CN212825413U - 一种单节挂轨巡检机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种单节挂轨巡检机器人，具体涉及电子智能设备领域，包括吊轨，行走机构、中设备盒、侧设备仓、云台升降机构和云台相机，行走机构上设置有行走机构上板；行走机构与吊轨滑动连接；侧设备仓安装在行走机构的两侧，侧设备仓包括侧设备仓本体、侧设备仓盖、防水胶条、SMA安装板和磁钢，侧设备仓本体和侧设备仓盖之间有防水胶条，侧设备仓上设计有风扇通风口和走线孔；中设备盒固定安装在行走机构上；云台升降机构的上端与行走机构的下端连接，云台相机与云台升降机构连接，云台升降机构下部设置可伸缩的套管。本结构可以实现防水防尘，并能散热的同时使滑轨的加工要求降低。

Description

一种单节挂轨巡检机器人

技术领域

本实用新型涉及电子智能设备技术领域，更具体地说，本实用新型涉及一种单节挂轨巡检机器人。

背景技术

重工业、矿业设备巡检工况中，多为重复性劳动，且重工设备危险性较高，因此逐渐需要机器人来替代人工进行巡检作业。然而市面大多的巡检机器人采用齿轮齿条，同步带或采用刹车制动机构来使其定位精确，这样导致机器人结构复杂，体积大重量重；或对轨道加工要求较高。机器人挂轨的生产工艺通常是将拉拔的型材经过卷弯机卷弯，在这个过程中型材势必会有变形。重工业矿业的工况更加恶劣，部分需要适当防水防尘，而复杂的结构不便于防水防尘。现有技术有将机器人的行走驱动部分隐藏在轨道内的做法，如中国发明专利文献CN104742111A一种电缆隧道巡检机器人行走机构，虽然将行走机构的大部分隐藏进了轨道，但这对轨道加工的要求大大增加，尤其是在弯轨段、上下坡段，需要导向轨道保证间隙的同时，又要防止间隙过大承重轮脱轨。且该机构承重能力不会很强。

实用新型内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本实用新型的实施例提供一种单节挂轨巡检机器人，可以实现防水防尘以及散热的功能，并能在降低轨道加工要求的同时使得行走机构安全滑动。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种单节挂轨巡检机器人，包括吊轨，行走机构、中设备盒、侧设备仓、云台升降机构和云台相机，所述行走机构上设置有行走机构上板；

所述行走机构与所述吊轨滑动连接；

所述侧设备仓安装在行走机构的两侧，所述侧设备仓包括侧设备仓本体、侧设备仓盖、防水胶条、SMA安装板和磁钢，侧设备仓本体和侧设备仓盖之间有防水胶条，所述侧设备仓上设计有风扇通风口和走线孔；

所述行走机构包括承重机构、驱动机构、导向机构、夹紧机构、编码器计米机构、挂载机构；

所述中设备盒固定安装在所述行走机构上；

所述云台升降机构的上端与所述行走机构的下端连接，

所述云台相机与所述云台升降机构连接，

所述云台升降机构下部设置可伸缩的套管。

进一步，所述承重机构包括承重轮和承重轮安装板，所述承重轮安装在所述承重轮安装板上，所述承重机构设置四组，所述承重机构安装在行走机构上板上。

进一步，所述导向机构包括导向轮和导向轮安装座，所述导向轮安装在所述导向轮安装座上，所述导向机构与所述承重机构连接。

进一步，所述夹紧机构包括夹紧轮和夹紧轮安装座，所述夹紧轮安装在夹紧轮安装座上，所述夹紧机构安装在行走机构上板上。

进一步，所述驱动机构包括四组导柱、导套及导柱安装法兰、驱动轮、驱动轮轴、驱动轮安装座、驱动轮承托板、驱动轮预紧板、驱动轮预紧螺丝、驱动轮预紧拉簧、驱动电机、驱动电机安装座、链轮和链条，所述导柱穿过导柱安装法兰，固定在行走机构上板上。驱动轮轴穿过驱动轮，两侧各架在驱动轮安装座上，所述驱动轮安装座固定在驱动轮承托板上，所述驱动轮承托板两端安装有导套，所述导套穿过导柱，所述驱动轮预紧板两端也安装有导套，导套穿过导柱，位于驱动轮承托板下侧；

所述驱动轮预紧拉簧一端固定在行走机构上板上，另一端穿过驱动轮承托板与对应的驱动轮预紧板相连；

所述驱动电机固定在驱动电机安装座上，驱动电机安装座安装在驱动轮承托板的一端，所述驱动电机的电机轴上固定链轮。

进一步，所述编码器计米机构包括编码器，编码器安装座、编码器轮和计米机构预紧拉簧，所述编码器安装在编码器安装座上，编码器轮固定在编码器一端，所述编码器安装座两侧有沟槽，所述计米机构预紧拉簧一端与行走机构上板连接，另一端与编码器安装座下部连接。

进一步，所述挂载机构包括上下板立柱、行走机构下板、侧设备仓下固定螺母、中设备盒安装梁和负载垫柱。

进一步，所述中设备盒、侧设备仓均设置有两个。

本实用新型的技术效果和优点：

1.通过设置两个对称的密封的侧设备仓，便于保护侧设备仓内的元器，既可以起到防水防尘的效果。

2.通过在侧设备仓上开通风孔，可以安装风扇散热，防止长期使用，造成温度过高。

3.设置云台升降机构实现云台相机竖直方向的移动，使云台相机的可视范围更大。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述：

图1：巡检机器人内部结构轴侧图

图2：行走机构主视图

图3：行走机构左视图

图4：行走机构俯视图

图5：侧设备仓主视图

图6：侧设备仓俯视图

图7：中设备盒主视图

图8：云台升降机构主视图

附图标记为：100.吊轨，200.行走机构，201.承重轮，202.承重轮安装板，203.行走机构上板，204.导向轮，205.导向轮安装座，206.夹紧轮，207.夹紧轮安装座，208.导柱，209.导套，210.导柱安装法兰，211.驱动轮，212.驱动轮轴，213.驱动轮安装座，214.驱动轮承托板，215.驱动轮预紧板，216.驱动轮预紧螺丝，217.驱动轮预紧拉簧，218.驱动电机，219.驱动电机安装座，220.链轮，221.链条，222.编码器，223.编码器安装座，224.编码器轮，225.计米机构预紧拉簧226.上下板立柱，227.行走机构下板，228.螺母，229.中设备盒安装梁，230.负载垫柱，300.中设备盒，400.侧设备仓，401.侧设备仓本体，401-1.槽口，401-2.面板，401-3.走线孔，401-4.风扇通风口，402.侧设备仓盖，403.防水胶条，404.SMA安装板，405.磁钢，500.云台升降机构，501.升降机顶板，502.套管，503.云台安装板，600.云台相机。

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。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如附图1-8所示的一种单节挂轨巡检机器人，包括吊轨100，行走机构200、中设备盒300、侧设备仓400、云台升降机构500和云台相机600；

所述行走机构200上设置有行走机构上板203，

所述行走机构200包括承重机构、驱动机构、导向机构、夹紧机构、编码器计米机构、挂载机构；

所述承重机构包括承重轮201、承重轮安装板202，所述承重轮201安装在所述承重轮安装板202上。

所述承重机构设置四组，所述承重机构安装在行走机构上板203上，用于承载机器人的重量。

所述导向机构包括导向轮204、导向轮安装座205，所述导向轮204安装在所述导向轮安装座205上，所述导向机构安装在承重轮安装板202上，用于机器人在轨道上行走时的导向。

所述夹紧机构包括夹紧轮206、夹紧轮安装座207，所述夹紧轮206安装在夹紧轮安装座207上，所述夹紧机构安装在行走机构上板203上，用于机器人在轨道上行走时运行方向的姿态维持。

所述驱动机构包括四组导柱208、导套209及导柱安装法兰210、驱动轮211、驱动轮轴212、驱动轮安装座213、驱动轮承托板214、驱动轮预紧板215、驱动轮预紧螺丝216、驱动轮预紧拉簧217、驱动电机218、驱动电机安装座219、链轮220和链条221。

因驱动轮211轴心与吊轨100的距离会有跳动，因此需要导柱208导套209对驱动机构进行导向。

所述导柱208穿过导柱安装法兰210，固定在行走机构上板203上。驱动轮轴212穿过驱动轮211，两侧各架在驱动轮安装座213上。

两驱动轮安装座213固定在各自的驱动轮承托板214上。

驱动轮承托板214两端安装有导套209，导套209穿过导柱208，使驱动轮211可沿导柱208上下滑动，保证驱动轮211预紧时的导向。

驱动轮预紧板215两端也安装有导套209，导套209穿过导柱208，位于驱动轮承托板214下侧，可上下滑动。两侧的各四根驱动轮预紧拉簧217一端固定在行走机构上板203上，另一端穿过驱动轮承托板214与对应的驱动轮预紧板215相连。在驱动轮预紧板215中心各旋入一枚驱动轮预紧螺丝216，螺丝的顶端顶住驱动轮承托板214下面，实现驱动轮211的预紧。

驱动电机218固定在驱动电机安装座219上，驱动电机安装座219安装在驱动轮承托板214的一端，可随驱动轮211做同步上下滑动。电机轴上固定一链轮220。

同时，驱动轮轴212同侧也固定一链轮220，用链条221将两链轮220连接，实现传动。

所述编码器计米机构包括编码器222，编码器安装座223、编码器轮224和计米机构预紧拉簧225。编码器222安装在编码器安装座223上，编码器轮224固定在编码器222一端，编码器轮224可带动编码器222同步转动。编码器安装座223两侧有沟槽，将其插入安装好的承重轮安装板202，即可沿承重轮安装板202的侧壁上下滑动。计米机构预紧拉簧225一端与行走机构上板203连接，另一端与编码器安装座223下部连接，实现编码器计米机构的预紧，使行走机构运行时，编码器224轮能始终贴合轨道100上表面，并能够一直带动编码器222转动实现计米。

所述挂载机构包括上下板立柱226、行走机构下板227、侧设备仓400下固定螺母228、中设备盒300安装梁229和负载垫柱230。在行走机构上板203下面，与导柱208同向固定四根上下板立柱226，行走机构下板227与之连接。在行走机构下板227上固定侧设备仓400下固定螺母228、中设备安装梁229、负载垫柱230。

中设备盒300安装梁229用于安装中设备盒300，其上的腰型安装孔可使中设备盒300前后移动，以适应内部传感器的安装需要。

侧设备仓400安装在行走机构200的两侧，与行走机构200的侧设备仓400下固定螺母228、承重轮安装板202相连。

因需要根据设备现场工况决定哪些电子部件安装在机器人哪一侧，所以左右两个侧设备仓400的设计需要具有通用性。因此左右两个侧设备仓400采用相同的对称设计。

侧设备仓400为对称式设计，包括侧设备仓本体401、侧设备仓盖402、防水胶条403、SMA安装板404和磁钢405。内部可安装充电器、电池、控制电路板、位置传感器等设备。

充电器、电池、电路板、RFID、霍尔传感器、路由器等可根据需要选择安装位置。并且侧设备仓本体401和侧设备仓盖402之间有防水胶条403防止渗水。侧设备仓400上对应电路板插头的部分，设计有开口槽，当电路板安装位置确定后，掰掉对应的面板，即可露出插口方便连线。另外封闭的部分，设计有走线孔401-3。保证通风和元器件散热，设计有风扇位。

侧设备仓400的下侧壁，设计有槽口401-1，可根据电路板的安装位置掰掉对应位置的面板401-2，方便插线。其余位置设置有走线孔401-3

中设备盒300的下侧壁，设计有风扇通风口401-4，可根据需要安装风扇散热。

用于安装SMA插头的SMA安装板404，两端固定有强磁钢405，可吸附于中设备盒300的下侧壁。

中设备盒300设置有两个，分别位于行走机构200的前后，安装在行走机构200上的中设备安装梁229上。

中设备盒300用于安装自带防水，并需要感知外界环境的传感器。利用中设备安装梁229上的腰型孔，中设备盒300可各自前后移动，以适应中设备盒300内传感器的安装要求。

所述云台升降机构500通过升降机顶板501与行走机构200的负载垫柱230相连，安装在行走机构200的下端。云台升降机构500下部的套管502可以伸缩，实现云台相机600竖直方向的移动，使云台相机600的可视范围更大。

云台相机600安装在云台升降机构500的云台安装板503上。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种单节挂轨巡检机器人，包括吊轨(100)，行走机构(200)、中设备盒(300)、侧设备仓(400)、云台升降机构(500)和云台相机(600)，其特征在于：所述行走机构(200)上设置有行走机构上板(203)；

所述行走机构(200)与所述吊轨(100)滑动连接；

所述侧设备仓(400)安装在行走机构(200)的两侧，所述侧设备仓(400)包括侧设备仓本体(401)、侧设备仓盖(402)、防水胶条(403)、SMA安装板(404)和磁钢(405)，侧设备仓本体(401)和侧设备仓盖(402)之间有防水胶条(403)，所述侧设备仓(400)上设计有风扇通风口(401-4)和走线孔(401-3)；

所述行走机构(200)包括承重机构、驱动机构、导向机构、夹紧机构、编码器计米机构、挂载机构；

所述中设备盒(300)固定安装在所述行走机构(200)上；

所述云台升降机构(500)的上端与所述行走机构(200)的下端连接，

所述云台相机(600)与所述云台升降机构500连接，

所述云台升降机构(500)下部设置可伸缩的套管(502)。

2.根据权利要求1所述的一种单节挂轨巡检机器人，其特征在于：所述承重机构包括承重轮(201)和承重轮安装板(202)，所述承重轮(201)安装在所述承重轮安装板(202)上，所述承重机构设置四组，所述承重机构安装在行走机构上板(203)上。

3.根据权利要求1所述的一种单节挂轨巡检机器人，其特征在于：所述导向机构包括导向轮(204)和导向轮安装座(205)，所述导向轮(204)安装在所述导向轮安装座(205)上，所述导向机构与所述承重机构连接。

4.根据权利要求1所述的一种单节挂轨巡检机器人，其特征在于：所述夹紧机构包括夹紧轮(206)和夹紧轮安装座(207)，所述夹紧轮(206)安装在夹紧轮安装座(207)上，所述夹紧机构安装在行走机构上板(203)上。

5.根据权利要求1所述的一种单节挂轨巡检机器人，其特征在于：所述驱动机构包括四组导柱(208)、导套(209)及导柱安装法兰(210)、驱动轮(211)、驱动轮轴(212)、驱动轮安装座(213)、驱动轮承托板(214)、驱动轮预紧板(215)、驱动轮预紧螺丝(216)、驱动轮预紧拉簧(217)、驱动电机(218)、驱动电机安装座(219)、链轮(220)和链条(221)，所述导柱(208)穿过导柱安装法兰(210)，固定在行走机构上板(203)上；驱动轮轴(212)穿过驱动轮(211)，两侧各架在驱动轮安装座(213)上，所述驱动轮安装座(213)固定在驱动轮承托板(214)上，所述驱动轮承托板(214)两端安装有导套(209)，所述导套(209)穿过导柱(208)，所述驱动轮预紧板(215)两端也安装有导套(209)，导套(209)穿过导柱(208)，位于驱动轮承托板(214)下侧；

所述驱动轮预紧拉簧(217)一端固定在行走机构上板(203)上，另一端穿过驱动轮承托板(214)与对应的驱动轮预紧板(215)相连；

所述驱动电机(218)固定在驱动电机安装座(219)上，驱动电机安装座(219)安装在驱动轮承托板(214)的一端，所述驱动电机(218)的电机轴上固定链轮220。

6.根据权利要求1所述的一种单节挂轨巡检机器人，其特征在于：所述编码器计米机构包括编码器(222)，编码器安装座(223)、编码器轮(224)和计米机构预紧拉簧(225)，所述编码器(222)安装在编码器安装座(223)上，编码器轮(224)固定在编码器(222)一端，所述编码器安装座(223)两侧有沟槽，所述计米机构预紧拉簧(225)一端与行走机构上板203连接，另一端与编码器安装座(223)下部连接。

7.根据权利要求1所述的一种单节挂轨巡检机器人，其特征在于：所述挂载机构包括上下板立柱(226)、行走机构下板(227)、侧设备仓(400)下固定螺母(228)、中设备盒(300)安装梁(229)和负载垫柱(230)。

8.根据权利要求1所述的一种单节挂轨巡检机器人，其特征在于：所述中设备盒(300)、侧设备仓(400)均设置有两个。

Images