一种自攀爬风电塔筒维护机器人制造技术

本发明专利技术提出一种自攀爬风电塔筒维护机器人，包括固定平台、设置在固定平台下的吸附装置、设置在吸附装置两侧且与固定平台连接的运动组件以及安装在固定平台上面的工作机构放置台；所述吸附装置包括与固定平台固定连接的安装板、穿过安装板设置的可在安装板上下窜动的若干磁吸模块，所述磁吸模块在安装板下呈矩阵式分布。本发明专利技术解决了风电塔筒表面清洁不便、现有攀爬机器人吸附面小且不适应风电塔筒表面为曲面工作环境的问题。

A self climbing maintenance robot for wind tower

【技术实现步骤摘要】
一种自攀爬风电塔筒维护机器人
本专利技术涉及风电塔筒表面维护设备。具体涉及一种自攀爬风电塔筒维护机器人。
技术介绍
近年来，随着我国风电的大量普及，风电塔筒维护的工程量随之加大。由于这些塔筒高度和体积较大，在风电塔筒表面进行清洁、防腐除锈及表面图案更改维护往往需要人工高空作业。通常情况下的风电塔筒、管道和储存罐、船只等钢铁制品的维护、清洁、除锈、喷涂等都是利用吊篮或吊板为作业平台，人工高空作业。人工高空作业中存在受天气等因素影响大，作业风险高、费用高等问题，且高空作业效率较低。在现有技术中为清洁高空钢铁壁面而提出的磁吸式攀爬机器人，攀爬机器人本体通常通过具有磁吸力的履带进行移动，其具体实施方式为通过由磁性材料制成的履带或者表面铺设有磁铁的履带对金属壁面进行吸附并驱动攀爬机器人本体进行移动，但此种吸附方式和移动驱动方式不适和具有曲面的风电塔筒的攀爬，一方面该种履带磁吸式攀爬机器人本体为适应平整壁面的平直结构，对具有一定弧度曲面的风电塔筒不能很好地进行吸附，另一方面，通过仅仅设置在履带上的磁吸附结构，与钢铁壁面的有效接触较小，易产生吸附力不够的情况，影响攀爬机器人的工作和使用。中国专利申请号为201610369163.6的专利，记载了一种“履带式磁吸附爬壁机器人”。其涉及到了磁吸履带式的攀爬机器人，其缺点是具有磁性的履带与壁面进行接触，其接触面积较小、磁能利用率低和磁吸附力小。且其平直式的履带吸附适合在表面平整的钢铁壁面进行工作，不具备适应曲面风电塔筒壁的攀爬，且缺乏跨越缝隙或突起的越障能力。r>
技术实现思路
为了解决现有技术中风电塔筒表面清洁不便、现有攀爬机器人吸附面小且不适应风电塔筒表面为曲面工作环境的问题，本专利技术提出一种自攀爬风电塔筒机器人。一种自攀爬风电塔筒维护机器人，包括固定平台、设置在固定平台下的吸附装置、设置在吸附装置两侧且与固定平台连接的运动组件以及安装在固定平台上面的工作机构放置台；所述吸附装置包括与固定平台固定连接的安装板、穿过安装板设置的可在安装板上下窜动的若干磁吸模块，所述磁吸模块在安装板下呈矩阵式分布。进一步地，所述磁吸模块包括抬升杆、压簧以及设置在抬升杆底部的磁吸基板，所述抬升杆顶部穿过安装板后设置有限位圆台，所述压簧套合于抬升杆上且支承于安装板和限位圆台之间，所述磁吸基板底部设置有若干球形轮以及设置在球形轮间隔中的永磁体。进一步地，所述球形轮嵌设于磁吸基板下方，所述永磁体凸出磁吸基板的距离小于球形轮凸出磁吸基板的距离。进一步地，所述运动组件包括与固定平台连接的架板、固定在架板两端的驱动电机、设置在架板外侧且与驱动电机的转轴固定连接的驱动轮以及铺设在驱动轮外侧的履带。进一步地，所述两驱动轮之间的履带内设置有的辅助压紧装置，所述辅助压紧装置包括三段铰接的双层安装片且其中间的一段安装片与架板固定连接，所述安装片之间设置有若干与其转动连接的压紧轮，所述压紧轮由磁铁制成。进一步地，所述履带由表面粗糙的橡胶材质制成。进一步地，所述工作机构放置台的两端设置有用于安装维护工具的安装杆以及安装柱。进一步地，呈矩阵分布的所述磁吸模块平行于运动组件的方向上至少包括三列。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术提供一种可以通过磁吸的方式自攀爬的作业机器人平台：1.本专利技术的吸附机构为多个可伸缩的独立吸附个体组成，对工作面的曲度可以自行适应，在此基础上由于矩阵式分布的模块化独立磁吸模块可以大大提升越障能力和通行能力，其众多的吸附点所提供的大吸力也可以大大提高负重能力。2本专利技术的磁吸模块底部设计有可万向滚动的球型轮，与风电塔筒壁面灵活接触的同时确保转移动的顺畅性以及转弯的灵活性。3.本专利技术的履带中辅助压紧装置中包括由磁性材料制成的压紧轮对履带进行压紧，在履带与风电塔筒壁面进行接触时，压紧轮与风电塔筒壁的吸力使履带与壁面充分接触，提高了机器人的吸附能力，进而提高了其吸附能力，方便维护工具在工作机构放置平台上的装载。综上所述，本专利技术提出的一种自攀爬风电塔筒维护机器人，其运动灵活可越障，可自动攀爬作业，对风电塔筒壁面的适应性好，人员无需全程高空操作，作业效率高，从根本上杜绝了人员高空坠落的可能，同时可以高效、高质量、低成本完成作业。附图说明图1是本专利技术实施例一中一种自攀爬风电塔筒维护机器人结构示意图。图2是本专利技术实施例一中一种自攀爬风电塔筒维护机器人结构正视图。图3是本专利技术实施例一中一种自攀爬风电塔筒维护机器人结构底部视图。图4是本专利技术实施例一中磁吸模块示意图一。图5是本专利技术实施例一中磁吸模块示意图二。图6是本专利技术实施例一中磁吸模块底部示意图。图7是本专利技术实施例二中一种自攀爬风电塔筒维护机器人结构示意图。图8是本专利技术实施例二中一种自攀爬风电塔筒维护机器人结构正视图。图9是本专利技术实施例三中磁吸模块底部结构视图一。图10是本专利技术实施例三中磁吸模块底部结构视图二。图11是本专利技术实施例三中磁吸模块底部结构视图三。附图标号为：1为固定平台，2为工作机构放置台，3为安装板，4为磁吸模块，5为抬升杆，6为压簧，7为磁吸基板，8为限位圆台，9为球形轮，10为永磁体，11为架板，12为驱动电机，13为驱动轮，14为履带，15为安装片，16为压紧轮，17为驱动组件，18为安装杆，19为安装柱,20为活动连接柱，21为弹簧，22为条形磁铁，23为螺母。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步解释说明：实施例一如图1~6所示，一种自攀爬风电塔筒维护机器人，包括固定平台1、设置在固定平台1下的吸附装置、设置在吸附装置两侧且与固定平台1连接的运动组件以及安装在固定平台1上面的工作机构放置台2；所述吸附装置包括与固定平台1固定连接的安装板3、穿过安装板3设置的可在安装板3上下窜动的若干磁吸模块4，所述磁吸模块4在安装板3下呈矩阵式分布。具体的，所述磁吸模块4包括抬升杆5、压簧6以及设置在抬升杆5底部的磁吸基板7，所述抬升杆5顶部穿过安装板3后设置有限位圆台8，所述压簧6套合于抬升杆5上且支承于安装板3和限位圆台8之间，所述磁吸基板7底部设置有若干球形轮9以及设置在球形轮9间隔中的永磁体10；所述球形轮9嵌设于磁吸基板7下方，所述永磁体10凸出磁吸基板7的距离小于球形轮9凸出磁吸基板7的距离。磁吸模块4在动作时，磁吸基板7上的永磁体10与风电塔筒壁面产生吸引力而使磁吸基板7底部的球形轮9与风电塔筒壁面接触，同时永磁体10不接触风电塔筒壁面，同时该吸引力导致设置在限位圆台8和安装板3之间的压簧6被压缩，与限位圆台8、压簧6以及抬升杆5和磁吸基板7共同作用使安装板3稳定下压。进一步地，所述运动组件包括与固定平台1固定连接的架板11、固定在架板11两端的驱动电机12、设置在架板11外侧且与驱动电机12的转轴固定连接的驱动轮13以及铺设在驱动轮13外侧的履本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自攀爬风电塔筒维护机器人，其特征在于，包括固定平台（1）、设置在固定平台（1）下的吸附装置、设置在吸附装置两侧且与固定平台（1）连接的运动组件以及安装在固定平台（1）上面的工作机构放置台（2）；/n所述吸附装置包括与固定平台（1）固定连接的安装板（3）、穿过安装板（3）设置的可在安装板（3）上下窜动的若干磁吸模块（4），所述磁吸模块（4）在安装板（3）下呈矩阵式分布。/n

【技术特征摘要】
1.一种自攀爬风电塔筒维护机器人，其特征在于，包括固定平台（1）、设置在固定平台（1）下的吸附装置、设置在吸附装置两侧且与固定平台（1）连接的运动组件以及安装在固定平台（1）上面的工作机构放置台（2）；
所述吸附装置包括与固定平台（1）固定连接的安装板（3）、穿过安装板（3）设置的可在安装板（3）上下窜动的若干磁吸模块（4），所述磁吸模块（4）在安装板（3）下呈矩阵式分布。


2.根据权利要求1所述的一种自攀爬风电塔筒维护机器人，其特征在于，所述磁吸模块（4）包括抬升杆（5）、压簧（6）以及设置在抬升杆（5）底部的磁吸基板（7），所述抬升杆（5）顶部穿过安装板（3）后设置有限位圆台（8），所述压簧（6）套合于抬升杆（5）上且支承于安装板（3）和限位圆台（8）之间，所述磁吸基板（7）底部设置有若干球形轮（9）以及设置在球形轮（9）间隔中的永磁体（10）。


3.根据权利要求2所述的一种自攀爬风电塔筒维护机器人，其特征在于，所述球形轮（9）嵌设于磁吸基板（7）下方，所述永磁体（10）凸出磁吸基板（7）的距离小于球形轮（9）凸出磁吸基板（7）的距离。


4.根据权利要求1所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦志强，刘二娜，靳志恒，
申请(专利权)人：焦作市特斯拉电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41