CN217167977U - 一种用于攀爬机器人的打磨机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及塔筒外壁维护设备技术领域，提出一种结构设计合理、操作简易、能代替人工完成高空打磨作业的一种用于攀爬机器人的打磨机构，包括底板、可上下运动设置于所述底板上方的安装板，还包括打磨片、第二悬臂杆、转动座，所述转动座可转动设置于所述安装板上，所述转动座的转动中心线垂直于所述安装板，所述第二悬臂杆平行所述安装板设置于所述转动座上，所述打磨片可升降设置的所述第二悬臂杆的自由端上，所述第二悬臂杆的自由端上设置有用于驱动所述打磨片转动打磨的打磨装置、用于驱动打磨片升降的升降驱动机构，所述安装板四个角与底板之间分别设置有缓冲支撑装置，所述底板与所述安装板之间设置有旋转机构。

Description

一种用于攀爬机器人的打磨机构

技术领域

本实用新型涉及塔筒外壁维护设备技术领域，特别涉及一种用于攀爬机器人的打磨机构。

背景技术

在碳达峰、碳中和的大背景下，作为绿色能源风力发电，已在世界各地广为应用。风电塔筒由于长期裸露在自然环境中，经受风沙、各种腐蚀性物质的侵袭，钢铁塔筒外壁表面的涂装会污损、油漆会脱落，加快塔筒的锈蚀过程、缩短其工作寿命。因此，需要定期对塔筒外壁进行维护保养，延长塔筒工作寿命。目前国内比较普遍的做法是：工作人员先到塔顶，用固定在机舱上的绳索将工作 人员悬吊在塔筒外围进行工作，或工作人员在大型起重机的提升吊笼内工作。由于塔筒直径大、塔身高达几十米至上百米，同时风电场多建在自然环境恶劣的场所，工作人员高空作业风险大、劳动强度大、效率低、成本高。因此，迫切需要用机器人来代替人工进行高空作业。

机器人在对塔筒外壁进行维护保养时需要根据维护的具体位置来控制打磨机构和喷涂机构相应的转动，使打磨机构和喷涂机构依次转动到维护位置，采取对维护位置先将污损或锈蚀打磨掉再进行喷漆遮盖处打磨位置来减缓塔筒外壁的进一步损坏。

实用新型内容

因此，针对上述的问题，本实用新型提出一种结构设计合理、操作简易、能代替人工完成高空打磨作业的一种用于攀爬机器人的打磨机构。

为解决上述技术问题，本实用新型采取的解决方案为:一种用于攀爬机器人的打磨机构，包括底板、可上下运动设置于所述底板上方的安装板，还包括打磨片、第二悬臂杆、转动座，所述转动座可转动设置于所述安装板上，所述转动座的转动中心线垂直于所述安装板，所述第二悬臂杆平行所述安装板设置于所述转动座上，所述打磨片可升降设置的所述第二悬臂杆的自由端上，所述第二悬臂杆的自由端上设置有用于驱动所述打磨片转动打磨的打磨装置、用于驱动打磨片升降的升降驱动机构，所述安装板四个角与底板之间分别设置有用于缓冲支撑安装板的缓冲支撑装置，所述底板与所述安装板之间设置有用于驱动所述转动座转动且可适应底板与安装板相对缓冲运动的旋转机构。

进一步改进的是：所述升降驱动机构装置包括垂直第二悬臂杆设置于所述第二悬臂杆自由端上的导向筒，所述导向筒内可上下运动设置有丝杆，所述导向筒上端部设置有用于驱动所述丝杆上下运动的升降驱动装置。

进一步改进的是：所述升降驱动装置包括第二中空旋转平台，所述第二中空旋转平台的转动台内设置有用于转动驱动丝杆升降的驱动套筒，所述驱动套筒内壁开设有与所述丝杆相啮合的内螺纹，所述丝杆穿设于所述驱动套筒内。

进一步改进的是：所述打磨装置为打磨机，所述打磨片设置于所述打磨机的旋转轴上，所述打磨机的壳体设置于所述丝杆下端部。

进一步改进的是：所述缓冲支撑装置包括下支撑座、上支撑座、弹性伸缩杆，所述下支撑座设置于所述底板上表面，所述上支撑座设置于所述安装板下表面，所述弹性伸缩杆两端部分别设置于所述下支撑座与上支撑座上。

进一步改进的是：所述旋转机构包括开设于所述安装板上的转动口，所述转动口内可转动设置有内齿圈，所述内齿圈上端面设置有可随内齿圈转动的用于承载转动座的转动安装板，所述转动座设置于所述转动安装板上，所述底板上设置有同时可适应底板与安装板相对缓冲运动驱动内齿圈转动的驱动机构。

进一步改进的是：所述安装板下端面位于转动口位置设置有用于转动支撑所述内齿圈的上圆形支撑块、下圆形支撑块，所述上圆形支撑块上端面设置于所述安装板下端面，所述下圆形支撑块上端面设置于所述上圆形支撑块下端面，所述内齿圈的外壁同时贴合所述上圆形支撑块、下圆形支撑块的内壁，所述下圆形支撑块上设置有用于支撑内齿圈防止内齿圈向下脱离的支撑装置，所述上圆形支撑块、下圆形支撑块与内齿圈之间设置有用于限制内齿圈相对上圆形支撑块、下圆形支撑块上下滑移的限位装置。

进一步改进的是：所述支撑装置为下圆形支撑块内壁下端部向内凸起的支撑凸沿，所述内齿圈下端面设置于所述支撑凸沿上。

进一步改进的是：限位装置包括内齿圈外壁沿径向向外凸起的半圆形限位凸起，所述上圆形支撑块的内壁下端部与下圆形支撑块的内壁上端部分别开设有供所述半圆形限位凸起伸入且与半圆形限位凸起贴合的上限位槽、下限位槽。

进一步改进的是：所述上圆形支撑块、下圆形支撑块外部罩设有固定套，所述固定套下端面开设有供部件穿过的操作口，所述上圆形支撑块、下圆形支撑块的外壁与所述固定套内壁贴合，所述固定套外壁上端一体设置有安装凸沿，所述安装凸沿上可拆装设置有若干用于与所述安装板连接相连接的连接件。

进一步改进的是：所述驱动机构包括驱动齿轮，所述驱动齿轮的轴向尺寸小于内齿圈的轴向尺寸，所述驱动齿轮可适应底板与安装板相对缓冲运动与所述内齿圈齿合，所述底板上设置有用于驱动所述驱动齿轮带动内齿圈转动的驱动装置。

进一步改进的是：所述驱动装置为电机，所述电机的壳体固定设置于所述底板上，所述电机的旋转轴与所述驱动齿轮连接。

通过采用前述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型中设置的升降驱动装置便于在非打磨作业时可以驱动丝杆带动打磨片上升，避免影响攀爬机器人的其他操作，避免干涉相互串接的其他攀爬机器人的操作。

2、本实用新型中的驱动齿轮轴向尺寸小于内齿圈的轴向尺寸，可以适应底板与安装板间的相对运动平稳啮合转动，驱动转动安装板转动带动安装板上的转动座平稳转动，提高打磨精度。

3、内齿圈外壁的半圆形限位凸起与上圆形支撑块、下圆形支撑块上的上限位槽、下限位槽配合，使得内齿圈在缓冲支撑装置的缓冲下不会和上圆形支撑块、下圆形支撑块发生位移，同时上限位槽与下限位槽的开设便于内齿圈和上圆形支撑块、下圆形支撑块配合安装。

附图说明

图1是本实用新型实施例一种用于攀爬机器人的打磨机构的结构示意图。

图2是本实用新型实施例一种用于攀爬机器人的打磨机构的结构示意图。

图3是本实用新型实施例一种用于攀爬机器人的打磨机构的内部结构示意图。

图4是图3实用新型实施例一种用于攀爬机器人的打磨机构中A处的局部结构放大图。

具体实施方式

现结合附图和具体实施例对本实用新型进一步说明。

参考图1至图4，本实用新型实施例所揭示的是一种用于攀爬机器人的打磨机构，包括底板10、可上下运动设置于所述底板10上方的安装板11，还包括打磨片12、第二悬臂杆13、转动座14，所述转动座14可转动设置于所述安装板11上，所述转动座14的转动中心线垂直于所述安装板11，所述第二悬臂杆13平行所述安装板11设置于所述转动座14上，所述打磨片12可升降设置的所述第二悬臂杆13的自由端上，所述第二悬臂杆13的自由端上设置有用于驱动所述打磨片12转动打磨的打磨装置、用于驱动打磨片12升降的升降驱动机构，所述安装板11四个角与底板10之间分别设置有用于缓冲支撑安装板11的缓冲支撑装置，所述底板10与所述安装板11之间设置有用于驱动所述转动座14转动且可适应底板10与安装板11相对缓冲运动的旋转机构。

所述升降驱动机构装置包括垂直第二悬臂杆13设置于所述第二悬臂杆13自由端上一体制造的导向筒15，所述导向筒15内可上下运动设置有丝杆16，所述导向筒15上端部设置有用于驱动所述丝杆16上下运动的升降驱动装置。所述升降驱动装置包括第二中空旋转平台17，所述第二中空旋转平台17的转动台内设置有用于转动驱动丝杆16升降的驱动套筒（图中未示出），所述驱动套筒内壁开设有与所述丝杆16相啮合的内螺纹，所述丝杆16穿设于所述驱动套筒内。

所述打磨装置为打磨机18，所述打磨片12设置于所述打磨机18的旋转轴上，所述打磨机18的壳体固定设置于所述丝杆16下端部。

所述缓冲支撑装置包括下支撑座19、上支撑座20、弹性伸缩杆21，所述下支撑座19设置于所述底板10上表面，所述上支撑座20设置于所述安装板11下表面，所述弹性伸缩杆21两端部分别设置于所述下支撑座19与上支撑座20上。

所述旋转机构包括开设于所述安装板11上的转动口22，所述转动口22内可转动设置有内齿圈23，所述内齿圈23上端面设置有可随内齿圈23转动的用于承载转动座14的转动安装板24，所述转动座14设置于所述转动安装板24上，所述安装板11下端面位于转动口22位置设置有用于转动支撑所述内齿圈23的上圆形支撑块25、下圆形支撑块26，所述上圆形支撑块25上端面设置于所述安装板11下端面，所述下圆形支撑块26上端面设置于所述上圆形支撑块25下端面，所述内齿圈23的外壁同时贴合所述上圆形支撑块25、下圆形支撑块26的内壁，所述下圆形支撑块26上设置有用于支撑内齿圈23防止内齿圈23向下脱离的支撑装置，所述上圆形支撑块25、下圆形支撑块26与内齿圈23之间设置有用于限制内齿圈23相对上圆形支撑块25、下圆形支撑块26上下滑移的限位装置。所述上圆形支撑块25、下圆形支撑块26外部罩设有固定套27，所述固定套27下端面开设有供部件穿过的操作口，所述上圆形支撑块25、下圆形支撑块26的外壁与所述固定套27内壁贴合，所述固定套27外壁上端一体设置有安装凸沿28，所述安装凸沿28上可拆装设置有若干用于与所述安装板11连接相连接的连接件，所述连接件为螺栓和螺母。所述底板10上设置有同时可适应底板10与安装板11相对缓冲运动驱动内齿圈23转动的驱动机构。

所述支撑装置为下圆形支撑块26内壁下端部向内凸起的支撑凸沿29，所述内齿圈23下端面设置于所述支撑凸沿29上。限位装置包括内齿圈23外壁沿径向向外凸起的半圆形限位凸起30，所述上圆形支撑块25的内壁下端部与下圆形支撑块26的内壁上端部分别开设有供所述半圆形限位凸起30伸入且与半圆形限位凸起30贴合的上限位槽31、下限位槽32。

所述驱动机构包括驱动齿轮33，所述驱动齿轮33的轴向尺寸小于内齿圈23的轴向尺寸，所述驱动齿轮33可适应底板10与安装板11相对缓冲运动与所述内齿圈23齿合，所述底板10上设置有用于驱动所述驱动齿轮33带动内齿圈23转动的驱动装置。所述驱动装置为电机34，所述电机34的壳体固定设置于所述底板10上，所述电机34的旋转轴与所述驱动齿轮33连接。

一种用于攀爬机器人的打磨机构的使用方法:

攀爬机器人的前进或后退以及打磨机构和喷涂机构转动或工作中都会使的机器人发生晃动，触发柔性底盘上的缓冲支撑装置进行缓冲维持机器人的平稳，在缓冲的过程中安装板11与底板10会相对运动，带动内齿卷与驱动齿轮33沿轴向相对运动，驱动齿轮33的轴向尺寸小于内齿圈23的轴向尺寸，使得在相对运动过程中内齿卷与驱动齿轮33可以适应缓冲运动始终保持啮合转动状态，驱动转动安装板24带动油漆喷嘴转动。

打磨时，第二中空旋转平台17带动驱动套筒转动驱动丝杆16下降到打磨位置，打磨机18控制打磨片12对待打磨处进行打磨，电机34驱动第二悬臂杆13转动带动打磨片12位移扩大打磨范围，非打磨作业时第二中空旋转平台17带动驱动套筒转动驱动丝杆16上升至远离塔筒外壁位置，避免打磨片12影响攀爬机器人的其他操作，避免干涉相互串接的其他攀爬机器人的操作。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征及其优点，本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内，本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (12)

1.一种用于攀爬机器人的打磨机构，包括底板、可上下运动设置于所述底板上方的安装板，其特征在于：还包括打磨片、第二悬臂杆、转动座，所述转动座可转动设置于所述安装板上，所述转动座的转动中心线垂直于所述安装板，所述第二悬臂杆平行所述安装板设置于所述转动座上，所述打磨片可升降设置的所述第二悬臂杆的自由端上，所述第二悬臂杆的自由端上设置有用于驱动所述打磨片转动打磨的打磨装置、用于驱动打磨片升降的升降驱动机构，所述安装板四个角与底板之间分别设置有用于缓冲支撑安装板的缓冲支撑装置，所述底板与所述安装板之间设置有用于驱动所述转动座转动且可适应底板与安装板相对缓冲运动的旋转机构。

2.根据权利要求1所述的一种用于攀爬机器人的打磨机构，其特征在于：所述升降驱动机构装置包括垂直第二悬臂杆设置于所述第二悬臂杆自由端上的导向筒，所述导向筒内可上下运动设置有丝杆，所述导向筒上端部设置有用于驱动所述丝杆上下运动的升降驱动装置。

3.根据权利要求2所述的一种用于攀爬机器人的打磨机构，其特征在于：所述升降驱动装置包括第二中空旋转平台，所述第二中空旋转平台的转动台内设置有用于转动驱动丝杆升降的驱动套筒，所述驱动套筒内壁开设有与所述丝杆相啮合的内螺纹，所述丝杆穿设于所述驱动套筒内。

4.根据权利要求2所述的一种用于攀爬机器人的打磨机构，其特征在于：所述打磨装置为打磨机，所述打磨片设置于所述打磨机的旋转轴上，所述打磨机的壳体设置于所述丝杆下端部。

5.根据权利要求1所述的一种用于攀爬机器人的打磨机构，其特征在于：所述缓冲支撑装置包括下支撑座、上支撑座、弹性伸缩杆，所述下支撑座设置于所述底板上表面，所述上支撑座设置于所述安装板下表面，所述弹性伸缩杆两端部分别设置于所述下支撑座与上支撑座上。

6.根据权利要求1所述的一种用于攀爬机器人的打磨机构，其特征在于：所述旋转机构包括开设于所述安装板上的转动口，所述转动口内可转动设置有内齿圈，所述内齿圈上端面设置有可随内齿圈转动的用于承载转动座的转动安装板，所述转动座设置于所述转动安装板上，所述底板上设置有同时可适应底板与安装板相对缓冲运动驱动内齿圈转动的驱动机构。

7.根据权利要求6所述的一种用于攀爬机器人的打磨机构，其特征在于：所述安装板下端面位于转动口位置设置有用于转动支撑所述内齿圈的上圆形支撑块、下圆形支撑块，所述上圆形支撑块上端面设置于所述安装板下端面，所述下圆形支撑块上端面设置于所述上圆形支撑块下端面，所述内齿圈的外壁同时贴合所述上圆形支撑块、下圆形支撑块的内壁，所述下圆形支撑块上设置有用于支撑内齿圈防止内齿圈向下脱离的支撑装置，所述上圆形支撑块、下圆形支撑块与内齿圈之间设置有用于限制内齿圈相对上圆形支撑块、下圆形支撑块上下滑移的限位装置。

8.根据权利要求7所述的一种用于攀爬机器人的打磨机构，其特征在于：所述支撑装置为下圆形支撑块内壁下端部向内凸起的支撑凸沿，所述内齿圈下端面设置于所述支撑凸沿上。

9.根据权利要求7所述的一种用于攀爬机器人的打磨机构，其特征在于：限位装置包括内齿圈外壁沿径向向外凸起的半圆形限位凸起，所述上圆形支撑块的内壁下端部与下圆形支撑块的内壁上端部分别开设有供所述半圆形限位凸起伸入且与半圆形限位凸起贴合的上限位槽、下限位槽。

10.根据权利要求7所述的一种用于攀爬机器人的打磨机构，其特征在于：所述上圆形支撑块、下圆形支撑块外部罩设有固定套，所述固定套下端面开设有供部件穿过的操作口，所述上圆形支撑块、下圆形支撑块的外壁与所述固定套内壁贴合，所述固定套外壁上端一体设置有安装凸沿，所述安装凸沿上可拆装设置有若干用于与所述安装板连接相连接的连接件。

11.根据权利要求6所述的一种用于攀爬机器人的打磨机构，其特征在于：所述驱动机构包括驱动齿轮，所述驱动齿轮的轴向尺寸小于内齿圈的轴向尺寸，所述驱动齿轮可适应底板与安装板相对缓冲运动与所述内齿圈齿合，所述底板上设置有用于驱动所述驱动齿轮带动内齿圈转动的驱动装置。

12.根据权利要求11所述的一种用于攀爬机器人的打磨机构，其特征在于：所述驱动装置为电机，所述电机的壳体固定设置于所述底板上，所述电机的旋转轴与所述驱动齿轮连接。

Images