一种摆动式喷砂除锈爬壁机器人制造技术

本实用新型专利技术公开了一种摆动式喷砂除锈爬壁机器人，属于海洋装备表面处理技术领域，通过将旋转拨叉式转换装置和可往复摆动的喷砂器集成到机器人身上，在机器人行走过程中，可往复摆动的喷砂器和旋转拨叉式转换装置相互配合，进行往复式摆动喷砂除锈作业，除锈轨迹是两种运动的复合结果，其采用的旋转拨叉式转换装置能够实现往复伸缩功能，在机器人前进的同时可以推动辅助吸盘同步反向运动，即补偿机器人的前进位移，保证了喷砂器的位置状态不跟随机器人的前进运动而变化，避免了机器人行走速度过快所导致的摆动喷砂除锈的面积不重叠，提高了喷砂除锈的质量，保证了摆动式喷砂器的喷砂除锈的面积能够重叠，大大提高了喷砂除锈的除锈面积和除锈效率。

【技术实现步骤摘要】
一种摆动式喷砂除锈爬壁机器人
本技术涉及海洋装备表面处理
，尤其涉及一种摆动式喷砂除锈爬壁机器人。
技术介绍
随着航海技术的发展，越来越多的船舶用于航海事业的发展。但是，由于海水中含有多种化学物质，因此，海水对船舶的主体钢板存在严重的腐蚀性；同时，海水中含有各种各样的海洋生物，且海洋生物中有许多吸附性的生物，该种生物吸附在船舶上，然后随着使用年限的增加，船体上便会生锈。船体生锈之后，锈泽对船体存在严重的腐蚀性，如果不将船体上的锈泽出去，随着锈泽的增加，锈泽对船体的腐蚀会越来越严重，即如果长时间不进行除锈处理，将会严重影响船舶使用寿命，因此，对海洋船舶的主体进行除锈是延长船舶使用寿命的最有效手段。大型船舶由于长时间在海洋中航行，受到海水和海洋附着物的侵蚀，在船体结构表面形成一层锈蚀层，进而影响船舶的使用寿命。因此船舶表面的除锈保养是一项经常性的工作，这项工作不仅费时费力而且危险系数大。船舶除锈的方式一般包括机械除锈和化学除锈两种除锈方式，其中，机械除锈一般包括电动除锈、喷砂除锈、高压水磨料除锈和抛丸除锈。电动除锈主要是以电或压缩空气为动力配合适当的除锈装置进行往复运动或旋转运动，从而适应各种场合的除锈要求。喷砂除锈主要是以颗粒物的喷射冲蚀作用实现金属表面的除锈。高压水磨料除锈是利用高压水射流的冲击作用和高压水喷射形成的水撬作用破坏金属锈蚀物对钢板的吸附力实现船舶除锈的。抛丸除锈是利用高速旋转的叶轮将磨料抛向钢铁表面来达到金属除锈的目的。化学除锈一般是利用酸与金属氧化物发生化学反应，从而除掉船舶表面的锈蚀产物。已有技术中的除锈设备，无论是采用机械除锈方法的除锈设备还是采用化学设备的除锈方式，通常都是采用人工作业的方式，而且，船舶除锈通常为人工高空作业，不仅危险性高、效率低，而且除锈质量差，更为甚者喷砂过程中还会产生大量的粉尘对环境造成严重的污染。人工清理附着物和除锈效率比较低而且工作环境恶劣，对人的身体造成很大的影响。一般的船舶喷砂除锈机器人的除锈面积较窄而且操作不便，难以在船舶表面进行大面积除锈工作。
技术实现思路
本技术提供一种摆动式喷砂除锈爬壁机器人，旨在提供一种可伸缩补偿的摆动式喷砂除锈爬壁机器人，可以提高船舶表面清理和除锈作业的工作效率，提高船舶表面清理和除锈的自动化程度。本技术提供的具体技术方案如下：本技术提供的一种摆动式喷砂除锈爬壁机器人包括机身、对称分布在所述机身的左右两侧的减速器和电机、安装在所述机身上的行走机构、固定在所述机身上的支撑架、一端固定在所述支撑架上的喷砂管和喷砂回收管、与所述喷砂管和所述喷砂回收管相连通的喷砂器、安装在所述机身前端的旋转拨叉式转换装置、位于所述机身前方的辅助吸盘、安装在所述辅助吸盘内部的步进电机、安装在所述步进电机和所述喷砂管之间的连接杆、用于驱动所述行走机构的伺服电机，其中，所述连接杆的两端分别固定在所述步进电机的输出轴和所述喷砂器上，所述步进电机用于实现所述喷砂器的往复摆动，所述旋转拨叉式转换装置的一端与所述伺服电机的输出轴相连，所述旋转拨叉式转换装置的另一端与所述辅助吸盘相连，所述喷砂回收管与所述喷砂器的喷砂回收口相连通。可选的，所述辅助吸盘的箱体底部安装有磁铁，所述行走机构的外表面均匀布置有磁铁，所述辅助吸盘用于辅助将所述摆动式喷砂除锈爬壁机器人吸附在船体表面，所述行走机构用于将所述摆动式喷砂除锈爬壁机器人吸附在船体表面并沿船体表面行走。可选的，所述旋转拨叉式转换装置包括与所述伺服电机的输出轴相连的主动拨叉、安装在所述主动拨叉外部的外筒、位于所述外筒内部的从动拨叉和传动轴、位于所述传动轴和所述外筒之间的环形空间内的压缩弹簧、安装在所述外筒的内壁上设置的键槽内的导向平键，所述主动拨叉的前端设置有外突拨叉，所述外突拨叉用于向所述从动拨叉传递动力和扭矩。可选的，所述从动拨叉和所述外筒的内壁之间采用螺纹连接相配合，所述从动拨叉在所述主动拨叉的驱动下在所述外筒的内腔中做旋转运动，所述传动轴的一端固定在所述从动拨叉上，所述传动轴的另一端与所述辅助吸盘相连接，所述传动轴的中间部位通过导向平键与所述外筒内壁上设置的键槽相连接。可选的，所述压缩弹簧的一端固定在所述外筒的内部，所述压缩弹簧的另一端抵接在所述传动轴的轴肩上。可选的，所述行走机构包括对称分布在所述机身左右两侧的结构相同的左行走机构和右行走机构，所述减速器和所述电机均为两个，每一个所述电机配备一个所述减速器。本技术的有益效果如下：本技术实施例提供一种摆动式喷砂除锈爬壁机器人，通过将旋转拨叉式转换装置和可往复摆动的喷砂器集成到机器人身上，在机器人行走过程中，可往复摆动的喷砂器和旋转拨叉式转换装置相互配合，进行往复式摆动喷砂除锈作业，该摆动式喷砂除锈爬壁机器人在行走过程中进行摆动除锈作业，除锈轨迹是两种运动的复合结果，其采用的旋转拨叉式转换装置能够实现往复伸缩功能，在机器人前进的同时可以推动辅助吸盘同步反向运动，即补偿机器人的前进位移，保证了喷砂器的位置状态不跟随机器人的前进运动而变化，避免了机器人行走速度过快所导致的摆动喷砂除锈的面积不重叠，提高了喷砂除锈的质量，进而保证了摆动式喷砂器的喷砂除锈的面积能够重叠，大大提高了喷砂除锈的除锈面积和除锈效率。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术实施例的一种摆动式喷砂除锈爬壁机器人的结构示意图；图2为本技术实施例的一种旋转拨叉式转换装置的结构示意图；图3为本技术实施例的一种主动拨叉的结构示意图。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的范围。下面将结合图1～图3对本技术实施例的一种摆动式喷砂除锈爬壁机器人进行详细的说明。参考图1所示，本技术实施例提供的一种摆动式喷砂除锈爬壁机器人包括机身1、对称分布在机身1的左右两侧的减速器2以及电机3、安装在机身1上的行走机构13、固定在机身1上的支撑架4、一端固定在支撑架4上的喷砂管5和喷砂回收管8、与喷砂管5和喷砂回收管8相连通的喷砂器9、安装在机身1前端的旋转拨叉式转换装置6、位于机身1前方的辅助吸盘11、安装在辅助吸盘11内部的步进电机7、安装在步进电机7和喷砂管9之间的连接杆10、用于驱动行走机构13的伺服电机12，其中，连接杆10的两端分别固定在步进电机7的输出轴和喷砂器9上，连接杆10与步进电机7的输出轴之间的连接方式可以是联轴器连接，步进电机7通本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种摆动式喷砂除锈爬壁机器人，其特征在于，所述摆动式喷砂除锈爬壁机器人包括机身、对称分布在所述机身的左右两侧的减速器和电机、安装在所述机身上的行走机构、固定在所述机身上的支撑架、一端固定在所述支撑架上的喷砂管和喷砂回收管、与所述喷砂管和所述喷砂回收管相连通的喷砂器、安装在所述机身前端的旋转拨叉式转换装置、位于所述机身前方的辅助吸盘、安装在所述辅助吸盘内部的步进电机、安装在所述步进电机和所述喷砂管之间的连接杆、用于驱动所述行走机构的伺服电机，其中，所述连接杆的两端分别固定在所述步进电机的输出轴和所述喷砂器上，所述步进电机用于实现所述喷砂器的往复摆动，所述旋转拨叉式转换装置的一端与所述伺服电机的输出轴相连，所述旋转拨叉式转换装置的另一端与所述辅助吸盘相连，所述喷砂回收管与所述喷砂器的喷砂回收口相连通。/n

【技术特征摘要】
1.一种摆动式喷砂除锈爬壁机器人，其特征在于，所述摆动式喷砂除锈爬壁机器人包括机身、对称分布在所述机身的左右两侧的减速器和电机、安装在所述机身上的行走机构、固定在所述机身上的支撑架、一端固定在所述支撑架上的喷砂管和喷砂回收管、与所述喷砂管和所述喷砂回收管相连通的喷砂器、安装在所述机身前端的旋转拨叉式转换装置、位于所述机身前方的辅助吸盘、安装在所述辅助吸盘内部的步进电机、安装在所述步进电机和所述喷砂管之间的连接杆、用于驱动所述行走机构的伺服电机，其中，所述连接杆的两端分别固定在所述步进电机的输出轴和所述喷砂器上，所述步进电机用于实现所述喷砂器的往复摆动，所述旋转拨叉式转换装置的一端与所述伺服电机的输出轴相连，所述旋转拨叉式转换装置的另一端与所述辅助吸盘相连，所述喷砂回收管与所述喷砂器的喷砂回收口相连通。


2.根据权利要求1所述的摆动式喷砂除锈爬壁机器人，其特征在于，所述辅助吸盘的箱体底部安装有磁铁，所述行走机构的外表面均匀布置有磁铁，所述辅助吸盘用于辅助将所述摆动式喷砂除锈爬壁机器人吸附在船体表面，所述行走机构用于将所述摆动式喷砂除锈爬壁机器人吸附在船体表面并沿船体表面行走。


3.根据权利要求1所述的摆动式喷砂除锈爬...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵军友，张亚宁，董亚飞，陈刚，时敏，刘中平，马传栋，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，青岛中石大科技创业有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37