2与工作表面之间的间隙，从而保证工作头2对工作表面的清洗稳定性，并提高爬壁机器人对工作环境的适应能力。

本实施例的实施原理为：需要将工作头2安装在底架1上时，操作者首先将连接板41通过螺栓固定在连接块42上，然后根据现场需要滑动连接块42至所需位置，并将两个定位销43插紧在连接孔32中，以固定连接板41的位置，再将两个调节板5通过螺栓连接在连接板41上，并根据现场情况调节好工作头2与调节板5之间的角度后，将调节销52同时穿设在调节板5和工作头2上，最后将工作头2通过螺栓固定在两个调节板5远离连接板41的一端，快速便捷地将工作头2组装至底架1上。需要对工作头2进行检修时，操作者直接拧下用于固定连接板41和连接块42的螺栓即可。

爬壁机器人工作时，底架1提供驱动力使得工作头2在工作表面上行走，此时气缸6工作，并通过减压阀7对两个浮动臂3输出较为恒定的推力，从而使得工作头2更加稳固地吸附在工作表面，保证工作头2对工作表面的清洗稳定性。当工作表面不平整时，工作头2可以通过浮动臂3与底架1之间产生相对浮动，从而可以与底架1位于不同的平面，并且依然能够保证与工作表面之间良好的吸附力，进而保证工作头2的清洗稳定性，大大提高了爬壁机器人针对复杂工作表面的适应能力。

本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种爬壁机器人的机架，其特征在于：包括吸附在工作表面上的底架(1)和工作头(2)，所述工作头(2)位于底架(1)外侧，所述底架(1)上铰接有浮动臂(3)，所述浮动臂(3)远离底架(1)的一端连接在工作头(2)上。

2.根据权利要求1所述的爬壁机器人的机架，其特征在于：所述浮动臂(3)设有两个，两个所述浮动臂(3)之间设有连接杆(31)，所述工作头(2)通过连接件(4)可拆卸连接在连接杆(31)上。

3.根据权利要求2所述的爬壁机器人的机架，其特征在于：所述连接件(4)包括连接在工作头(2)上的连接板(41)，所述连接板(41)上通过螺栓连接有连接块(42)，所述连接块(42)套设于连接杆(31)上，所述连接块(42)上穿设有定位销(43)，所述连接杆(31)上开设有供定位销(43)插入的连接孔(32)。

4.根据权利要求3所述的爬壁机器人的机架，其特征在于：所述连接孔(32)沿连接杆(31)的长度方向设有多个。

5.根据权利要求4所述的爬壁机器人的机架，其特征在于：所述工作头(2)和连接板(41)之间设有调节板(5)，所述调节板(5)上开设有若干调节孔(51)，所述工作头(2)上穿设有调节销(52)，所述调节销(52)同时穿设在任意一个调节孔(51)内，所述调节板(5)远离工作头(2)的一端通过螺栓连接在连接板(41)上。

6.根据权利要求1或5所述的爬壁机器人的机架，其特征在于：所述底架(1)内铰接有气缸(6)，所述浮动臂(3)在与底架(1)的铰接点上部设有转动轴(61)，所述转动轴(61)上转动连接有转套(62)，所述气缸(6)的输出端连接在转套(62)上。

7.根据权利要求6所述的爬壁机器人的机架，其特征在于：所述底架(1)上还设有减压阀(7)，所述气缸(6)与减压阀(7)相连。

8.根据权利要求7所述的爬壁机器人的机架，其特征在于：所述底架(1)在气缸(6)背离浮动臂(3)的一侧设有过线板(8)，所述过线板(8)上开设有供气管穿入的通孔(81)。

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