CN212122077U - 一种大型钢结构表面激光除锈机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种大型钢结构表面激光除锈机器人，包括扫描系统位置粗调机构和激光扫描系统，其中，激光扫描系统安装在扫描系统位置粗调机构上，并能够在扫描系统位置粗调机构的带动下发生位移。采用以上技术方案，激光扫描系统不仅除锈效率高，而且稳定性和可靠性也极高，极大提高了激光扫描系统的单次运行时间，同时延长了激光扫描系统的维保周期，同时，响应灵敏，稳定性和可靠性高；从而使一种大型钢结构表面激光除锈机器人能够适用于大型钢结构凹凸不平、起伏较大的表面，保证其发射的激光束能够始终有效地作用于大型钢结构的表面，实现对大型钢结构表面的高效、高质量激光除锈作业。

Description

一种大型钢结构表面激光除锈机器人

技术领域

本实用新型涉及激光除锈设备技术领域，具体涉及一种大型钢结构表面激光除锈机器人。

背景技术

海洋舰船、钢结构桥梁、大型罐体等大型钢结构的表面，由于长期暴露在空气中，会发生氧化锈蚀现象，必须定期进行除锈作业，才能延长它们的使用寿命、确保它们的使用安全。对于大型钢结构表面的除锈，目前常用的除锈防腐有：手工打磨除锈、机械打磨除锈、高压水除锈和喷砂除锈等，这些方法都存在着以下缺点：1、过程中会产生废弃物，如粉尘，污水等，不便于回收净化，直接排放污染环境；2、耗材消耗量大，成本高；3、工作环境恶劣，劳动强度大，维护周期长；4、作业人员素质参差补齐，可能会发生对大型钢结构基体损伤较大的情况。

为克服传统除锈方法的不足，实用新型人团队想到了采用激光除锈的方法，能够有效地克服传统除锈方法的上述缺点，是目前最经济环保且可靠的除锈方法。但是，由于大型钢结构外形尺寸巨大，不仅高空作业会带来额外不可预知的风险，存在较大安全隐患，而且很多位置可能空间较为狭小，作业人员难以进入，故务必设计一套能够适用于大型钢结构的激光除锈机器人。

然而，大型钢结构的表面通常凹凸不平、起伏较大，而激光除锈具有一个特殊性：为了保证激光除锈的效率，需要将激光头与待扫描目标之间的间距控制在有效焦距的范围内，无论是距离过大，还是距离过小，激光束均无法有效(或者高效)地烧蚀待扫描目标的表面。

因此，市场上出现了一种激光头，具有自适应变焦功能，能够实时监测与被扫描目标之间的间距，适应性地调整激光束的焦距，但是这种激光头价格及其高昂，经济性欠佳，很多小微企业难以承受。

因而市场上又应运而生了一种激光扫描系统，激光头为焦距，价格低廉，稳定可靠。这种激光扫描系统将激光头设置在一套二维模组或三维模组、甚至是多维模组上，同时在激光头上设置有用于检测与被扫描目标之间间距的电子元件(例如距离传感器)，利用电子元件反馈的信号控制模组实时调整激光头的空间位置，以保证激光头与待扫描目标之间的间距控制在有效焦距的范围内。

虽然这种激光扫描系统价格相对便宜，但是申请人在长期使用过程中发现，激光束扫描烧蚀目标表面过程中仍然会有一定的扬尘，即使配置有除尘系统，传统的这种激光扫描系统一旦单次运行时间过长，不仅扬尘会附着在用于测距的电子元件表面，影响电子元件的精度和工作稳定性，而且激光头长时间工作产生的高温也会严重影响电子元件工作的稳定性和可靠性，导致除锈效率随着单次运行时间增加而加速降低。

解决以上问题成为当务之急。

实用新型内容

为解决上述的技术问题，本实用新型提供了一种大型钢结构表面激光除锈机器人。

其技术方案如下：

一种大型钢结构表面激光除锈机器人，包括：

扫描系统位置粗调机构；

激光扫描系统，其安装在扫描系统位置粗调机构上，并能够在扫描系统位置粗调机构的带动下发生位移，该激光扫描系统包括用于发射激光束的激光扫描头以及用于精确调节激光扫描头位置的激光头位置调节机构；

其要点在于，所述激光扫描头通过距离检测控制机构安装在激光头位置调节机构上，所述距离检测控制机构包括机械式距离检测组件和电子式启停控制组件，所述机械式距离检测组件用于驱使激光扫描头与待扫描目标之间的距离保持在设定值或设定范围，所述电子式启停控制组件用于控制激光头位置调节机构，以精确调节激光扫描头的前后位置。

采用以上结构，机械式距离检测组件设置在会产生高热的激光扫描头附近或其上，同时最接近于会发生扬尘的待扫描目标，由于机械式距离检测组件为纯机械式结构，其能够耐受高温，同时不受扬尘影响；并且，采用电子元件的电子式启停控制组件能够设置在相对远离激光扫描头和待扫描目标的位置，不仅能够避免高温和扬尘的影响，还能保持电子元件的高精度；因此，激光扫描系统在几乎不增加或极少增加制造成本和装配难度的前提下，克服了传统激光扫描系统的除锈效率会随着单次运行时间增加而加速降低的问题，不仅除锈效率高，而且稳定性和可靠性也极高，极大提高了激光扫描系统的单次运行时间，同时延长了激光扫描系统的维保周期；从而使一种大型钢结构表面激光除锈机器人能够适用于大型钢结构凹凸不平、起伏较大的表面，保证其发射的激光束能够始终有效地作用于大型钢结构的表面，实现对大型钢结构表面的高效、高质量激光除锈作业。

作为优选：所述扫描系统位置粗调机构包括大型平移粗调组件和大型升降粗调组件，所述激光头位置调节机构安装在大型升降粗调组件上，能够在大型升降粗调组件的带动下升降，所述大型升降粗调组件安装在大型平移粗调组件上，并能够在大型平移粗调组件上的带动下平移。采用以上结构，能够快速高效地调节激光扫描系统的大概位置，实现对激光扫描系统的粗定位，提高整个调节过程的效率。

作为优选：所述大型升降粗调组件包括若干级堆叠设置的伸缩架，各级伸缩架包括伸缩架底板以及至少两套并排设置在伸缩架底板上的剪叉式升降机，最高一级伸缩架还包括伸缩架顶板，该级伸缩架的剪叉式升降机均设置在伸缩架顶板于对应伸缩架底板之间，所述激光头位置调节机构安装在伸缩架顶板上，最低一级伸缩架的伸缩架底板安装在大型平移粗调组件上。采用以上结构，不仅稳定可靠，而且调节范围大，同时各级剪叉式升降机均处于收折状态时，堆叠高度低，既能够适应于较低的激光除锈起始位置，又便于转运。

作为优选：所述大型平移粗调组件包括两根相互平行、且均向激光扫描头两侧延伸的平移轨道以及与平移轨道平行地设置在两根平移轨道之间的驱动轨道，最低一级伸缩架的伸缩架底板通过若干轨道轮总成可向激光扫描头两侧方向滑动地安装在对应平移轨道上，所述驱动轨道上设置有齿条，最低一级伸缩架的伸缩架底板上安装有平移驱动电机，该平移驱动电机的电机轴上固套有与齿条啮合的驱动齿轮。采用以上结构，稳定可靠，调节精度高。

作为优选：所述激光头位置调节机构包括安装在大型升降粗调组件上的固定框架、用于精确调节激光扫描头高度的高度调节执行组件、用于精确调节激光扫描头向两侧平移位置的左右调节执行组件以及用于精确调节激光扫描头前后位置的前后调节执行组件，所述激光扫描头安装在前后调节执行组件上，所述前后调节执行组件安装在左右调节执行组件上，所述左右调节执行组件安装在高度调节执行组件上。采用以上结构，能够精确调节激光扫描头的空间位置。

作为优选：所述前后调节执行组件包括前后调节底座、至少一个安装在前后调节底座上的引导套筒以及能够沿对应引导套筒前后滑动的前后调节导杆，所述距离检测控制机构安装在前后调节导杆的前端，所述前后调节导杆的后端通过电机支架安装有前后执行电机，该前后执行电机的电机轴上固套有同步带主动轮，所述距离检测控制机构上安装有同步带从动轮，该同步带从动轮与同步带主动轮之间连接有同步带，该同步带通过底座连接支架与前后调节底座固定连接。采用以上结构，简单可靠，配合稳定。

作为优选：所述左右调节执行组件包括安装平台以及两根相互平行地安装在安装平台上的直线导轨，所述直线导轨包括向激光扫描头两侧延伸的导轨以及若干与对应导轨滑动配合的滑块，所述前后调节底座与各个滑块均固定连接，所述安装平台上安装有左右执行电机，该左右执行电机的电机轴上固套有主动同步带轮，所述安装平台上安装有从动同步带轮，该从动同步带轮与主动同步带轮之间连接有同步齿形带，该同步齿形带通过底座驱动支架与前后调节底座固定连接。采用以上结构，简单可靠，配合稳定。

作为优选：所述高度调节执行组件包括安装在固定框架顶部的升降执行电机以及可转动地安装在固定框架顶部的链轮轴，所述升降执行电机的电机轴上固套有主动链轮，所述链轮轴上固套有从动链轮，该从动链轮与主动链轮之间连接有传动链条，所述安装平台通过若干导杆可升降地安装在固定框架上，所述链轮轴的两端分别固套有升降驱动链轮，两个升降驱动链轮分别通过提升链条与安装平台的两侧连接。采用以上结构，结构简单，承载能力强，稳定可靠。

作为优选：所述机械式距离检测组件包括安装在激光头位置调节机构上的保持组件底座、能够前后移动地安装在保持组件底座上的中间支架以及能够沿水平方向转动地安装在中间支架上的激光头安装架，在所述保持组件底座和中间支架之间设置有至少一个用于驱使中间支架向前复位的弹性元件，所述激光扫描头安装在激光头安装架上，所述激光头安装架上安装有至少两根向前延伸的距离检测杆，该距离检测杆包括向前延伸的检测杆主体以及能够前后伸缩调节地安装在检测杆主体前端的检测杆触头。采用以上结构，不仅能够准确检测激光扫描头与待扫描目标之间的间距是否在设定范围内，而且能够在一定范围内驱使激光扫描头与待扫描目标之间的间距保持在设定范围，并且，当待扫描目标表面的曲率半径发生变化时，激光扫描头能够随着激光头安装架相对中间支架转动，以进行补偿，使各个距离检测杆的外端始终与待扫描目标表面接触，保证激光扫描头与待扫描目标之间的间距始终保持在焦距范围内，以持续高效的烧蚀待扫描目标的表面；而且，检测杆触头能够前后伸缩调节，使距离检测杆的长度能够根据激光扫描头的焦距进行适应性的调节，通用性好，从而也使激光扫描系统能够根据实际情况更换适合的激光扫描头；整套机构配合巧妙，简单可靠。

作为优选：所述保持组件底座上设置有至少一根底座平移导杆，所述中间支架上具有可前后滑动地套装在对应底座平移导杆上的支架滑块，各弹性元件分别用于驱使对应的支架滑块向前滑动，所述电子式启停控制组件包括沿前后方向设置在保持组件底座上的前接近开关和后接近开关，所述前接近开关和后接近开关能够受对应的支架滑块触发。采用以上结构，前接近开关和后接近开关能够受同一支架滑块的触发，也能够受各自对应的支架滑块触发，灵活性高，并且，接近开关不受扬尘的影响，耐高温性能优异，整体结构简单可靠，配合稳定。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：

采用以上技术方案的一种大型钢结构表面激光除锈机器人，结构新颖，设计巧妙，易于实现，其中，激光扫描系统在几乎不增加或极少增加制造成本和装配难度的前提下，克服了传统激光扫描系统的除锈效率会随着单次运行时间增加而加速降低的问题，不仅除锈效率高，而且稳定性和可靠性也极高，极大提高了激光扫描系统的单次运行时间，同时延长了激光扫描系统的维保周期，同时，响应灵敏，稳定性和可靠性高；从而使一种大型钢结构表面激光除锈机器人能够适用于大型钢结构凹凸不平、起伏较大的表面，保证其发射的激光束能够始终有效地作用于大型钢结构的表面，实现对大型钢结构表面的高效、高质量激光除锈作业。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为大型平移粗调组件的结构示意图；

图3为激光头位置调节机构的结构示意图；

图4为激光扫描系统其中一个视角的结构示意图；

图5为激光扫描系统另外一个视角的结构示意图；

图6为距离检测控制机构其中一个视角的结构示意图；

图7为距离检测控制机构另外一个视角的结构示意图。

具体实施方式

以下结合实施例和附图对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，一种大型钢结构表面激光除锈机器人，其主要包括扫描系统位置粗调机构和激光扫描系统，其中，激光扫描系统安装在扫描系统位置粗调机构上，并能够在扫描系统位置粗调机构的带动下发生位移。

请参见图4和图5，激光扫描系统主要包括激光扫描头1以及用于改变激光扫描头1位置的激光头位置调节机构，激光扫描头1用于发射激光束，扫描待扫描目标。激光扫描头1通过距离检测控制机构安装在激光头位置调节机构上，距离检测控制机构包括机械式距离检测组件和电子式启停控制组件，机械式距离检测组件用于驱使激光扫描头1与待扫描目标之间的距离保持在设定值或设定范围，电子式启停控制组件用于控制激光头位置调节机构，以调节激光扫描头1的前后位置。

机械式距离检测组件设置在会产生高热的激光扫描头1附近或其上，同时最接近于会发生扬尘的待扫描目标，由于机械式距离检测组件为纯机械式结构，其能够耐受高温，同时不受扬尘影响；并且，采用电子元件的电子式启停控制组件能够设置在相对远离激光扫描头1和待扫描目标的位置，不仅能够避免高温和扬尘的影响，还能保持电子元件的高精度；因此能够自适应调节距离的激光扫描系统在几乎不增加制造成本和装配难度的前提下，克服了传统激光扫描系统的除锈效率会随着单次运行时间增加而加速降低的问题，不仅除锈效率高，而且稳定性和可靠性也极高，极大提高了激光扫描系统的单次运行时间，同时延长了激光扫描系统的维保周期。

请参见图4-图7，机械式距离检测组件包括安装在激光头位置调节机构上的保持组件底座2、能够前后移动地安装在保持组件底座2上的中间支架3以及能够沿水平方向转动地安装在中间支架3上的激光头安装架4，在保持组件底座2和中间支架3之间设置有至少一个用于驱使中间支架3向前复位的弹性元件5，激光扫描头1安装在激光头安装架4上，激光头安装架4上安装有至少两根向前延伸的距离检测杆6。本实施例中，一共采用两根距离检测杆6，且两根距离检测杆6沿水平方向平行地相对设置，既采用了最少的数量，成本低廉，又避免发生卡滞等意外情况。

请参见图6和图7，距离检测杆6包括向前延伸的检测杆主体6a以及能够前后伸缩调节地安装在检测杆主体6a前端的检测杆触头6b，使距离检测杆6的长度能够根据激光扫描头1的焦距进行适应性的调节，通用性好，从而也使激光扫描系统能够根据实际情况更换适合的激光扫描头1。

具体地说，在检测杆主体6a的前端安装有可转动的螺母6c，检测杆触头6b为螺杆结构，检测杆主体6a为与检测杆触头6b相适应的筒状结构，检测杆触头6b的后端插入检测杆主体6a中，并与螺母6c构成丝杆螺母副。正转或反转螺母6c，就能够使检测杆触头6b向前伸出或向后回缩。并且，在检测杆触头6b的前端设置有万向球6d，能够更好地适应于凹凸不平的待扫描目标表面，防止发生卡滞、不能完全接触等问题。

请参见图6和图7，保持组件底座2上设置有至少一根底座平移导杆2a，本实施例中，共设置了两根底座平移导杆2a，使中间支架3能够更加平稳可靠地与保持组件底座2滑动配合。具体地说，保持组件底座2上设置有四个两两相对的导杆安装座2b，两根底座平移导杆2a的两端分别固定在对应的导杆安装座2b上，且两根底座平移导杆2a相互平行。中间支架3上具有可前后滑动地套装在对应底座平移导杆2a上的支架滑块3a，各弹性元件5分别用于驱使对应的支架滑块3a向前滑动。本实施例中，弹性元件5采用复位压簧，两个复位压簧分别套装在对应的底座平移导杆2a上，且两端分别与对应的导杆安装座2b和弹性元件5抵接。相应的，弹性元件5也可以是复位拉簧或其它能够实现相同功能的弹性元件。

请参见图7，激光头安装架4通过支架转轴20可转动地安装在中间支架3上，当待扫描目标表面的曲率半径发生变化时，激光扫描头1能够随着激光头安装架4相对中间支架3转动，以进行补偿，使各个距离检测杆6的外端始终与待扫描目标表面接触，保证激光扫描头1与待扫描目标之间的间距始终保持在焦距范围内，以持续高效的烧蚀待扫描目标的表面。

激光头安装架4包括水平设置的安装架底板4a、竖向设置的安装架前侧板4b以及位于两侧的两块安装架侧挡板4c，安装架前侧板4b的底缘与安装架底板4a的前缘固定连接，各安装架侧挡板4c分别与安装架底板4a和安装架前侧板4b的对应侧缘固定连接，从而合围形成一个激光扫描头安装槽，激光扫描头1安装在该激光扫描头安装槽中。并且，支架转轴20的上端部与安装架底板4a的底面固定连接，两根距离检测杆6的后端部均与安装架前侧板4b的前侧面固定连接。

请参见图6，激光头安装架4的底部安装有两个能够与中间支架3配合的转动限位销7，从而能够限定激光扫描头1和激光头安装架4的最大转动角度。

请参见图6，电子式启停控制组件包括沿前后方向设置在保持组件底座2上的前接近开关8和后接近开关18，前接近开关8和后接近开关18能够受对应的支架滑块3a触发。前接近开关8和后接近开关18能够受同一支架滑块3a的触发，也能够受各自对应的支架滑块3a触发，灵活性高，并且，接近开关不受扬尘的影响，耐高温性能优异。本实施例中，采用前接近开关8和后接近开关18受同一支架滑块3a的触发，避免发生前接近开关8和后接近开关18被同时触发的错误情况。

请参见图4和图5，激光头位置调节机构包括安装在大型升降粗调组件上的固定框架28、用于精确调节激光扫描头1高度的高度调节执行组件、用于精确调节激光扫描头1向两侧平移位置的左右调节执行组件以及用于精确调节激光扫描头1前后位置的前后调节执行组件，激光扫描头1安装在前后调节执行组件上，前后调节执行组件安装在左右调节执行组件上，左右调节执行组件安装在高度调节执行组件上。需要指出的是，激光头位置调节机构还可以提供二维、三维甚至是多维的调节。本实施例中，以激光头位置调节机构具有前后调节执行组件为例。

该前后调节执行组件包括前后调节底座9、至少一个安装在前后调节底座9上的引导套筒10以及能够沿对应引导套筒10前后滑动的前后调节导杆11，距离检测控制机构安装在前后调节导杆11的前端，前后调节导杆11的后端通过电机支架12安装有前后执行电机13，该前后执行电机13的电机轴上固套有同步带主动轮14，距离检测控制机构上安装有同步带从动轮15，该同步带从动轮15与同步带主动轮14之间连接有同步带16，该同步带16通过底座连接支架17与前后调节底座9固定连接。本实施例中，设置有两根相互平行设置的前后调节导杆11，同步带16位于两根前后调节导杆11之间，简单可靠。并且，每根前后调节导杆11分别可前后滑动地穿设在两个引导套筒10上，以提高前后调节导杆11前后滑动的稳定性和可靠性。

通过前后执行电机13带动同步带主动轮14正反转，同步带16能够前后拉动前后调节底座9，从而能够驱使前后调节导杆11沿对应引导套筒10前后滑动，从而实现调整激光扫描头1的前后位置。

需要指出的是，引导套筒10和支架滑块3a都可以采用直线轴承，成本低廉，精度高。

请参见图4和图5，左右调节执行组件包括安装平台29以及两根相互平行地安装在安装平台29上的直线导轨30，直线导轨30包括向激光扫描头1两侧延伸的导轨30a以及若干与对应导轨30a滑动配合的滑块30b，前后调节底座9与各个滑块30b均固定连接，安装平台29上安装有左右执行电机31，该左右执行电机31的电机轴上固套有主动同步带轮32，安装平台29上安装有从动同步带轮33，该从动同步带轮33与主动同步带轮32之间连接有同步齿形带34，该同步齿形带34通过底座驱动支架与前后调节底座9固定连接。

通过左右执行电机31带动主动同步带轮32正反转，同步齿形带34能够左右拉动前后调节底座9，从而能够驱使滑块30b沿对应导轨30a左右滑动，从而实现调整激光扫描头1的前后位置。

请参见图3，高度调节执行组件包括安装在固定框架28顶部的升降执行电机36以及可转动地安装在固定框架28顶部的链轮轴37，升降执行电机36的电机轴上固套有主动链轮39，链轮轴37上固套有从动链轮40，该从动链轮40与主动链轮39之间连接有传动链条41，安装平台29通过若干导杆38可升降地安装在固定框架28上，链轮轴37的两端分别固套有升降驱动链轮35，两个升降驱动链轮35分别通过提升链条42与安装平台29的两侧连接。

通过升降执行电机36带动主动链轮39正反转，从而通过从动链轮40带动链轮轴37正反转，最终实现通过提升链条42上拉或下放安装平台29。

一种激光扫描系统的自动调距方法，按照以下步骤进行：

S1：检测检测杆触头6b是否与待扫描目标接触：若前接近开关8和后接近开关18均未被触发，进入步骤S5；若前接近开关8和后接近开关18任一被触发，进入步骤S2；

S2：检测前接近开关8和后接近开关18是否触发：若前接近开关8处于触发状态，则前后执行电机13启动，驱使前后调节导杆11向前伸出，直到前接近开关8由触发状态转换为断开状态后，进入步骤S3；若后接近开关18处于触发状态，则前后执行电机13启动，驱使前后调节导杆11向后回缩，直到后接近开关18由触发状态转换为断开状态后，然后进入步骤S4；

S3：前后执行电机13继续驱使前后调节导杆11向前伸出预设值后，前后执行电机13停机，然后进入步骤S5；

S4：前后执行电机13继续驱使前后调节导杆11向后伸出预设值后，前后执行电机13停机，然后进入步骤S5；

S5：激光扫描头1启动，扫描待扫描目标；

S6：激光头位置调节机构启动，向左右或向上下调节激光扫描头1的位置后，返回步骤S1。

其中，通过设定余量，而避免经常触发接近开关导致前后执行电机13频繁启动，从而能够有效提高前后执行电机13的寿命，延长前后执行电机13的维保周期。需要指出的是，向前伸出或向后回缩的预设值均小于激光扫描头1的焦距范围。

当一片区域除锈完成以后，扫描系统位置粗调机构启动，将激光扫描系统转移到下一片区域。

请参见图1-图3，扫描系统位置粗调机构包括大型平移粗调组件和大型升降粗调组件，激光头位置调节机构安装在大型升降粗调组件上，能够在大型升降粗调组件的带动下升降，大型升降粗调组件安装在大型平移粗调组件上，并能够在大型平移粗调组件上的带动下平移。

请参见图1，大型升降粗调组件包括若干级堆叠设置的伸缩架21，各级伸缩架21包括伸缩架底板21a以及至少两套并排设置在伸缩架底板21a上的剪叉式升降机21b，最高一级伸缩架21还包括伸缩架顶板21c，该级伸缩架21的剪叉式升降机21b均设置在伸缩架顶板21c于对应伸缩架底板21a之间，激光头位置调节机构安装在伸缩架顶板21c上，最低一级伸缩架21的伸缩架底板21a安装在大型平移粗调组件上。各级剪叉式升降机21b根据实际需求从上往下一级一级地启动。

请参见图1和图2，大型平移粗调组件包括两根相互平行、且均向激光扫描头1两侧延伸的平移轨道22以及与平移轨道22平行地设置在两根平移轨道22之间的驱动轨道23，最低一级伸缩架21的伸缩架底板21a通过若干轨道轮总成24可向激光扫描头1两侧方向滑动地安装在对应平移轨道22上，驱动轨道23上设置有齿条25，最低一级伸缩架21的伸缩架底板21a上安装有平移驱动电机26，该平移驱动电机26的电机轴上固套有与齿条25啮合的驱动齿轮27。通过平移驱动电机26带动驱动齿轮27正反转，能够带动大型升降粗调组件和激光头位置调节机构左右平移。

请参见图2，平移轨道22为常见“工”字形轨道。轨道轮总成24主要包括至少一个主滚轮24a，主滚轮24a能够沿对应平移轨道22的上支撑板的上表面滚动，主滚轮24a的两端分别连接有均向下延伸的滚轮侧支撑板24c，在两块滚轮侧支撑板24c的内侧均可转动地安装有支撑滚轮24b，支撑滚轮24b能够沿对应平移轨道22的上支撑板的下表面滚动，从而主滚轮24a与对应两个支撑滚轮24b配合，既能够沿对应平移轨道22的上支撑板顺畅地滚动，又能够可靠地夹持在对应平移轨道22的上支撑板上。

最后需要说明的是，上述描述仅仅为本实用新型的优选实施例，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不违背本实用新型宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种大型钢结构表面激光除锈机器人，包括：

扫描系统位置粗调机构；

激光扫描系统，其安装在扫描系统位置粗调机构上，并能够在扫描系统位置粗调机构的带动下发生位移，该激光扫描系统包括用于发射激光束的激光扫描头(1)以及用于精确调节激光扫描头(1)位置的激光头位置调节机构；

其特征在于，所述激光扫描头(1)通过距离检测控制机构安装在激光头位置调节机构上，所述距离检测控制机构包括机械式距离检测组件和电子式启停控制组件，所述机械式距离检测组件用于驱使激光扫描头(1)与待扫描目标之间的距离保持在设定值或设定范围，所述电子式启停控制组件用于控制激光头位置调节机构，以精确调节激光扫描头(1)的前后位置。

2.根据权利要求1所述的一种大型钢结构表面激光除锈机器人，其特征在于：所述扫描系统位置粗调机构包括大型平移粗调组件和大型升降粗调组件，所述激光头位置调节机构安装在大型升降粗调组件上，能够在大型升降粗调组件的带动下升降，所述大型升降粗调组件安装在大型平移粗调组件上，并能够在大型平移粗调组件上的带动下平移。

3.根据权利要求2所述的一种大型钢结构表面激光除锈机器人，其特征在于：所述大型升降粗调组件包括若干级堆叠设置的伸缩架(21)，各级伸缩架(21)包括伸缩架底板(21a)以及至少两套并排设置在伸缩架底板(21a)上的剪叉式升降机(21b)，最高一级伸缩架(21)还包括伸缩架顶板(21c)，该级伸缩架(21)的剪叉式升降机(21b)均设置在伸缩架顶板(21c)于对应伸缩架底板(21a)之间，所述激光头位置调节机构安装在伸缩架顶板(21c)上，最低一级伸缩架(21)的伸缩架底板(21a)安装在大型平移粗调组件上。

4.根据权利要求3所述的一种大型钢结构表面激光除锈机器人，其特征在于：所述大型平移粗调组件包括两根相互平行、且均向激光扫描头(1)两侧延伸的平移轨道(22)以及与平移轨道(22)平行地设置在两根平移轨道(22)之间的驱动轨道(23)，最低一级伸缩架(21)的伸缩架底板(21a)通过若干轨道轮总成(24)可向激光扫描头(1)两侧方向滑动地安装在对应平移轨道(22)上，所述驱动轨道(23)上设置有齿条(25)，最低一级伸缩架(21)的伸缩架底板(21a)上安装有平移驱动电机(26)，该平移驱动电机(26)的电机轴上固套有与齿条(25)啮合的驱动齿轮(27)。

5.根据权利要求2所述的一种大型钢结构表面激光除锈机器人，其特征在于：所述激光头位置调节机构包括安装在大型升降粗调组件上的固定框架(28)、用于精确调节激光扫描头(1)高度的高度调节执行组件、用于精确调节激光扫描头(1)向两侧平移位置的左右调节执行组件以及用于精确调节激光扫描头(1)前后位置的前后调节执行组件，所述激光扫描头(1)安装在前后调节执行组件上，所述前后调节执行组件安装在左右调节执行组件上，所述左右调节执行组件安装在高度调节执行组件上。

6.根据权利要求5所述的一种大型钢结构表面激光除锈机器人，其特征在于：所述前后调节执行组件包括前后调节底座(9)、至少一个安装在前后调节底座(9)上的引导套筒(10)以及能够沿对应引导套筒(10)前后滑动的前后调节导杆(11)，所述距离检测控制机构安装在前后调节导杆(11)的前端，所述前后调节导杆(11)的后端通过电机支架(12)安装有前后执行电机(13)，该前后执行电机(13)的电机轴上固套有同步带主动轮(14)，所述距离检测控制机构上安装有同步带从动轮(15)，该同步带从动轮(15)与同步带主动轮(14)之间连接有同步带(16)，该同步带(16)通过底座连接支架(17)与前后调节底座(9)固定连接。

7.根据权利要求6所述的一种大型钢结构表面激光除锈机器人，其特征在于：所述左右调节执行组件包括安装平台(29)以及两根相互平行地安装在安装平台(29)上的直线导轨(30)，所述直线导轨(30)包括向激光扫描头(1)两侧延伸的导轨(30a)以及若干与对应导轨(30a)滑动配合的滑块(30b)，所述前后调节底座(9)与各个滑块(30b)均固定连接，所述安装平台(29)上安装有左右执行电机(31)，该左右执行电机(31)的电机轴上固套有主动同步带轮(32)，所述安装平台(29)上安装有从动同步带轮(33)，该从动同步带轮(33)与主动同步带轮(32)之间连接有同步齿形带(34)，该同步齿形带(34)通过底座驱动支架与前后调节底座(9)固定连接。

8.根据权利要求7所述的一种大型钢结构表面激光除锈机器人，其特征在于：所述高度调节执行组件包括安装在固定框架(28)顶部的升降执行电机(36)以及可转动地安装在固定框架(28)顶部的链轮轴(37)，所述升降执行电机(36)的电机轴上固套有主动链轮(39)，所述链轮轴(37)上固套有从动链轮(40)，该从动链轮(40)与主动链轮(39)之间连接有传动链条(41)，所述安装平台(29)通过若干导杆(38)可升降地安装在固定框架(28)上，所述链轮轴(37)的两端分别固套有升降驱动链轮(35)，两个升降驱动链轮(35)分别通过提升链条(42)与安装平台(29)的两侧连接。

9.根据权利要求1所述的一种大型钢结构表面激光除锈机器人，其特征在于：所述机械式距离检测组件包括安装在激光头位置调节机构上的保持组件底座(2)、能够前后移动地安装在保持组件底座(2)上的中间支架(3)以及能够沿水平方向转动地安装在中间支架(3)上的激光头安装架(4)，在所述保持组件底座(2)和中间支架(3)之间设置有至少一个用于驱使中间支架(3)向前复位的弹性元件(5)，所述激光扫描头(1)安装在激光头安装架(4)上，所述激光头安装架(4)上安装有至少两根向前延伸的距离检测杆(6)，该距离检测杆(6)包括向前延伸的检测杆主体(6a)以及能够前后伸缩调节地安装在检测杆主体(6a)前端的检测杆触头(6b)。

10.根据权利要求9所述的一种大型钢结构表面激光除锈机器人，其特征在于：所述保持组件底座(2)上设置有至少一根底座平移导杆(2a)，所述中间支架(3)上具有可前后滑动地套装在对应底座平移导杆(2a)上的支架滑块(3a)，各弹性元件(5)分别用于驱使对应的支架滑块(3a)向前滑动，所述电子式启停控制组件包括沿前后方向设置在保持组件底座(2)上的前接近开关(8)和后接近开关(18)，所述前接近开关(8)和后接近开关(18)能够受对应的支架滑块(3a)触发。

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