CN211136688U - 具备爬行功能的立柱油漆自动清理打磨机 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于打磨机技术领域，特别指具备爬行功能的立柱油漆自动清理打磨机。具备爬行功能的立柱油漆自动清理打磨机的攀爬机构与打磨机构连接；攀爬机构上下设置的两个抱持机构通过攀爬气缸机构连接；打磨机构的打磨导轨与轨道滑块滑动连接。本实用新型提出了一种具备爬行功能的立柱油漆自动清理打磨机，以解决现有技术中手工清效率低下、成本高、打磨质量无法保证等问题。

Description

具备爬行功能的立柱油漆自动清理打磨机

技术领域

本实用新型属于打磨机技术领域，特别指具备爬行功能的立柱油漆自动清理打磨机。

背景技术

火车站站台顶棚通常采用金属立柱作为建筑的主体支撑结构，随着火车站使用年限的增长，这些支撑立柱上的防锈油漆会发生剥落、破损等自然损害，同时随着国家和地方政府日益重视公共基础设施的防火要求，早期单纯具备防锈功能的油漆已经不能够满足当前的需求，需要将所有立柱主体的防锈油漆更新为具备防火功能的新型涂料。具体的更新方法是将金属立柱上旧有的防锈油漆清理掉，同时将底层的腻子粉也一并清除，裸露出光洁的金属外表，重新进行粉刷。

由于全国火车站的数目众多，顶棚的支撑立柱更是不计其数，在已经开展的部分立柱油漆的打磨清理工作中，主要采用的是人工清理的办法。将工人用安全绳从顶棚悬吊下来，工人手持角磨，对立柱油漆进行手工清理打磨。

这种手工清理打磨的弊端是明显的，一方面清理工作效率低下；另一方面，还存在工人的人身安全隐患。对火车站立柱的清理打磨，要避开车站日常进出列车的高峰期，一般的施工时段只能是凌晨1点至凌晨4点30分。这就要求在有限的时段内，同时对尽可能多的立柱进行施工。如果采用人海战术，确实在一定程度上能够提高效率，但是这将直接导致用工成本的大幅增长，而安全风险也将成倍提高，另外，工人的操作水平参差不齐，清理打磨的质量也难以保证。

因此，开发出一种能对立柱进行自动清理打磨的设备，将在极大程度上提高生产效率和保证施工质量。

实用新型内容

实用新型目的：

本实用新型旨在提出具备爬行功能的立柱油漆自动清理打磨机，以解决现有技术中手工清效率低下、成本高、打磨质量无法保证等问题。

技术方案：

具备爬行功能的立柱油漆自动清理打磨机，攀爬机构与打磨机构连接；攀爬机构上下设置的两个抱持机构通过攀爬气缸机构连接；打磨机构的打磨导轨与轨道滑块滑动连接。

进一步的，轨道滑块的滑块支架与打磨导轨滑动连接，滑块支架两端侧面设有四个车轮总成，驱动轮分别安装在滑块支架两侧上方；一侧的驱动轮设有行走机构驱动电机，行走机构驱动电机通过驱动轮轴与驱动轮同轴连接；设置在两个驱动轮之间的打磨头通过打磨头驱动电机驱动。

进一步的，打磨头通过大带轮转轴与大带轮同轴连接；大带轮转轴通过带冲压菱形座外球面轴承与打磨头支架连接；打磨头支架上端通过打磨头驱动电机支架连接打磨头驱动电机；打磨头驱动电机的驱动轴与小带轮连接，小带轮通过皮带与大带轮连接。

进一步的，上下设置的两个抱持机构通过抱持连接架上安装的攀爬气缸机构连接，上端的抱持机构通过连接片与打磨机构连接。

进一步的，抱持机构的第一环抱手和第二环抱手分别通过肢关节和抱紧机构连接，肢关节外侧面固定有肢关节连接架，肢关节连接架外侧与攀爬气缸机构连接；肢关节连接架内侧面设置的导轨滑块与导轨滑动连接。

进一步的，抱紧机构包括抱紧气缸、第一气缸双耳环、气缸法兰、气缸I型接头和连接器；抱紧机构的第一气缸双耳环一端与第一环抱手固定连接，第一气缸双耳环另一端与气缸I型接头一端连接，气缸I型接头另一端通过连接器与抱紧气缸的输出轴连接，抱紧气缸通过气缸法兰与第二环抱手连接。

进一步的，第一环抱手朝向圆心的内侧通过铰链机构与抱紧瓦片连接，第二环抱手朝向圆心的内侧通过铰链机构与抱紧瓦片连接。

进一步的，攀爬气缸机构通过气缸脚座固定在抱持连接架上，气缸脚座通过第二气缸双耳环与攀爬气缸连接，攀爬气缸的上端与上方的抱持机构通过肢关节连接架连接。

进一步的，抱持连接架上端两侧分别与套有弹簧的触角下端连接，抱持连接架的上端对应弹簧设置有光电感应开关；抱持连接架的外侧设有导轨，导轨与肢关节连接架上端的导轨滑块滑动连接；肢关节连接架一侧与肢关节连接，肢关节连接架另一侧与攀爬气缸连接。

进一步的，肢关节两端通过关节销钉分别与第一环抱手和第二环抱手连接，关节销钉通过锁紧片与肢关节连接；肢关节上端、下端还设有两对相对设置的导向轮。

优点及效果：

本实用新型具有以下优点和有益效果：

一、结构设计合理紧凑：巧妙运用了仿生学原理，模拟爬行动物攀爬立柱的运动过程，使设备能够沿立柱完成攀爬运动，最大程度上实现了打磨工作的自动化。设备的主体结构全部采用型材弯曲或焊接方式组成。这一方面降低了设备的加工制造成本，又充分利用了立柱圆柱形的外表面，将环抱手、导轨，都设计成半环形的结构，保证了保持力稳定可靠、打磨机构的打磨头能贴紧立柱打磨油漆。

二、提高了生产效率降低了劳动强度：本实用新型的设计目的是为了取代人工操作，由于设备具有自动攀爬和打磨功能，因此，当设备启动后，可以完全摆脱人工干预，自动完成整个立柱的打磨清理工作，并最终回到地面，生产效率高。另外，由于完全取代了人工打磨，因而不必将工人悬吊在立柱上进行打磨操作，降低了施工的危险性，保证了清理打磨质量。

附图说明：

图1 是安装在立柱上的立柱油漆自动清理打磨机整体结构示意图。

图2 是带有自动控制柜的立柱油漆自动清理打磨机示意图。

图3是导轨和导轨滑块的局部放大图。

图4是图2的侧视图。

图5是具备爬行功能的立柱油漆自动清理打磨机立体示意图。

图6是打磨机构示意图。

图7是打磨机构与下方的攀爬机构的安装孔。

图8是位于上方的抱持机构的结构示意图。

图9是图8中的连接片放大示意图。

图10是位于下方的抱持机构结构示意图。

图11是图10中的触角下方左侧Ⅰ的局部放大图。

图12是图10中的触角下方右侧Ⅱ的局部放大图。

图13是肢关节局部结构示意图。

图14是攀爬气缸机构示意图。

图15是轨道滑块结构示意图。

图16是轨道滑块的爆照图。

图17是滑块支架的结构示意图。

图18是抱紧机构的示意图。

图19是抱紧机构俯视图。

图20是抱紧机构的右视图。

图21是抱紧瓦片的结构示意图。

图22是操作控制柜的侧视图。

图23是操作控制柜的正视图。

附图标记说明：

1.攀爬机构；2.抱持机构；201.肢关节；202.第一环抱手；203.第二环抱手；204.抱紧气缸；205.关节销钉；206. 第一气缸双耳环；207.气缸法兰；208.气缸I型接头；209.连接器；210.导轨；211.触角； 212. 肢关节连接架；213.导轨滑块；221.连接片；222. 轴承座；223. 抱紧瓦片；224. 销钉；225. 气缸座；226.导向轮；230. 锁紧片；240. 弹簧；241. 光电感应开关；270. 自动运行启动按钮；271. 自动运行停止按钮；272. 攀爬气缸伸出按钮；273. 攀爬气缸缩回按钮；274. 左打磨启动按钮；275. 左打磨停止按钮；276. 上肢气缸抱紧按钮；277. 上肢气缸松开按钮；278. 右打磨启动按钮；279. 右打磨停止按钮；280. 下肢气缸抱紧按钮；281. 下肢气缸松开按钮；282. 手动自动切换选择开关；283. 急停开关；3. 抱持连接架；4.攀爬气缸机构；401.气缸脚座；402. 第二气缸双耳环；403.攀爬气缸；5.打磨机构；6. 打磨导轨；7.轨道滑块；701.滑块支架；702.车轮总成；703.驱动轮；704.驱动轮支撑带座轴承；705.打磨头支架；706.打磨头；707.带冲压菱形座外球面轴承；708.小带轮；709.大带轮；710.驱动电机支架；711.打磨头驱动电机；712.打磨头驱动电机支架；713.行走机构驱动电机；714.驱动轮轴；715.联轴器；8.立柱；9. 自动控制柜；10. 操作控制柜。

具体实施方式：

下面结合附图对本实用新型做进一步的说明：

实施例1

如图1所示，具备爬行功能的立柱油漆自动清理打磨机，攀爬机构1与打磨机构5连接，攀爬机构1上下设置的两个抱持机构2通过攀爬气缸机构4连接；打磨机构5的打磨导轨6与轨道滑块7滑动连接。

打磨机的主体结构采用型材滚弯加工制造，这种结构设计确保了设备加工制造容易，同时能够在最大程度上保证结构强度。

从设计、加工制造和装配的角度考虑，将自动清理打磨机按功能划分为若干模块，即：攀爬机构和清理打磨机构。这两个模块又划分为若干子模块，这种设计保证了设计思路清晰明确、加工制造容易、安装调试方便，保证了设备的可靠性。

在上方的抱持机构和下方的抱持机构的设计中，设计了关节和环抱手的分体结构。关节和环抱手通过抱紧机构和肢关节201相连接，运动灵活，保证抱持机构2能够抱紧立柱。环抱手分为第一环抱手202和第二环抱手203，这种设计方式既可以保证抱紧立柱，又保证设备可以顺利的安装和拆卸。

如图6所示，轨道滑块7的滑块支架701与打磨导轨6滑动连接，滑块支架701两端侧面设有四个车轮总成702，驱动轮703分别安装在滑块支架701两侧上方；一侧的驱动轮703设有行走机构驱动电机713，行走机构驱动电机713通过驱动轮轴714与驱动轮703同轴连接；设置在两个驱动轮703之间的打磨头706通过打磨头驱动电机711驱动。

其中，打磨头驱动电机711、行走机构驱动电机713采用现有电机，例如，打磨头驱动电机711可以采用80KTYZ；行走机构驱动电机713可以采用80KTYZ。

打磨机构的作用是完成立柱油漆的打磨工作。其主体结构包括打磨导轨6和轨道滑块7。打磨导轨6提供了轨道滑块7的运动轨道；轨道滑块7上安装有运动机构和打磨机构。运动机构为轨道滑块的运动提供动力，打磨机构安装有打磨刀片，用于完成立柱油漆的清理打磨工作。

如图6所示，打磨导轨6为两个半圆形的轨道固定形成，朝向攀爬气缸机构4设有未连接的空位，用于安装和拆卸轨道滑块7。打磨轨道6的下方设有一个连接环片，用于与下方的抱紧机构连接。打磨导轨6上方设有与滑块支架701下方相匹配的滑道，滑道下方设有的环形连接片与车轮总成702相匹配，保证轨道滑块7的稳定移动。

如图15、图16所示，打磨头706通过大带轮转轴与大带轮709同轴连接；大带轮转轴通过带冲压菱形座外球面轴承707与打磨头支架705连接；打磨头支架705上端通过打磨头驱动电机支架712连接打磨头驱动电机711；打磨头驱动电机711的驱动轴与小带轮708连接，小带轮708通过皮带与大带轮709连接。

其中，大带轮和小带轮的作用就是降速增扭，增加打磨切削力。

如图15、图16、图17所示，滑块支架701呈弧形的轨道，弧形与下方的打磨导轨6相匹配，滑块支架701内外两侧面设置有前后对应的两对轴承，用于安装车轮总成702，滑块支架701上方的一端设有两个相对L形驱动轮支撑架，用于安装驱动轮703，另一端内侧设有一个驱动轮支撑架，驱动轮支撑架的相对一侧设有驱动电机支架710，行走机构驱动电机713安装在驱动电机支架710上，行走机构驱动电机713通过联轴器715与驱动轮轴714一端连接，驱动轮轴714另一端通过驱动轮支撑带座轴承704与L形驱动轮支撑架连接，驱动轮轴714带动驱动轮703转动，该端作为驱动使整个轨道滑块7在打磨导轨6运动。另一端的通过驱动轮703作为从动轮。两个驱动轮703下方的滑块支架701上打有通槽，使驱动轮703与打磨导轨6上方接触，驱动整个轨道滑块7在打磨轨道6上移动。

在两个驱动轮703之间设有打磨头支架705，立方体框架结构的打磨头支架705上方固定有打磨头驱动电机支架712，打磨头驱动电机支架712支架上方的圆孔用于安装打磨头驱动电机711，打磨头驱动电机711与小带轮708连接，小带轮708通过皮带与下方的大带轮709连接，大带轮709通过大带轮转轴带动打磨头706转动，同时大带轮转轴通过带冲压菱形座外球面轴承707与打磨头支架705连接。

打磨头706上设置有四个相互垂直的刀片座，四个刀片座上通过螺栓安装刀片。在刀片磨损后可进行更换。

如图1所示，上下设置的两个抱持机构2通过抱持连接架3上安装的攀爬气缸机构4连接，上端的抱持机构2通过连接片221与打磨机构5连接。

如图7和图9所示，抱持机构2通过连接片221与上方的打磨机构5的打磨导轨6固定连接。呈弧形的连接片221的下方固定在上方抱持机构2上的第一环抱手202和第二环抱手203上，连接片211的上方通过螺钉与打磨导轨6下方设置的连接环片连接。

如图8和图10所示，抱持机构2的第一环抱手202和第二环抱手203分别通过肢关节201和抱紧机构连接，肢关节201外侧面固定有肢关节连接架212，肢关节连接架212外侧与攀爬气缸机构4连接；肢关节连接架212内侧面设置的导轨滑块213与导轨210滑动连接。

攀爬机构1主要包括两个上下设置相同的抱持机构2、攀爬气缸机构4；通过攀爬气缸机构4实现上下攀爬。如图3所示，

如图18、图19、图20所示，抱紧机构包括抱紧气缸204、第一气缸双耳环206、气缸法兰207、气缸I型接头208和连接器209；抱紧机构的第一气缸双耳环206一端与第一环抱手202固定连接，第一气缸双耳环206另一端与气缸I型接头208一端连接，气缸I型接头208另一端通过连接器209与抱紧气缸204的输出轴连接，抱紧气缸204通过气缸法兰207与第二环抱手203连接。

抱紧气缸204、第一气缸双耳环206、气缸法兰207、气缸I型接头208采用标准气缸元件，例如可以采用如下现有产品，抱紧气缸204采用SE80×100，第一气缸双耳环206采用F-SE80CB；气缸中法兰207采用F-SI63TCM2-SE80；气缸I型接头208采用F-ACQ80I。

连接器209两端为带有正反向螺纹，当拆下连接器209时，抱紧机构是分离体，这时可以把两个环抱手拆开，环抱在立柱上，是安装准备工作。当将连接器209重新拧紧时，正反螺纹起作用，将环抱手的两个手臂连接起来，为抱紧攀爬做准备。连接器209是为了能将环抱手套在立柱上，方便安装也能拆卸。

如图21所示，第一环抱手202朝向圆心的内侧通过铰链机构与抱紧瓦片223连接，第二环抱手203朝向圆心的内侧通过铰链机构与抱紧瓦片223连接。

铰链机构的内侧通过销钉224与抱紧瓦片223连接，铰接机构的外侧与第一环抱手202或者第二环抱手203朝向圆心的内侧固定连接。抱紧瓦片223可以根据具体的立柱的直径进行更换，更换的抱紧瓦片223的弧度要契合立柱的直径，实现抱紧立柱。

环抱手上设置了抱紧瓦片223和肢关节，抱紧瓦片223的形状贴合立柱外表面，在肢关节201的作用下，保证了环抱手在抱紧状态下能够握持住立柱，整个设备不下滑；在松弛状态下，抱紧瓦片223与立柱不摩擦，整个机构运动顺畅。

上下肢抱持机构的环抱手上设置了气缸座225，用以安装抱紧气缸204。抱紧气缸204通过第一气缸双耳环206与气缸座225相连接，能够保证机构运动顺畅并提供足够的抱紧力。

抱持机构的肢关节201发挥如下几方面的功能：一方面关节作为设备的主体支撑结构，起到连接各个运动部件的功能。具体通过关节销钉205连接第一环抱手202和第二环抱手203，通过导轨210和导轨滑块213连接上下抱持机构和攀爬机构。另一方面，肢关节201上安装有导向轮226，当上、下抱持机构做攀爬运动时，作为运动的导向机构，当上、下抱持机构处于抱紧状态时，起到辅助支撑的作用。

上方的抱持机构安装有导轨滑块213，与下方的抱持机构的导轨210相连接，使上、下抱持机构能够顺畅完成攀爬动作。

下方的抱持机构的肢关节201设计有抱持连接架3，用于固定攀爬气缸机构的导轨，并为攀爬气缸机构的气缸脚座401的安装提供基础支撑。

如图21所示，第一环抱手202的一端设有轴承座222，轴承座222插入肢关节201中通过关节销钉205连接，第一环抱手202的另一端固定有气缸座225，气缸座225与第一气缸双耳环206连接。第二环抱手203一端设有轴承座222，轴承座222插入肢关节201中通过关节销钉205连接，第二环抱手203的另一端固定有气缸法兰207，气缸法兰207与抱紧气缸204连接。

第一环抱手202和第二环抱手203以抱紧机构2中心呈对称设置，在第一环抱手202和第二环抱手203朝向圆心的内侧都设置有铰链机构，铰链机构与抱紧瓦片223通过销钉224连接，形成常规的铰链模式。

如图14所示，攀爬气缸机构4通过气缸脚座401固定在抱持连接架3上，气缸脚座401通过第二气缸双耳环402与攀爬气缸403连接，攀爬气缸403的上端与上方的抱持机构2通过肢关节连接架212连接。

如图3、图5、图10所示，气缸脚座401通过四个螺栓与抱持连接架3的下端的四个螺栓安装孔固定连接。第二气缸双耳环402与气缸脚座401连接，同时第二气缸双耳环402上端与攀爬气缸403的下端连接，攀爬气缸403的上端设有两个安装螺母，安装是，先将上方的螺母拿下来，使攀爬气缸403的上端插入肢关节连接架212的外侧，再将螺母安装上，使攀爬气缸403与肢关节连接架212连接，实现上、下抱紧机构的连接。攀爬气缸403为现有气缸，例如可以采用SE125×100。

如图11和图12所示，抱持连接架3上端两侧分别与套有弹簧240的触角211下端连接，抱持连接架3的上端对应弹簧240设置有光电感应开关241；抱持连接架3的外侧设有导轨210，导轨210与肢关节连接架212上端的导轨滑块213滑动连接；肢关节连接架212一侧与肢关节201连接，肢关节连接架212另一侧与攀爬气缸403连接。

控制原理是：当打磨机向上爬行时，触角211最先触碰到障碍物，此时在障碍物外力的作用下，抵抗弹簧240的推力，触角211被动向下运动，如图11、图12所示，当触角211向下运动，遮挡了光电感应开关241时，光电感应开关241发出信号，控制攀爬气缸403从伸出改为收缩，改为打磨机改为向下运动，此时触角211会离开障碍物，在弹簧240的作用下，触角211离开对光电感应开关241的遮挡，打磨机实现向下运动。

如图13所示，肢关节201两端通过关节销钉205分别与第一环抱手202和第二环抱手203连接，关节销钉205通过锁紧片230与肢关节201连接；肢关节201上端、下端还设有两对相对设置的导向轮226。

立柱油漆自动清理打磨机的基本工作原理设计为如下两个工作循环：一个工作循环是攀爬循环，主要完成自动清理打磨机的攀爬运动；另一个工作循环是打磨循环，当攀爬到位后，启动打磨循环，完成立柱油漆的清理打磨。

攀爬循环的具体工作过程如下：

如图1所示，下方的抱紧机构的抱紧气缸204收缩，下方的第一环抱手202和第二环抱手203及其抱紧瓦片223抱紧立柱；此时上方的抱紧机构及其抱紧气缸204处于松弛状态，在下方抱紧的前提下，攀爬气缸403伸出，则此时攀爬气缸403推动上方的抱紧机构上升，实现向上攀爬运动；攀爬到位后，上方的抱紧机构及其抱紧气缸204收缩，上方的抱紧机构的抱紧瓦片223抱紧立柱；抱紧后，下方的抱紧气缸204松弛；松弛后，攀爬气缸机构4的攀爬气缸403收缩，由于此时上方处于抱紧状态，下方处于松弛状态，攀爬气缸403将带动下方做上升运动；最后下方的抱紧机构再次抱紧，整个设备完成一个攀爬循环，在当前位置抱紧固定，开始打磨工作循环。

打磨循环的具体工作过程如下：

当攀爬循环完成后，设备在当前位置固定。打磨机构5的打磨头驱动电机711和行走机构驱动电机713启动。打磨头驱动电机711带动打磨头706旋转，完成打磨清理运动的主运动，用于清理立柱上的油漆和腻子；行走机构驱动电机713带动驱动轮703旋转，在驱动轮703和打磨导轨6之间的摩擦力的作用下，带动轨道滑块7沿弧形导轨做环形运动。当轨道滑块7沿打磨导轨6运动到终端位置后，即完成了一条带状的立柱油漆打磨工作，即完成了一个打磨工作循环。此时打磨头驱动电机711和行走机构驱动电机713停止运转，准备进入攀爬工作循环。

实施例2

结构与实施例1相同，如图2、图4所示，同时还增设了现有的控制系统，控制系统包括自动控制柜9和操作控制柜10；在抱持连接架3的侧面固定自动控制柜9，自动控制柜9分别与攀爬气缸403、抱紧气缸204、打磨头驱动电机711、行走机构驱动电机713连接。自动控制柜9与操作控制柜10通过电缆连接。

操作控制柜10上设置有多个按钮，包括自动运行启动按钮270、自动运行停止按钮271、攀爬气缸伸出按钮272、攀爬气缸缩回按钮273、左打磨启动按钮274、左打磨停止按钮275、上肢气缸抱紧按钮276、上肢气缸松开按钮277、右打磨启动按钮278、右打磨停止按钮279、下肢气缸抱紧按钮280、下肢气缸松开按钮281、手动自动切换选择开关282、急停开关283。自动控制柜9内部设有简单的开关电路通过按钮实现开关的连通和关闭。

如图22、图23所示，其中触角211的自动控制原理是当打磨机向上爬行时，触角211最先触碰到障碍物，此时在障碍物外力的作用下，抵抗弹簧240的推力，触角211被动向下运动，如图11、图12所示，当触角211遮挡了光电感应开关241时，光电感应开关241发出信号，自动控制柜9中的逻辑电路发出指令，控制打磨机向下爬行。此时触角211会离开障碍物，在弹簧240的作用下，触角211离开对光电感应开关241的遮挡，自动控制过程完成。

要完成立柱油漆的自动清理打磨工作，需要自动打磨清理机具备如下两个最基本的功能：一是要能够完成清理打磨工作，这主要要求设备具备清理打磨的刀片及其运动控制装置；二是整个设备要能够沿立柱进行上下运动，保证清理打磨机构能够覆盖到立柱的绝大部分表面，实现真正的自动化。

基于以上两个基本要求，本立柱油漆自动清理打磨机的基本工作原理设计为如下两个工作循环：一个工作循环是攀爬循环，主要完成自动清理打磨机的攀爬运动；另一个工作循环是打磨循环，当攀爬到位后，启动打磨循环，完成立柱油漆的清理打磨。

攀爬循环的具体工作过程如下：

在自动控制程序的控制下，下方的抱紧机构的抱紧气缸204收缩，下方的环抱手及其抱紧瓦片223抱紧立柱；此时上方的抱紧机构及其抱紧气缸204处于松弛状态，在下方的抱紧机构抱紧的前提下，自动控制程序发出指令，令攀爬气缸403伸出，则此时攀爬气缸机构4推动上方的抱紧机构上升，实现上方的攀爬运动；攀爬到位后，上方的抱紧机构及其抱紧气缸204收缩，上方的抱紧瓦片223抱紧立柱；抱紧后，下方的抱紧气缸204松弛；下方的抱紧气缸204松弛后，攀爬机构的攀爬气缸403收缩，由于此时上方的抱紧机构处于抱紧状态，下方的处于松弛状态，攀爬气缸403将带动下方的抱紧机构做上升运动；最后下方的抱紧机构再次抱紧，整个设备完成一个攀爬循环，在当前位置抱紧固定，开始打磨工作循环。

打磨循环的具体工作过程如下：

当攀爬循环完成后，设备在当前位置固定。通过操作控制柜10的左打磨启动按钮274、右打磨启动按钮278启动打磨机构的打磨头驱动电机，同时行走驱动电机开启。打磨头驱动电机带动打磨头旋转，完成打磨清理运动的主运动，用于清理立柱上的油漆和腻子；行走驱动电机带动驱动轮旋转，在驱动轮703和打磨导轨6之间的摩擦力的作用下，带动轨道滑块7沿弧形导轨做环形运动。当轨道滑块7沿打磨导轨6运动到终端位置后，即完成了一条带状的立柱油漆打磨工作，即完成了一个打磨工作循环。此时，通过左打磨停止按钮275、右打磨停止按钮279停止打磨头驱动电机711，同时行走机构驱动电机713停止运转，准备进入攀爬工作循环。

在程序的自动控制模式下，设备不断往复执行攀爬循环和打磨循环，并不断沿立柱上爬，直到上端的触角触碰到顶棚或障碍物，传感器发出电信号，设备停止打磨工作循环，在自动程序的控制下，执行攀爬循环的逆过程，沿立柱向下爬行，直至运动到地面。至此，完成一个立柱的油漆的自动清理打磨工作。

实施例2的自动清理打磨机自动化程度高；巧妙运用了仿生学原理，模拟爬行动物攀爬立柱的运动过程，使设备能够沿立柱完成攀爬运动，最大程度上实现了打磨工作的自动化。整个设备的攀爬运动通过气缸驱动，一方面气源在施工现场获取容易；另一方面，采用气缸驱动保证抱紧和攀爬稳定可靠，也易于实现自动化控制。另外，在设备的上端设计了环形金属触角，当设备沿立柱攀爬到顶端，触角触碰到顶棚或障碍物后，设备自动转入向下爬行的工作循环，保证了整个打磨过程无人工参与。

Claims (10)

1.具备爬行功能的立柱油漆自动清理打磨机，其特征在于：攀爬机构（1）与打磨机构（5）连接；攀爬机构（1）上下设置的两个抱持机构（2）通过攀爬气缸机构（4）连接；打磨机构（5）的打磨导轨（6）与轨道滑块（7）滑动连接。

2.根据权利要求1所述的具备爬行功能的立柱油漆自动清理打磨机，其特征在于：轨道滑块（7）的滑块支架（701）与打磨导轨（6）滑动连接，滑块支架（701）两端侧面设有四个车轮总成（702），驱动轮（703）分别安装在滑块支架（701）两侧上方；一侧的驱动轮（703）设有行走机构驱动电机（713），行走机构驱动电机（713）通过驱动轮轴（714）与驱动轮（703）同轴连接；设置在两个驱动轮（703）之间的打磨头（706）通过打磨头驱动电机（711）驱动。

3.根据权利要求2所述的具备爬行功能的立柱油漆自动清理打磨机，其特征在于：打磨头（706）通过大带轮转轴与大带轮（709）同轴连接；大带轮转轴通过带冲压菱形座外球面轴承（707）与打磨头支架（705）连接；打磨头支架（705）上端通过打磨头驱动电机支架（712）连接打磨头驱动电机（711）；打磨头驱动电机（711）的驱动轴与小带轮（708）连接，小带轮（708）通过皮带与大带轮（709）连接。

4.根据权利要求1所述的具备爬行功能的立柱油漆自动清理打磨机，其特征在于：上下设置的两个抱持机构（2）通过抱持连接架（3）上安装的攀爬气缸机构（4）连接，上端的抱持机构（2）通过连接片（221）与打磨机构（5）连接。

5.根据权利要求1或4所述的具备爬行功能的立柱油漆自动清理打磨机，其特征在于：抱持机构（2）的第一环抱手（202）和第二环抱手（203）分别通过肢关节（201）和抱紧机构连接，肢关节（201）外侧面固定有肢关节连接架（212），肢关节连接架（212）外侧与攀爬气缸机构（4）连接；肢关节连接架（212）内侧面设置的导轨滑块（213）与导轨（210）滑动连接。

6.根据权利要求5所述的具备爬行功能的立柱油漆自动清理打磨机，其特征在于：抱紧机构包括抱紧气缸（204）、第一气缸双耳环（206）、气缸法兰（207）、气缸I型接头（208）和连接器（209）；

抱紧机构的第一气缸双耳环（206）一端与第一环抱手（202）固定连接，第一气缸双耳环（206）另一端与气缸I型接头（208）一端连接，气缸I型接头（208）另一端通过连接器（209）与抱紧气缸（204）的输出轴连接，抱紧气缸（204）通过气缸法兰（207）与第二环抱手（203）连接。

7.根据权利要求5所述的具备爬行功能的立柱油漆自动清理打磨机，其特征在于：第一环抱手（202）朝向圆心的内侧通过铰链机构与抱紧瓦片（223）连接，第二环抱手（203）朝向圆心的内侧通过铰链机构与抱紧瓦片（223）连接。

8.根据权利要求1所述的具备爬行功能的立柱油漆自动清理打磨机，其特征在于：攀爬气缸机构（4）通过气缸脚座（401）固定在抱持连接架（3）上，气缸脚座（401）通过第二气缸双耳环（402）与攀爬气缸（403）连接，攀爬气缸（403）的上端与上方的抱持机构（2）通过肢关节连接架（212）连接。

9.根据权利要求8所述的具备爬行功能的立柱油漆自动清理打磨机，其特征在于：抱持连接架（3）上端两侧分别与套有弹簧（240）的触角（211）下端连接，抱持连接架（3）的上端对应弹簧（240）设置有光电感应开关（241）；

抱持连接架（3）的外侧设有导轨（210），导轨（210）与肢关节连接架（212）上端的导轨滑块（213）滑动连接；肢关节连接架（212）一侧与肢关节（201）连接，肢关节连接架（212）另一侧与攀爬气缸（403）连接。

10.根据权利要求9所述的具备爬行功能的立柱油漆自动清理打磨机，其特征在于：肢关节（201）两端通过关节销钉（205）分别与第一环抱手（202）和第二环抱手（203）连接，关节销钉（205）通过锁紧片（230）与肢关节（201）连接；肢关节（201）上端、下端还设有两对相对设置的导向轮（226）。

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