專利名稱：一種船舶壁面除銹爬壁機(jī)器人的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種爬壁機(jī)器人，特別是一種負(fù)載較大和本體重量較大的船舶壁 面除銹爬壁機(jī)器人。
背景技術(shù)：
船舶除銹是造船的重要步驟，也是修船的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。船舶壁面爬壁機(jī)器人真空超 高壓射流成套技術(shù)是將超高壓水射流除銹、真空系統(tǒng)吸附排渣、爬壁機(jī)器人作業(yè)三者協(xié)調(diào) 設(shè)計(jì)于一體，用水除銹、真空抽干水分并回收除銹廢渣，爬壁機(jī)器人搭載超高壓水射流除銹 清洗器作業(yè)。基于永磁真空混合吸附原理的船舶壁面除銹爬壁機(jī)器人的主要功能是搭載超高 壓水射流除銹清洗器及其負(fù)載管路，使其在船舶壁面有效地進(jìn)行船體鋼質(zhì)表面除銹。該清 洗器質(zhì)量很重，最小也有11kg，一般可達(dá)50kg以上。同時(shí)，根據(jù)爬壁機(jī)器人真空超高壓水射 流成套設(shè)備功能需求，爬壁機(jī)器人還要承擔(dān)與除銹清洗器相連接的真空回收除渣管及超高 壓水射流管等管路的重力。由于管路重力比較大，當(dāng)機(jī)器人爬壁高度在20米左右的時(shí)候， 負(fù)載重力將達(dá)到60kg，較大的負(fù)載給爬壁機(jī)器人的研制帶來(lái)了較大的困難，根據(jù)所掌握資 料，船舶壁面除銹爬壁機(jī)器人本體重量一般都在80kg以上，故機(jī)器人所搭載的負(fù)載和機(jī)器 人本體重力負(fù)載將達(dá)到140kg以上。這個(gè)負(fù)載重量要比我國(guó)目前所研制的一般爬壁機(jī)器人 負(fù)載重量重很多。目前，國(guó)內(nèi)有研制的一種真空吸附原理的船舶壁面除銹爬壁機(jī)器人采用了真空吸 附，本體搭載超高壓水射流除銹清洗器質(zhì)量較小，搭載負(fù)載管路的負(fù)載能力較低，且存在真 空掉電脫落的危險(xiǎn)，在船舶除銹領(lǐng)域很難達(dá)到實(shí)際應(yīng)用效果。
發(fā)明內(nèi)容為解決現(xiàn)有技術(shù)的上述問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種負(fù)載能力較高、除 銹效率較大的船舶壁面除銹爬壁機(jī)器人。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下—種船舶壁面除銹爬壁機(jī)器人包括框架、鏈條履帶行走機(jī)構(gòu)、永磁吸附單元、左上 驅(qū)動(dòng)電機(jī)、左上減速機(jī)、右下驅(qū)動(dòng)電機(jī)、右下減速機(jī)，其左上側(cè)機(jī)構(gòu)與右下側(cè)機(jī)構(gòu)相對(duì)于機(jī) 器人兩側(cè)左右對(duì)角中心為對(duì)稱結(jié)構(gòu)，所述的左上驅(qū)動(dòng)電機(jī)與左上減速機(jī)連接，安裝在框架 左上側(cè)安裝板上；所述的左上減速機(jī)通過(guò)左上聯(lián)軸器與左上主動(dòng)鏈輪連接，左上主動(dòng)鏈輪 通過(guò)滾動(dòng)軸承安裝在左上主動(dòng)鏈輪軸上，左上主動(dòng)鏈輪軸通過(guò)緊定螺釘固定在框架上，在 左上減速機(jī)與框架連接處裝有左上加強(qiáng)筋板；所述的右下驅(qū)動(dòng)電機(jī)與右下減速機(jī)連接，安 裝在框架右下側(cè)安裝板上，右下減速機(jī)通過(guò)右下聯(lián)軸器與右下主動(dòng)鏈輪連接，右下主動(dòng)鏈 輪通過(guò)滾動(dòng)軸承安裝在右下主動(dòng)鏈輪軸上，右下主動(dòng)鏈輪軸通過(guò)緊定螺釘固定在框架上， 在右下減速機(jī)與框架連接處裝有右下加強(qiáng)筋板；所述的左上主動(dòng)鏈輪和右下主動(dòng)鏈輪分別 通過(guò)鏈輪軸套固定；所述的鏈條履帶行走機(jī)構(gòu)由左右兩條鏈條履帶組成，左鏈條履帶安裝在左上主動(dòng)鏈輪和左下從動(dòng)鏈輪軸上，右鏈條履帶安裝在右下主動(dòng)鏈輪軸和右上從動(dòng)鏈輪 上；在所述的左下從動(dòng)鏈輪軸和右上從動(dòng)鏈輪軸上分別設(shè)置有張緊螺釘，所述的張緊螺釘 安裝在鏈輪支架上，所述的鏈輪支架安裝在從動(dòng)鏈輪兩側(cè)、其兩端還分別安裝有鎖緊螺母; 左下從動(dòng)鏈輪通過(guò)滾動(dòng)軸承安裝在左下從動(dòng)鏈輪軸上，左下從動(dòng)鏈輪軸通過(guò)緊定螺釘固定 在框架上，右上從動(dòng)鏈輪通過(guò)滾動(dòng)軸承安裝在右上從動(dòng)鏈輪軸上，右上從動(dòng)鏈輪軸通過(guò)緊 定螺釘固定在框架上；所述的超高壓水射流真空除銹清洗器通過(guò)清洗器安裝板安裝在框架 的中心，所述的永磁吸附單元安裝在鏈條履帶行走機(jī)構(gòu)上，超高壓水射流真空除銹清洗器 外接真空源和永磁吸附單元形成真空永磁混合吸附；所述的左安全栓、右安全栓、左右鏈罩 和清洗器安裝板分別安裝在框架上。本實(shí)用新型所述的超高壓水射流真空除銹清洗器下面設(shè)置有水射流真空密封圈。本實(shí)用新型所述的左上主動(dòng)鏈輪、右下主動(dòng)鏈輪、左下從動(dòng)鏈輪、右上從動(dòng)鏈輪、 兩鏈條履帶均為防水結(jié)構(gòu)，在所述的框架上的鏈罩內(nèi)安裝有推進(jìn)輪。本實(shí)用新型所述的清洗器安裝板為高度可調(diào)結(jié)構(gòu)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果如下1、由于本實(shí)用新型采用永磁真空混合吸附方式設(shè)計(jì)爬壁機(jī)器人，有效利用回收銹 渣真空的負(fù)壓壓力，并且結(jié)合永磁吸附力，使機(jī)器人吸附可靠、工作安全、吸附結(jié)構(gòu)緊湊，可 以實(shí)現(xiàn)爬壁機(jī)器人高空大負(fù)載作業(yè)。2、由于本實(shí)用新型在超高壓水射流真空除銹清洗器下面設(shè)置有水射流真空密封 圈，實(shí)現(xiàn)射流安全和保障真空效果。3、由于本實(shí)用新型的清洗器安裝板為高度可調(diào)結(jié)構(gòu)，通過(guò)調(diào)節(jié)清洗器安裝板高度 調(diào)節(jié)超高壓水射流真空除銹清洗器除銹射流高度；4、由于本實(shí)用新型的左上側(cè)機(jī)構(gòu)與右下側(cè)機(jī)構(gòu)關(guān)于機(jī)器人兩側(cè)左右對(duì)角中心對(duì) 稱布置安裝方式，最大限度地降低了機(jī)器人的高度，同時(shí)，降低了對(duì)爬壁機(jī)器人吸附能力影 響較大的重心高度，使機(jī)器人負(fù)載能力增強(qiáng)，爬壁高度增高。5、本實(shí)用新型立足于負(fù)載能力大、除銹效率高、吸附性能好、驅(qū)動(dòng)靈活、操作簡(jiǎn)易， 在船舶壁面除銹等方面有廣闊的應(yīng)用前景。
本實(shí)用新型共有附圖3張，其中圖1是船舶壁面除銹爬壁機(jī)器人本體結(jié)構(gòu)圖。圖2是船舶壁面除銹爬壁機(jī)器人左側(cè)視圖。圖3是船舶壁面除銹爬壁機(jī)器人的鏈條張緊裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，1、右下主動(dòng)鏈輪軸，2、右下主動(dòng)鏈輪，3、右下聯(lián)軸器，4、右下加強(qiáng)筋板，5、右 下減速機(jī)，6、右下驅(qū)動(dòng)電機(jī)，7、左下從動(dòng)鏈輪，8、左下從動(dòng)鏈輪軸，9、機(jī)器人框架，10、左安 全栓，11、左上主動(dòng)鏈輪軸，12、左上主動(dòng)鏈輪，13、鏈罩，14、左上聯(lián)軸器，15、左上加強(qiáng)筋板， 16、左上減速機(jī)，17、左上驅(qū)動(dòng)電機(jī)，18、超高壓水射流真空除銹清洗器，19、清洗器安裝板， 20、右上從動(dòng)鏈輪，21、右上從動(dòng)鏈輪軸，22、右安全栓，23、永磁吸附單元，24、鏈條履帶行走 機(jī)構(gòu)，25、鎖緊螺母，26、張緊螺釘，27、鏈輪支架。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步地描述。如圖1-3所示，一種船舶壁面除 銹爬壁機(jī)器人包括框架9、鏈條履帶行走機(jī)構(gòu)24、永磁吸附單元23、左上驅(qū)動(dòng)電機(jī)17、左上 減速機(jī)16、右下驅(qū)動(dòng)電機(jī)6、右下減速機(jī)5，其左上側(cè)機(jī)構(gòu)與右下側(cè)機(jī)構(gòu)相對(duì)于機(jī)器人兩側(cè) 左右對(duì)角中心為對(duì)稱結(jié)構(gòu)，所述的左上驅(qū)動(dòng)電機(jī)17與左上減速機(jī)16連接，安裝在框架9左 上側(cè)安裝板上；所述的左上減速機(jī)16通過(guò)左上聯(lián)軸器14與左上主動(dòng)鏈輪12連接，左上主 動(dòng)鏈輪12通過(guò)滾動(dòng)軸承安裝在左上主動(dòng)鏈輪軸11上，左上主動(dòng)鏈輪軸11通過(guò)緊定螺釘固 定在框架9上，在左上減速機(jī)16與框架9連接處裝有左上加強(qiáng)筋板15 ；所述的右下驅(qū)動(dòng)電 機(jī)6與右下減速機(jī)5連接，安裝在框架9右下側(cè)安裝板上，右下減速機(jī)5通過(guò)右下聯(lián)軸器3 與右下主動(dòng)鏈輪2連接，右下主動(dòng)鏈輪2通過(guò)滾動(dòng)軸承安裝在右下主動(dòng)鏈輪軸1上，右下主 動(dòng)鏈輪軸1通過(guò)緊定螺釘固定在框架9上，在右下減速機(jī)5與框架9連接處裝有右下加強(qiáng) 筋板4 ；所述的左上主動(dòng)鏈輪12和右下主動(dòng)鏈輪2分別通過(guò)鏈輪軸套固定；所述的鏈條履 帶行走機(jī)構(gòu)24由左右兩條鏈條履帶組成，左鏈條履帶安裝在左上主動(dòng)鏈輪12和左下從動(dòng) 鏈輪軸8上，右鏈條履帶安裝在右下主動(dòng)鏈輪軸1和右上從動(dòng)鏈輪20上；在所述的左下從 動(dòng)鏈輪軸8和右上從動(dòng)鏈輪軸21上分別設(shè)置有張緊螺釘26，所述的張緊螺釘26安裝在鏈 輪支架27上，所述的鏈輪支架27安裝在從動(dòng)鏈輪兩側(cè)、其兩端還分別安裝有鎖緊螺母25 ； 左下從動(dòng)鏈輪7通過(guò)滾動(dòng)軸承安裝在左下從動(dòng)鏈輪軸8上，左下從動(dòng)鏈輪軸8通過(guò)緊定螺 釘固定在框架9上，右上從動(dòng)鏈輪20通過(guò)滾動(dòng)軸承安裝在右上從動(dòng)鏈輪軸21上，右上從動(dòng) 鏈輪軸21通過(guò)緊定螺釘固定在框架9上；所述的超高壓水射流真空除銹清洗器18通過(guò)清 洗器安裝板19安裝在框架9的中心，所述的永磁吸附單元23安裝在鏈條履帶行走機(jī)構(gòu)24 上，超高壓水射流真空除銹清洗器18外接真空源和永磁吸附單元23形成真空永磁混合吸 附；所述的左安全栓10、右安全栓22、左右鏈罩13和清洗器安裝板19分別安裝在框架9上。 所述的超高壓水射流真空除銹清洗器18下面設(shè)置有水射流真空密封圈。所述的左上主動(dòng) 鏈輪12、右下主動(dòng)鏈輪2、左下從動(dòng)鏈輪7、右上從動(dòng)鏈輪20、兩鏈條履帶均為防水結(jié)構(gòu)，在 所述的框架9上的鏈罩13內(nèi)安裝有推進(jìn)輪。所述的清洗器安裝板19為高度可調(diào)結(jié)構(gòu)。一種船舶壁面除銹爬壁機(jī)器人的工作方法包括以下步驟A、調(diào)整鏈條的張緊度當(dāng)鏈條太緊時(shí)，通過(guò)調(diào)整位于從動(dòng)鏈輪兩側(cè)的張緊螺釘26 使從動(dòng)鏈輪向靠近主動(dòng)鏈輪的方向移動(dòng)，從而減小兩鏈輪的中心距，使鏈條放松；當(dāng)鏈條太 松時(shí)，通過(guò)調(diào)整位于從動(dòng)鏈輪兩側(cè)的張緊螺釘26，使從動(dòng)鏈輪向遠(yuǎn)離主動(dòng)鏈輪的方向移動(dòng)， 從而增大兩鏈輪的中心距，使鏈條張緊；B、調(diào)節(jié)高度通過(guò)調(diào)節(jié)清洗器安裝板19的高度來(lái)調(diào)節(jié)超高壓水射流真空除銹清 洗器18除銹射流高度；C、運(yùn)動(dòng)控制控制左上驅(qū)動(dòng)電機(jī)17正轉(zhuǎn)、右下驅(qū)動(dòng)電機(jī)6以相同速度反轉(zhuǎn)時(shí)，則機(jī) 器人前進(jìn)；控制左上驅(qū)動(dòng)電機(jī)17反轉(zhuǎn)、右下驅(qū)動(dòng)電機(jī)6以相同速度正轉(zhuǎn)時(shí)，則機(jī)器人后退； 控制左上驅(qū)動(dòng)電機(jī)17正轉(zhuǎn)、右下驅(qū)動(dòng)電機(jī)6以相同速度正轉(zhuǎn)時(shí)，則機(jī)器人右轉(zhuǎn)；控制左上驅(qū) 動(dòng)電機(jī)17反轉(zhuǎn)、右下驅(qū)動(dòng)電機(jī)6以相同速度反轉(zhuǎn)時(shí)，則機(jī)器人左轉(zhuǎn)。基于本實(shí)用新型原理設(shè)計(jì)的一款船舶壁面除銹爬壁機(jī)器人，外形尺寸 735mmX 752mmX 280mm,自重84kg，負(fù)載能力80kg。當(dāng)機(jī)器人爬壁高度較低，拖帶真空回收 除渣管及超高壓水射流管等管路的重量較小的時(shí)候，可以通過(guò)永磁吸附單元23作用在船壁表面實(shí)現(xiàn)吸附；當(dāng)機(jī)器人爬壁高度較高，拖帶真空回收除渣管及超高壓水射流管等管路 的重量較大的時(shí)候，可以通過(guò)永磁吸附單元23和真空回收管路同時(shí)吸附。當(dāng)永磁力和負(fù)壓 產(chǎn)生后，機(jī)器人對(duì)船舶壁面的壓力大部分作用在推進(jìn)輪上，此時(shí)驅(qū)動(dòng)兩臺(tái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)可以實(shí) 現(xiàn)機(jī)器人前進(jìn)、后退和旋轉(zhuǎn)等動(dòng)作。
權(quán)利要求一種船舶壁面除銹爬壁機(jī)器人，其特征在于包括框架(9)、鏈條履帶行走機(jī)構(gòu)(24)、永磁吸附單元(23)、左上驅(qū)動(dòng)電機(jī)(17)、左上減速機(jī)(16)、右下驅(qū)動(dòng)電機(jī)(6)、右下減速機(jī)(5)，其左上側(cè)機(jī)構(gòu)與右下側(cè)機(jī)構(gòu)相對(duì)于機(jī)器人兩側(cè)左右對(duì)角中心為對(duì)稱結(jié)構(gòu)，所述的左上驅(qū)動(dòng)電機(jī)(17)與左上減速機(jī)(16)連接，安裝在框架(9)左上側(cè)安裝板上；所述的左上減速機(jī)(16)通過(guò)左上聯(lián)軸器(14)與左上主動(dòng)鏈輪(12)連接，左上主動(dòng)鏈輪(12)通過(guò)滾動(dòng)軸承安裝在左上主動(dòng)鏈輪軸(11)上，左上主動(dòng)鏈輪軸(11)通過(guò)緊定螺釘固定在框架(9)上，在左上減速機(jī)(16)與框架(9)連接處裝有左上加強(qiáng)筋板(15)；所述的右下驅(qū)動(dòng)電機(jī)(6)與右下減速機(jī)(5)連接，安裝在框架(9)右下側(cè)安裝板上，右下減速機(jī)(5)通過(guò)右下聯(lián)軸器(3)與右下主動(dòng)鏈輪(2)連接，右下主動(dòng)鏈輪(2)通過(guò)滾動(dòng)軸承安裝在右下主動(dòng)鏈輪軸(1)上，右下主動(dòng)鏈輪軸(1)通過(guò)緊定螺釘固定在框架(9)上，在右下減速機(jī)(5)與框架(9)連接處裝有右下加強(qiáng)筋板(4)；所述的左上主動(dòng)鏈輪(12)和右下主動(dòng)鏈輪(2)分別通過(guò)鏈輪軸套固定；所述的鏈條履帶行走機(jī)構(gòu)(24)由左右兩條鏈條履帶組成，左鏈條履帶安裝在左上主動(dòng)鏈輪(12)和左下從動(dòng)鏈輪軸(8)上，右鏈條履帶安裝在右下主動(dòng)鏈輪軸(1)和右上從動(dòng)鏈輪(20)上；在所述的左下從動(dòng)鏈輪軸(8)和右上從動(dòng)鏈輪軸(21)上分別設(shè)置有張緊螺釘(26)，所述的張緊螺釘(26)安裝在鏈輪支架(27)上，所述的鏈輪支架(27)安裝在從動(dòng)鏈輪兩側(cè)、其兩端還分別安裝有鎖緊螺母(25)；左下從動(dòng)鏈輪(7)通過(guò)滾動(dòng)軸承安裝在左下從動(dòng)鏈輪軸(8)上，左下從動(dòng)鏈輪軸(8)通過(guò)緊定螺釘固定在框架(9)上，右上從動(dòng)鏈輪(20)通過(guò)滾動(dòng)軸承安裝在右上從動(dòng)鏈輪軸(21)上，右上從動(dòng)鏈輪軸(21)通過(guò)緊定螺釘固定在框架(9)上；所述的超高壓水射流真空除銹清洗器(18)通過(guò)清洗器安裝板(19)安裝在框架(9)的中心，所述的永磁吸附單元(23)安裝在鏈條履帶行走機(jī)構(gòu)(24)上，超高壓水射流真空除銹清洗器(18)外接真空源和永磁吸附單元(23)形成真空永磁混合吸附；所述的左安全栓(10)、右安全栓(22)、左右鏈罩(13)和清洗器安裝板(19)分別安裝在框架(9)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船舶壁面除銹爬壁機(jī)器人，其特征在于所述的超高壓水射 流真空除銹清洗器(18)下面設(shè)置有水射流真空密封圈。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船舶壁面除銹爬壁機(jī)器人，其特征在于所述的左上主動(dòng)鏈 輪(12)、右下主動(dòng)鏈輪(2)、左下從動(dòng)鏈輪(7)、右上從動(dòng)鏈輪(20)、兩鏈條履帶均為防水結(jié) 構(gòu)，在所述的框架(9)上的鏈罩(13)內(nèi)安裝有推進(jìn)輪。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船舶壁面除銹爬壁機(jī)器人，其特征在于所述的清洗器安裝 板(19)為高度可調(diào)結(jié)構(gòu)。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種船舶壁面除銹爬壁機(jī)器人，所述的機(jī)器人包括框架、鏈條履帶行走機(jī)構(gòu)、永磁吸附單元、左上驅(qū)動(dòng)電機(jī)、左上減速機(jī)、右下驅(qū)動(dòng)電機(jī)、右下減速機(jī)，其左上側(cè)機(jī)構(gòu)與右下側(cè)機(jī)構(gòu)相對(duì)于機(jī)器人兩側(cè)左右對(duì)角中心為對(duì)稱結(jié)構(gòu)，所述的鏈條履帶行走機(jī)構(gòu)由左右兩條鏈條履帶組成，所述的永磁吸附單元安裝在鏈條履帶行走機(jī)構(gòu)上，超高壓水射流真空除銹清洗器外接真空源和永磁吸附單元形成真空永磁混合吸附。由于本實(shí)用新型采用永磁真空混合吸附方式設(shè)計(jì)爬壁機(jī)器人，有效利用回收銹渣真空的負(fù)壓壓力，并且結(jié)合永磁吸附力，使機(jī)器人吸附可靠、工作安全、吸附結(jié)構(gòu)緊湊，可以實(shí)現(xiàn)爬壁機(jī)器人高空大負(fù)載作業(yè)。
文檔編號(hào)B62D57/024GK201633804SQ20092024783
公開(kāi)日2010年11月17日 申請(qǐng)日期2009年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月3日
發(fā)明者弓永軍, 王興如, 王祖溫, 衣正堯 申請(qǐng)人:大連海事大學(xué)