[发明专利]储油罐表面作业机器人

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种储油罐表面作业装置，特别是一种储油罐表面作业机器人，其主要用于储油罐的焊接、除锈、喷漆、检测等作业，也可用于其它大型铁基的表面作业。

背景技术

石油、天然气等能源的储备都使用储油罐，储油罐的安装及维护需要完成焊接及除锈、喷漆、检测等作业；目前，完成以上作业都是依靠人工高空作业，其危险性大、效率低、完成质量不高的问题难以解决；中国专利申请号为200710115355.5的永磁方铁履带机器人，虽然可以行走于大型铁基表面，但其没有作业器具的公共安装平台，并且它是利用永磁铁吸附、依靠履带转速差转向，其作业器具难以安装、吸附力有限、转向负载大致使的履带易脱节的问题难以解决。

发明内容

为克服人工高空作业带来的危险性高、效率低、作业完成质量不高的缺点及弥补现有装置实现表面作业局限性大的不足，本实用新型提供了一种储油罐表面作业机器人，可以代替人工完成焊接、除锈、喷漆、检测等高空作业，并可解决现有装置不能安装多种作业器具、吸附力局限性大及转向时履带易脱节的问题。

该机器人与现有的在储油罐等铁基表面行走装置的不同之处在于：它的行走功能由四条吸附力可调的电磁履带实现，解决了现有装置吸附力局限性大的问题；四条电磁履带分成两组，每组对称排列，且两组电磁履带行走方向相互垂直，一组实现X方向(罐体纬度方向)吸附、行走，一组实现Y方向(罐体经度方向)吸附、行走，机器人转向是通过两组电磁履带相对升降从而切换工作实现的，解决了现有装置转向时履带易脱节的问题；行走架两端与相应的导轨连接板间铰链连接，中间与相应的行走架间对称的用复位弹簧连接，该设计可使机器人稳定的吸附、行走在凹凸不平的储油罐体表面；安装平台为公共安装平台，可以根据作业需要选择性的安装作业器具，解决了现有装置应用局限性大的问题，实现了一机多用。

本实用新型的储油罐表面作业机器人主要由公共安装平台、主滑动导轨、副滑动导轨、X行走单元、Y行走单元、升降电机、升降减速箱、万向轮组成。

机器人的公共安装平台包括主安装平台、副安装平台，每个平台分别与相应的主滑动导轨、副滑动导轨间螺钉连接；主安装平台上安装有滑杆，公共安装滑动块与滑杆滑动连接，滑动调节螺钉调节公共安装滑动块的滑动位置；伸缩调节螺钉可调节公共接口相对于罐体的径向距离，焊机安装是通过调节松紧螺钉使公共接口上的弧形夹板夹紧焊机立柱；喷涂枪、喷砂枪安装是通过调节松紧螺钉使公共接口上的橡胶夹板夹紧喷砂枪、喷涂枪手柄；副安装平台上有若干螺纹孔，可选择性的用螺钉在不同位置的螺纹孔上安装金属探伤仪探头的安装块，探伤仪探头安装是将探头旋入探头的安装块的橡胶圆筒内。

X行走单元包括X导轨连接板、行走架、X升降块；行走架两端与X导轨连接板之间通过铰链连接，行走架中间与X导轨连接板之间对称的用复位弹簧连接；X升降块对称的安装在X导轨连接板上。X行走单元两侧分别通过X升降块与对应的主滑动导轨滑动连接，并通过升降驱动齿轮与穿过主滑动导轨上导槽的相应的Y升降块上的齿条连接。

Y行走单元包括Y导轨连接板、行走架、Y升降块、升降轴承块；行走架两端与Y导轨连接板之间通过铰链连接，行走架中间与Y导轨连接板之间对称的用复位弹簧连接；升降轴承块对称的安装在Y导轨连接板一侧，Y升降块对称的安装在Y导轨连接板另一侧，所述滑动轴承块是在矩形铁中用轴间隙配合装有共轴的两个轴承。Y行走单元一侧与副滑动导轨通过升降轴承块滚动连接，另一侧通过Y升降块与主滑动导轨滑动连接，并且Y升降块穿过主滑动导轨上的导槽再由Y升降块上的齿条与X行走单元上的相应的升降驱动齿轮连接；

行走架包括矩形电磁单元、履带轮、行走电机、行走减速箱、行走架横板、铰链、弧形电极、主动轴、从动轴；电磁履带由履带连接板及螺钉连接的若干套矩形电磁单元组成；矩形电磁单元分别绕过履带轮闭合，每套矩形电磁单元与履带轮之间通过滚轴与履带轮圆弧高副连接，所述的矩形电磁单元是由矩形轭铁、电刷、线圈、铁芯组成，在矩形轭铁中安装铁芯，并在铁芯上均匀绕有线圈，线圈两端分别与安装在电磁单元两端的电刷焊接；电磁单元两端的电刷与弧形电极接触，弧形电极安装在行走架横板上，所述的弧形电极只会与吸附在罐体表面的电磁单元的电刷接触。

行走电机安装在行走架横板上，其输出经行走减速箱后与履带轮的主动轴连接，从而驱动主动轴。

升降电机安装在X导轨连接板上，其输出经升降减速箱后通过链条和两根升降驱动轴连接，所述的链条是在升降减速箱输出轴、升降驱动轴上分别安装链轮，链条分别绕过两链轮闭合。