[实用新型]一种基于爬管机器人的可调式永磁吸附装置

说明书

本实用新型公开一种基于爬管机器人的可调式永磁吸附装置，包括定距组件、吸附组件和丝杠组件；定距组件包括磁车板和滚轮，吸附组件包括永磁组块和磁铁固定装置，丝杠组件包括丝杠电机、与丝杠电机相连的丝杠以及丝杠螺母。具体工作时，丝杠电机可按一定方向旋转，带动丝杠做正向或反向转动，丝杠旋转时，丝杠的旋转运动就转换为两丝杠螺母的相向或相背的直线运动，进而结合连杆、磁铁固定装置的力的传递，通过调节永磁组块与管壁的距离实现吸附力可调，同时对永磁组块采用新型磁路结构以减少漏磁，并实现磁力线定向。该结构设计巧妙合理，保证其具有足够大的吸附力及运动灵活性，同时减少电子元器件的电磁干扰，具有较高的实际应用及推广价值。

技术领域

本实用新型涉及爬管机器人吸附装置结构设计领域，具体涉及一种基于爬管机器人的可调式永磁吸附装置。

背景技术

磁吸附式爬壁机器人(爬管机器人)是特种机器人的一种，是一种设计用来在恶劣、危险、极限情况下，在导磁壁面上进行特定作业如焊接、打磨、检测、涂装等的一种自动化机械装置，越来越受到人们的重视，永磁吸附以其吸附力稳定且吸力较大等优点，广泛应用于金属立面上的爬管机器人。

比如在海洋平台的导管架检测领域，由圆柱杆件组成的导管架是目前海上油气田使用最广泛的钢结构。结构稳定是导管架首要考虑的条件，对导管架按时检查及修复显得尤为重要。为减少检测成本及降低人工作业的风险，使用爬管机器人作业是一个比较好的选择。吸附装置作为爬管机器人的重要组成部分，决定了爬管机器人承载能力和自身重量，同时吸附装置吸力的大小直接影响机器人的运动灵活性。

现在市面上的爬壁机器人所采用的吸附装置多为固定磁铁，其缺陷是不能做到紧贴壁面，也无法调节吸附力，使得有效吸附力不足。比如，申请公布号为【CN 104443096A】的发明专利公开一种磁吸附式爬壁机器人，利用强磁块进行磁吸附，虽然其能够实现强磁块组与导磁面的距离可调，但是其调节时是事先人为调节好并固定的，而在水下应用时，机器人的运动灵活性难以保证，而且传统磁铁的漏磁严重，可能对其他电子元器件造成干扰。

故而，设计合理的爬管机器人吸附装置，使其具有足够大的吸附力，并保证机器人灵活运动，同时减少对机器人电子元器件的电磁干扰是爬管机器人亟需研究的关键技术。

实用新型内容

本实用新型提出一种基于爬管机器人的可调式永磁吸附装置，通过巧妙的结构设计实现永磁组块与管壁的距离可调，进而实现吸附力可调，不仅能够保证具有足够大的吸附力，还能保证机器人的灵活运动。

本实用新型是采用以下的技术方案实现的：一种基于爬管机器人的可调式永磁吸附装置，包括定距组件、吸附组件和丝杠组件；

所述定距组件包括车架、磁车板和滚轮，所述磁车板位于车架的下方，滚轮设置在车架下方、并位于磁车板的两端；

所述吸附组件包括永磁组块和磁铁固定装置，所述永磁组块设置在磁车板上的磁槽内、并与磁铁固定装置相连；

所述丝杠组件包括丝杠电机、与丝杠电机相连的丝杠以及设置在丝杠上的丝杠螺母(7)；所述丝杠通过丝杠固定架设置在车架上表面上，且丝杠的中间部位至其两端的螺纹方向相反；所述丝杠螺母包括两个，分别设置在丝杠的左右两段相反螺纹上，所述丝杠螺母的下方通过连杆与磁铁固定装置铰接相连，当丝杠转动时，两个丝杠螺母做相向或相背运动，进而带动连杆动作，在连杆作用下，使磁铁固定装置带动永磁组块远离或靠近攀爬管壁，实现通过调节吸附装置与管壁的距离来改变吸附力的大小。

进一步的，所述永磁组块由多个变磁化方向的永磁块组成，且所述永磁块的磁化方向按照半圆形磁路的方向进行充磁并循环排列，且永磁组块靠近攀爬管壁表面的一侧聚磁，背离攀爬管壁的一侧去磁。

进一步的，所述丝杠的两端还设置有丝杠螺母圆锥滚子轴承，所述丝杠螺母圆锥滚子轴承设置在丝杠固定架上，以保证丝杠具有一定的直线度。