CN212500708U - 一种简约型金属面吸附爬行机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种简约型金属面吸附爬行机，包括两个驱动轮，两个所述驱动轮之间通过柔性连接机构共同安装有连接杆，两个所述驱动轮的底部均对称安装有两个一体化驱动轴，所述驱动轮的驱动支架上安装有磁铁，且磁铁位于两个一体化驱动轴之间。本方案通过各个结构的设置可降低驱动轮的空间占用，提高磁铁对空间的利用率，提高磁吸的有效吸附面积，提高装置的磁吸强度，磁铁吸附的被吸物质可被带离非磁区域，实现自动排废的能力，驱动窄轮与软性履带的结合，确保机器人可以在复杂的工作面作业，驱动轮上通过柔性连接机构与连接杆连接，使驱动轮在X\Y\Z轴的方向设定的限制角度内自适应金属爬行面。

Description

一种简约型金属面吸附爬行机

技术领域

本实用新型涉及爬壁机器人技术领域，尤其涉及一种简约型金属面吸附爬行机。

背景技术

爬壁机器人，在可以吸附的高空金属壁面进行爬行作业的AGV小车，小车可以搭载各类工具可以配合进行除锈、清洗、喷漆等作业，目前主要适用在船舶行业进行搭载超高压水进行除锈作业。

传统的船舶修造行业的外板除锈，是经过工作人员站在高空车上随空高车上下左右移动，手持高压喷头(喷枪)，对船体的表面进行除锈作业，除锈后的粉尘影响作业人员带来职业粉尘病害；而且人员一直站着8小时超负荷作业极不安全，目前市场上为了降低劳动强度，减少粉尘污染对身体的侵害，开发了除锈爬壁机器人替代高空除锈作业。

1、但目前所有的能足够搭载除锈工具的爬壁机器人都自身体积庞大，自身质量重，结构复杂，价格贵，一般船舶修造一个船厂需5-10台爬壁机器设备，单次投入成本高，使工业机器人代替人工劳动力的推广迟后；自重负载比小，使工业化使用安全隐患，船厂布局使用率低。

2、因目前所有爬壁机器人所系二大类磁吸与驱动的结构装置，结构装置的设计缺陷决定了目前所有的有产品推出的机器人挂壁爬行时的自重负载比是不会超过1：2；在金属壁爬行搭载其它工具作业时(如搭载高压水除锈枪)都需要加装安全带，一头绑在机器上，另一头绑在所挂壁的上方，随机器移动，由人工安排安全带移动，因为不安全的因素存在，所以绑上了安全带。

3、还有目前市场上的爬壁机器人一类由永磁履带轮驱动，将永磁块嵌入到履带内构成的硬性履带轮，二履带间横向成一直线，横向曲面爬壁能力很差，硬性轮面对爬行面损伤性强；另一类是三轮组合磁吸爬壁机器人，凹凸面行驶适应能力虽然不错，但有一轮行驶至凹面时，磁吸能力会变差，甚至出现掉落情况发生；爬壁机器人主要应用于船舶、油桶上进行爬行除锈或油漆作业，船舶外立面曲面的复杂性，如果不能适应船舶的90％位置可安全爬行，是不能作为一个不合格的工业机器人进行推广使用的。

4、为了实现超强的爬壁磁吸能力，一类的现有机器人在驱动轮上嵌入永磁块，一类在二驱动轮中间的半球形面底部嵌入永磁体与第三轮二侧加半球形永磁块，所有的永磁体做成了磁吸固定不变的磁吸体，在船舶修造船行业的各个场所都是铁制的工具、边角料，甚至除锈下来的铁沫子都会被永磁吸到驱动轮或机器人的驱动支架下，吸住后是非常难以将被吸物取下来，从而影响日常的爬行安全

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺陷，而提出的一种简约型金属面吸附爬行机。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种简约型金属面吸附爬行机，包括两个驱动轮，两个所述驱动轮之间通过柔性连接机构共同安装有连接杆，两个所述驱动轮的底部均对称安装有两个一体化驱动轴，所述驱动轮的驱动支架上安装有磁铁，且磁铁位于两个一体化驱动轴之间，两个所述一体化驱动轴内均内置电机以及与电机连接的减速器，两个所述一体化驱动轴之间共同绕设有安装有软性履带，所述软性履带位于磁铁的外侧，两个所述一体化驱动轴的两端均转动安装有驱动窄轮。

进一步地，所述柔性连接机构包括与驱动轮固定的安装板以及与连接杆通过转动块转动安装的转动套，所述转动套与安装板转动。

进一步地，所述连接杆上安装有安装件，所述安装件包括与连接杆固定的扣座，且扣座通过螺栓固定有扣板。

进一步地，所述驱动轮的驱动支架底部两侧转动安装有多个辅助轮。

进一步地，所述驱动轮内置蓄电池和控制器。

相比于现有技术，本实用新型的有益效果在于：

1、精简的一体化驱动轴，将电机、减速器集成一个一体化驱动轴，两个一体化驱动轴的软性履带与驱动窄轮组合成矩形驱动滚动轮，减少电机、减速器占用驱动轮内的空间使用率，使空闲空间被磁铁利用率，提高了磁吸强度。

2、软性履带与驱动窄轮组合成矩形驱动滚动轮的设计，使磁铁在驱动支架中布置面积最大化，相对面积对金属面的有效磁吸率达到驱动主架面积的200％范围，提高了磁吸的有效吸附面积。

3、软性履带起到驱动作用，又可以挡住驱动支架下的被磁铁吸附的被吸物质带离非磁区域，实现自动排废的能力；软性履带的设置可以将驱动支架与金属爬壁面实现最近距离设置，既确保凸面不会被隔住，将磁吸能力提到最高，又保证了工作安全。

4、一体化驱动轴两侧安装的驱动窄轮与软性履带的结合，日常平面作业时使用驱动窄轮，有凸曲面隔住时自动使用软性履带，确保机器人可以在复杂的工作面开展各项作业。

5、左右驱动轮上通过柔性连接机构与连接杆连接，使驱动轮在X\Y\Z轴的方向设定的限制角度内自适应金属爬行面，使驱动轮底面始终处于紧贴金属面进行爬行，爬行曲面时不降低磁力，使磁吸效率最高化，确保负载后的曲面爬行安全。

综上所述，本方案通过各个结构的设置可降低驱动轮的空间占用，提高磁铁对空间的利用率，提高磁吸的有效吸附面积，提高装置的磁吸强度，磁铁吸附的被吸物质可被带离非磁区域，实现自动排废的能力，驱动窄轮与软性履带的结合，确保机器人可以在复杂的工作面作业，驱动轮上通过柔性连接机构与连接杆连接，使驱动轮在X\Y\Z轴的方向设定的限制角度内自适应金属爬行面。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。

图1为本实用新型提出的一种简约型金属面吸附爬行机的整体结构示意图；

图2为本实用新型提出的一种简约型金属面吸附爬行机的俯视图；

图3为驱动轮的底部示意图；

图4为图1中A部分结构的放大图。

图中：1驱动轮、2柔性连接机构、21安装板、22转轴、23转动套、24转动块、3连接杆、4一体化驱动轴、5软性履带、6驱动窄轮、7驱动支架、8磁铁、9安装件、10辅助轮。

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。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

参照图1-4，一种简约型金属面吸附爬行机，包括两个驱动轮1，两个驱动轮1之间通过柔性连接机构2共同安装有连接杆3，两个驱动轮1的底部均对称安装有两个一体化驱动轴4，驱动轮1的驱动支架7上安装有磁铁8，且磁铁8位于两个一体化驱动轴4之间，两个一体化驱动轴4内均内置电机以及与电机连接的减速器，两个一体化驱动轴4之间共同绕设有安装有软性履带5，软性履带5位于磁铁8的外侧，两个一体化驱动轴4的两端均转动安装有驱动窄轮6。

至少在一个一体化驱动轴4内设置电机以及与电机连接的减速器。

一体化驱动轴4内置的电机以及尽速器的安装和驱动原理甚至一体化驱动轴4本身均为现有技术，因此其具体的工作原理在本方案不再赘述。

进一步地，柔性连接机构2包括与驱动轮1固定的安装板21以及与连接杆3通过转动块24转动安装的转动套23，转动套23与安装板21通过转轴22转动。

进一步地，连接杆3上安装有安装件9，安装件9包括与连接杆3固定的扣座，且扣座通过螺栓固定有扣板。

进一步地，驱动轮1的驱动支架7底部两侧转动安装有多个辅助轮10，辅助轮10用于在接触面不平整时，为驱动轮1提供支撑，避免软性履带5和驱动窄轮6转动受阻，更加方便驱动轮1的移动。

进一步地，驱动轮1内置蓄电池和控制器。

本实用新型的工作原理及使用流程：两个驱动轮1通过柔性连接机构2和连接杆3连接，两个驱动轮1可独立控制运行，柔性连接机构2的设置可使装置整体更加稳定的适应不同平整度和曲度的接触面，适应性更强。

驱动轮1依靠一体化驱动轴4内部的电机驱动，一体化驱动轴4转动的同时可电动软性履带5和驱动窄轮6转动，从而实现移动，驱动轮1依靠驱动支架7上的磁铁8实现在金属材质的物体表面移动，如在轮船的表面。

连接杆3可通过设置的安装件9搭载各种平台作业工具，如高压水除锈设备、喷漆枪等。

由于磁铁8的存在，在驱动轮1移动时，难免会吸附铁锈等金属物，但是由于软性履带5的存在，导致这些金属物无法直接吸附在磁铁8上，金属物通过软性履带5进行隔离，且在软性履带5转动至一体化驱动轴4的位置处时，金属物即可自动脱落，省去清洁的烦恼。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种简约型金属面吸附爬行机，包括两个驱动轮(1)，其特征在于，两个所述驱动轮(1)之间通过柔性连接机构(2)共同安装有连接杆(3)，两个所述驱动轮(1)的底部均对称安装有两个一体化驱动轴(4)，所述驱动轮(1)的驱动支架(7)上安装有磁铁(8)，且磁铁(8)位于两个一体化驱动轴(4)之间，两个所述一体化驱动轴(4)内均内置电机以及与电机连接的减速器，两个所述一体化驱动轴(4)之间共同绕设有安装有软性履带(5)，所述软性履带(5)位于磁铁(8)的外侧，两个所述一体化驱动轴(4)的两端均转动安装有驱动窄轮(6)。

2.根据权利要求1所述的一种简约型金属面吸附爬行机，其特征在于，所述柔性连接机构(2)包括与驱动轮(1)固定的安装板(21)以及与连接杆(3)通过转动块(24)转动安装的转动套(23)，所述转动套(23)与安装板(21)通过转轴(22)转动。

3.根据权利要求1所述的一种简约型金属面吸附爬行机，其特征在于，所述连接杆(3)上安装有安装件(9)，所述安装件(9)包括与连接杆(3)固定的扣座，且扣座通过螺栓固定有扣板。

4.根据权利要求1所述的一种简约型金属面吸附爬行机，其特征在于，所述驱动轮(1)的驱动支架(7)底部两侧转动安装有多个辅助轮(10)。

5.根据权利要求1所述的一种简约型金属面吸附爬行机，其特征在于，所述驱动轮(1)内置蓄电池和控制器。

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