容器及管道爬壁清理机器人制造技术

本发明专利技术涉及一种容器及管道爬壁清理机器人，具有清洗装置、左履带组件、右履带组件和传动机构，所述左履带组件、右履带组件设置在传动机构两侧并分别与传动机构传动连接，还具有连杆机构，所述左、右履带组件上设置有若干用于吸附在壁上的吸盘，所述左右履带组件中均设置所述连杆机构，所述传动机构驱动连杆机构对吸盘施加压力从而迫使吸盘紧贴管壁。本发明专利技术的吸盘不需要借助额外的设备来造成负压，仅仅只要采用纯机械式驱动来实现吸盘的吸附功能，不使用电磁力固定履带，不使用抽真空的方式固定吸盘，能够减少设备重量，降低设计和制造成本，减少故障率。

【技术实现步骤摘要】
容器及管道爬壁清理机器人
本专利技术涉及容器及管道清理设备
，尤其是一种容器及管道爬壁清理机器人。
技术介绍
压力容器及压力管道中，常要进行无损检测及探伤，对于一些较高的容器，直接由人工操作很不方便，而爬壁机器人，能够携带探头在容器及管道外壁爬行，则能给人们带来很大方便，实现无损检测的自动化。管道机器人在我国还处于初级发展阶段，国内现有产品多是上个世纪进口设备的改进，也有些公司直接进口国外管道清理机器人，但其费用比较昂贵，一般企业也难以承受，而且清理效果也不是很理想，以上管道清理机器人主要有以下几种：真空吸附型、静电吸附型、微针吸附型、以及磁力吸附型等，而这些机器人都需要引入其他外加设备，目前还未有完全采用纯机械式的清理机器人，不引入任何外加设备完成管道吸附和行走功能的机器人研制目前处于研究空白。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：为了克服现有技术中清理机器人需要引入外加设备引起制造成本高的技术问题，本专利技术提供一种容器及管道爬壁清理机器人，它仅利用机械性能就能完成机器人在管道及容器内壁的表面吸附、行走等功能，并能够根据管壁内径调节角度而可适用于不同直径的管道。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种容器及管道爬壁清理机器人，具有清洗装置、左履带组件、右履带组件和传动机构，所述左履带组件、右履带组件设置在传动机构两侧并分别与传动机构传动连接，还具有连杆机构，所述左、右履带组件上设置有若干用于吸附在壁上的吸盘，所述左右履带组件中均设置所述连杆机构，所述传动机构驱动连杆机构对吸盘施加压力从而迫使吸盘紧贴管壁。本专利技术首选采用吸盘作为吸附管壁的结构，由于吸盘在负压情况下，可以牢牢吸附管壁，因此采用吸盘作为吸附结构，稳定性强，同时也易于替换，其次，对于如何将吸盘吸附在壁上，本专利技术采用的是将传动机构驱动连杆机构从而来压迫吸盘产生负压，本专利技术是采用纯机械方式完成吸盘的吸附，传动机构驱动连杆机构，将动力通过连杆之间的传递最终输出至吸盘，整个过程不涉及抽真空方式，不涉及电磁力固定履带，解决了现有技术中的问题。进一步地，对连杆机构作进一步地说明，所述左履带组件和右履带组件结构相同，所述左履带组件包括：履带、前链轮、后链轮，所述履带两侧具有支撑杆，两侧的支撑杆前端和后端均通过转动轴并联，所述前链轮转动安装于履带前端的转动轴上，所述后链轮转动安装于履带后端的转动轴上，所述前链轮和后链轮均与履带啮合，所述前链轮的转动轴上同轴安装有第一前齿轮，所述第一前齿轮上啮合有第二前齿轮，所述第二前齿轮转动安装于相对靠内的支撑杆，还具有与第二前齿轮同轴安装于该支撑杆上的第三前齿轮，所述第三前齿轮上啮合有第四前齿轮，所述连杆机构包括前曲柄、第一前连杆、第二前连杆、第一T形杆、第一压块、第三前连杆、后曲柄、第一后连杆、第二后连杆、第二T形杆、第二压块和第三后连杆，所述第四前齿轮固定安装在前曲柄上，所述前曲柄两端转动安装在两支撑杆之间，所述前曲柄中部与第一前连杆一端铰接，所述第一前连杆另一端与第二前连杆一端铰接，所述第二前连杆另一端与第三前连杆一端铰接，第三前连杆另一端与第一压块的一端铰接，第一压块的下方为履带的背面，所述第一T形杆纵向部分的中部具有凸起的铰接部，所述铰接部与第二前连杆的中部相铰接，所述第一T形杆纵向部分的端部开设有导向孔，所述第一压块穿设于所述导向孔，所述第一T形杆的横向两端分别固定安装在两边的支撑杆上；所述后链轮的转动轴上同轴安装有第一后齿轮，所述第一后齿轮上啮合有第二后齿轮，所述第二后齿轮转动安装于相对靠内支撑杆，还具有与第二后齿轮同轴安装于该支撑杆的第三后齿轮，所述第三后齿轮上啮合有第四后齿轮，所述第四后齿轮固定安装在后曲柄上，所述后曲柄两端转动安装在两支撑杆之间，所述后曲柄中部与第一后连杆一端铰接，所述第一后连杆另一端与第二后连杆一端铰接，所述第二后连杆另一端与第三后连杆一端铰接，第三后连杆另一端与第二压块一端铰接，所述第二压块另一端下方为履带的背面，所述第二T形杆纵向部分的中部具有凸起的铰接部，所述铰接部与第二后连杆的中部相铰接，所述第二T形杆纵向部分的端部也开设有导向孔，所述第二压块穿设于所述导向孔，所述第二T形杆的横向两端分别固定安装在两边的支撑杆上；所述传动机构一端与左履带组件的第二前齿轮、第二后齿轮传动连接，传动机构另一端与右履带组件的第二前齿轮、第二后齿轮传动连接。在上述的说明中，左右履带组件结构相同且对称分布，在左右履带组件内设置的连杆机构也是结构相同的，对于连杆机构的运动说明：以左履带组件为例，连杆机构的前曲柄的动力来源于第四前齿轮，第四前齿轮在动力传入后，前曲柄作规律性转动，从而引起第一前连杆联动，由于第一T形杆为固定，第二前连杆的中部与第一T形杆的凸起部相铰接，那么第一前连杆随着前曲柄的运动作跳动后，第二前连杆将围绕其中间铰接点作规律性摆动，由于第一压块与第二前连杆相铰接，第一压块是穿设于第一T形杆的导向孔中的，那么第一压块则仅保留了轴向的自由度，因此第一压块在第二前连杆的摆动下将作沿导向孔的直线运动，第一压块的前端则可以将传递过来的动力直接压迫在履带上，从而作用于履带下的吸盘，造成负压进而吸附管壁，其他位置处的连杆机构同上，不再赘述。为了提供合适的动力，能够驱动整个机器人运转，对左右履带组件的传动采取多级齿轮啮合，对左右履带组件之间的运动联接则采用万向轴，具体为：所述传动机构包括前电机、后电机、用于控制左履带组件运动的左传动机构和用于控制右履带组件运动的右传动机构，所述左传动机构和右传动机构的结构相同，所述左传动机构包括：前万向轴和后万向轴，所述前电机固定安装在支撑杆上，前电机的输出端安装有前输出齿轮，所述前万向轴的一端固定安装有前从动齿轮，所述前万向轴上还安装有前离合齿轮，所述前离合齿轮可在前万向轴上滑动，所述前输出齿轮与前从动齿轮啮合，所述前离合齿轮可与第二前齿轮啮合；所述后电机固定安装在支撑杆上，后电机的输出端安装有后输出齿轮，所述后万向轴的一端固定安装有后从动齿轮，所述后万向轴上还安装有后离合齿轮，所述后离合齿轮可在后万向轴上滑动，所述后输出齿轮与后从动齿轮啮合，所述后离合齿轮可与第二后齿轮啮合；所述左传动机构的前万向轴与右传动机构的前万向轴通过万向节联接，所述左传动机构的后万向轴与右传动机构的后万向轴通过万向节联接。为了适应不同的管径，可以对左右履带组件构成的角度进行调节，具体为：位于左、右履带组件之间还设置有角度调节装置，所述角度调节装置包括左撑杆、右撑杆和丝杆，所述左撑杆一端固定安装在左履带组件靠内的支撑杆上，所述右撑杆一端固定安装在右履带组件靠内的支撑杆上，所述左撑杆另一端与右撑杆另一端相互铰接，所述左撑杆和右撑杆上均设置有螺母座，所述丝杆两端螺纹旋向相反，丝杆两端分别与左、右撑杆上的螺母座螺纹连接，所述丝杆中部设置有旋钮。为了给机器人提供监测功能，还具有工作台和支架，所述支架的两腿分别架设于左撑杆和右撑杆，所述工作台固定安装于支架顶部，所述工作台上安装有监测装置。为了方便机器人行进时的清扫，所述清洗装置包括左清洗装置和右清洗装置，所述左清洗装置设置于左履带组件的前端，所述右清洗装置设置于右履带组件的前端，所述左清洗装置和右清洗装置结构相同并相互对称，所述左、右清本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种容器及管道爬壁清理机器人，具有清洗装置、左履带组件、右履带组件和传动机构，所述左履带组件、右履带组件设置在传动机构两侧并分别与传动机构传动连接，其特征在于：还具有连杆机构，所述左、右履带组件上设置有若干用于吸附在壁上的吸盘(1)，所述左右履带组件中均设置所述连杆机构，所述传动机构驱动连杆机构对吸盘(1)施加压力从而迫使吸盘(1)紧贴管壁。

【技术特征摘要】
1.一种容器及管道爬壁清理机器人，具有清洗装置、左履带组件、右履带组件和传动机构，所述左履带组件、右履带组件设置在传动机构两侧并分别与传动机构传动连接，其特征在于：还具有连杆机构，所述左、右履带组件上设置有若干用于吸附在壁上的吸盘(1)，所述左右履带组件中均设置所述连杆机构，所述传动机构驱动连杆机构对吸盘(1)施加压力从而迫使吸盘(1)紧贴管壁，所述左履带组件和右履带组件结构相同，所述左履带组件包括：履带(2)、前链轮(3)、后链轮(4)，所述履带(2)两侧具有支撑杆(5)，两侧的支撑杆(5)前端和后端均通过转动轴并联，所述前链轮(3)转动安装于履带(2)前端的转动轴上，所述后链轮(4)转动安装于履带(2)后端的转动轴上，所述前链轮(3)和后链轮(4)均与履带(2)啮合，所述前链轮(3)的转动轴上同轴安装有第一前齿轮(6)，所述第一前齿轮(6)上啮合有第二前齿轮(7)，所述第二前齿轮(7)转动安装于相对靠内的支撑杆(5)，还具有与第二前齿轮(7)同轴安装于该支撑杆(5)上的第三前齿轮(8)，所述第三前齿轮(8)上啮合有第四前齿轮(9)，所述连杆机构包括前曲柄(10)、第一前连杆(11)、第二前连杆(12)、第一T形杆(13)、第一压块(14)、第三前连杆(56)、后曲柄(15)、第一后连杆(16)、第二后连杆(17)、第二T形杆(18)和第二压块(19)、第三后连杆(57)，所述第四前齿轮(9)固定安装在前曲柄(10)上，所述前曲柄(10)两端转动安装在两支撑杆(5)之间，所述前曲柄(10)中部与第一前连杆(11)一端铰接，所述第一前连杆(11)另一端与第二前连杆(12)一端铰接，所述第二前连杆(12)另一端与第三前连杆(56)一端铰接，第三前连杆(56)与第一压块(14)的一端铰接，第一压块(14)的下方为履带(2)的背面，所述第一T形杆(13)纵向部分的中部具有凸起的铰接部(20)，所述铰接部(20)与第二前连杆(12)的中部相铰接，所述第一T形杆(13)纵向部分的端部开设有导向孔(21)，所述第一压块(14)穿设于所述导向孔(21)，所述第一T形杆(13)的横向两端分别固定安装在两边的支撑杆(5)上；所述后链轮(4)的转动轴上同轴安装有第一后齿轮(22)，所述第一后齿轮(22)上啮合有第二后齿轮(24)，所述第二后齿轮(24)转动安装于相对靠内支撑杆(5)，还具有与第二后齿轮(24)同轴安装于该支撑杆(5)的第三后齿轮(25)，所述第三后齿轮(25)上啮合有第四后齿轮(26)，所述第四后齿轮(26)固定安装在后曲柄(15)上，所述后曲柄(15)两端转动安装在两支撑杆(5)之间，所述后曲柄(15)中部与第一后连杆(16)一端铰接，所述第一后连杆(16)另一端与第二后连杆(17)一端铰接，所述第二后连杆(17)另一端与第三后连杆(57)的一端铰接，第三后连杆(57)的另一端与第二压块(19)一端铰接，所述第二压块(19)另一端下方为履带(2)的背面，所述第二T形杆(18)纵向部分的中部具有凸起的铰接部(20)，该铰接部(20)与第二后连杆(17)的中部相铰接，所述第二T形杆(18)纵向部分的端部也开设有导向孔(21)，所述第二压块(19)穿设于所述导向孔(21)，所述第二T形杆(18)的横向两端分别固定安装在两边的支撑杆(5)上；所述传动机构一端与左履带组件的第二前齿轮(7)、第二后齿轮(24)传动连接，传动机构另一端与右履带组件的第二前齿轮(7)、第二后齿轮(24)传动连接。2.如权利要求1所述的容器及管道爬壁清理机器人，其特征在于：所述传动机构包括前电机(27)、后电机(28)、用于控制左履带组件运动的左传动机构和用于控制右履带组件运动的右传动机构，所述左传动机构和右传动机构的结构相同，所述左传动机构包括：前万向轴(29)和后万向轴(30)，所述前电机(27...

【专利技术属性】
技术研发人员：施昱，王庆海，郭卫，李敏，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32