一种用于壁面移动机器人的永磁吸附轮制造技术

本发明专利技术公开了一种用于壁面移动机器人的永磁吸附轮，包括：第一衔铁、两个永磁体、导磁体、第二衔铁、定位环、T型螺钉、支撑轴、包胶环、永磁体保护环，定位环、第一衔铁内圆面、第二衔铁内圆面均套在支撑轴上，定位环的一个端面紧贴第一衔铁，定位环的另一个端面紧贴第二衔铁，第一衔铁与第二衔铁通过T型螺钉固定连接；第一衔铁、第二衔铁的外圆面上包裹包胶环，永磁体分别设置于定位环的两侧，紧贴定位环的左右两个轴肩；导磁体通过内圆定位安装于定位环的中间，位于两个永磁体之间，永磁体保护环套在永磁体与导磁体的外圆面上，通过包胶环固定。本发明专利技术的永磁吸附轮能实现爬壁机器人系统在复杂曲面的平稳高效运动。在复杂曲面的平稳高效运动。在复杂曲面的平稳高效运动。

【技术实现步骤摘要】
一种用于壁面移动机器人的永磁吸附轮


[0001]本专利技术涉及壁面移动机器人工业
，具体地，涉及一种用于壁面移动机器人的永磁吸附轮。

技术介绍

[0002]目前，船舶内外表面、储罐内外壁、压力容器内外壁、大型管道内外壁等均由钢铁类导磁性材料构成的，这些场景中的作业任务如焊接、清洗、喷漆、检测等均需要大量的人工作业，一方面增加了企业的成本，且生产效率低；另一方面由于这些工作环境比较恶劣，工作强度大，对操作人员的人身安全有一定危害。针对这种工作场景，市场上开始利用爬壁机器人逐步取代人工操作的作业方式。
[0003]爬壁机器人的吸附方式主要有磁吸附、静电吸附、负压式吸附等结构形式，其中磁吸附爬壁机器人在上述工作环境中表现出很多优点，不仅能稳定吸附，还可以适应不同壁面形状。而磁吸附装置是否合理高效决定了磁吸附爬壁机器人作业的稳定性，磁吸附爬壁机器人多采用磁吸附轮式(将永磁铁放置于车轮内部)，以提高机器人的移动速度及运动灵活性，但就目前而言，磁吸附轮还面临着诸多问题，如结构复杂、重量大、吸附力小、稳定性差、性价比不高、装配要求高、不利于拆装维修等，这些问题会严重影响爬壁机器人的移动性能、工作效率及经济性。
[0004]公开号为CN104443096A的申请，公开了吸附式爬壁机器人，将吸附装置与驱动装置集成于车轮模块中，但车轮模块内部结构复杂，内部轴承多，对装配精度要求很高，不便于拆装，装配后整体结构尺寸大而笨重；公开号为CN107264664A的申请，公开了一种驱动一体化磁吸附轮式装置，虽然磁轮模块集成化高，但轮子内部集成零部件比较多，导致轮子尺寸较大，内部结构比较复杂，进而对轮子的装配要求较高，拆装很不方便，不便于维修；由于磁轮的磁铁为四分之一圆环型，磁铁分割块数越多，磁漏越明显，并且是以磁铁的两个圆弧面为磁极，这种磁路布局所产生的吸附力不高；公开号为CN113135068A的申请，公开了一种用于导磁壁面的阵列式永磁吸附车轮，将若干个圆柱形磁体嵌在同步带轮圆周环形区域内部，由于各个磁体间隔一定距离排列，磁体间导通率下降，能通过金属钢板的磁感线大大减少，磁吸附力相对较小；当轮子最下端转动至两磁体中间时的磁力与轮子最下端转动至磁体上的磁力差距较大，这样吸附到金属钢板吸附力不稳定，进而导致轮子运转不稳；公开号为CN112758207A的申请，公开了一种全位置移动爬壁机器人，将吸附装置与驱动装置集成于车轮模块，但其磁体被分割成若干小块环形布置，结构相对复杂，磁体通过加工打孔进行安装固定，不仅增加了加工难度和成本、拆装难度，块数越多，漏磁越明显，磁吸附力相对于一体的磁体并不高；公开号为CN104875809A的申请，公开了一种用于爬壁机器人的磁吸附轮，结构相对简单，但其磁体被分割成若干小块环形布置，增加了加工难度和成本，拆装难度大，按其磁路布局，同等体积质量情况下，磁吸附力相对于一体的圆环磁体约小一倍。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种用于壁面移动机器人的永磁吸附轮。该永磁吸附轮具有模块化程度高、结构小巧紧凑、质量轻、吸附力强、性价比高、拆装方便的特点，又可避免运动过程中磁轮对金属壁面的磨损破坏，实现机器人安全、稳定、高质量和高效率的爬壁作业。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种用于壁面移动机器人的永磁吸附轮，包括：第一衔铁、两个永磁体、导磁体、第二衔铁、定位环、T型螺钉、支撑轴、包胶环、永磁体保护环，所述定位环、第一衔铁内圆面、第二衔铁内圆面均套在支撑轴上，所述定位环的一个端面紧贴第一衔铁，所述定位环的另一个端面紧贴第二衔铁，所述第一衔铁与第二衔铁通过T型螺钉固定连接；所述第一衔铁、第二衔铁的外圆面上包裹包胶环，所述永磁体分别设置于定位环的两侧，紧贴定位环的左右两个轴肩；所述导磁体通过内圆定位安装于定位环的中间，位于两个永磁体之间，所述永磁体保护环套在永磁体与导磁体的外圆面上，通过包胶环固定。
[0007]进一步地，两个永磁体的磁极同名相对排布。
[0008]进一步地，所述第一衔铁、第二衔铁的外圆面上均设有包胶固定槽，所述第一衔铁、第二衔铁均通过包胶固定槽、包胶与包胶环固定连接。
[0009]进一步地，所述第二衔铁的端面上设有U型槽，所述第一衔铁的端面上设有通孔，所述T型螺钉贯穿U型槽、定位环和通孔，通过防松螺母锁紧。
[0010]进一步地，所述防松螺母为自锁锁紧型螺母。
[0011]进一步地，所述第一衔铁的内圆面紧贴支撑轴的轴肩。
[0012]进一步地，所述第一衔铁与支撑轴通过内六角圆柱螺钉固定连接。
[0013]进一步地，所述第二衔铁与支撑轴通过紧定螺钉锁紧。
[0014]进一步地，所述第一衔铁和第二衔铁的端面上对称设有辅助拆装孔。
[0015]进一步地，所述定位环采用赛钢材料。
[0016]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：（1）本专利技术的永磁吸附轮上的第一衔铁和第二衔铁经过包胶处理，使得第一衔铁、第二衔铁上的包胶固定槽可以牢固的把薄薄的一层橡胶和第一衔铁或第二衔铁合为一体，使得永磁吸附轮静止或移动时既可以防打滑，又可以增大摩擦系数，进而增大有效摩擦力，间接提高壁面移动机器人的负载能力；（2）本专利技术的永磁吸附轮在第二衔铁的端面上设有U型槽，拆装时将T型螺钉插入U型槽中，只需拧紧或松掉T型螺钉上的防松螺母，即可锁紧或拆卸磁轮，使得该永磁吸附轮装配简单、拆装方便；（3）本专利技术中的定位环采用的赛钢材料，质量轻且易加工，不仅起到定位永磁体和导磁体的作用，而且赛钢材料本身具有一定的吸振作用，这样可以防止磁体晃动；（4）本专利技术的永磁吸附轮解决了磁吸附轮结构复杂、体积庞大、、质量负载比小、价格昂贵、装配要求高、不利于拆装维修等问题。
附图说明
[0017]图1为本专利技术用于壁面移动机器人的永磁吸附轮的结构示意图，其中，图1中的（a）
为永磁吸附轮的剖视图，图2中的（b）为永磁吸附轮的侧视图；图2为本专利技术用于壁面移动机器人的永磁吸附轮的轴测图，其中，图2中的（a）为第一衔铁处的轴测图，图2中的（b）为第二衔铁处的轴测图；图3为本专利技术中衔铁的结构示意图，其中，图3中的（a）为第二衔铁的结构示意图，图3中的（b）为第一衔铁的结构示意图；图4为本专利技术中定位环的结构示意图；图5为本专利技术中磁极分布图；其中：1
‑
第一衔铁，2
‑
永磁体，3
‑
导磁体，4
‑
第二衔铁，401
‑
包胶固定槽，402
‑
辅助拆装孔，403
‑
U型槽，5
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定位环，6
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T型螺钉，7
‑
支撑轴，8
‑
包胶环，9
‑
永磁体保护环，10
‑
防松螺母，11
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紧定螺钉，12
‑
内六角圆柱螺钉。
具体实施方式
[0018]为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于壁面移动机器人的永磁吸附轮，其特征在于，包括：第一衔铁（1）、两个永磁体（2）、导磁体（3）、第二衔铁（4）、定位环（5）、T型螺钉（6）、支撑轴（7）、包胶环（8）、永磁体保护环（9），所述定位环（5）、第一衔铁（1）内圆面、第二衔铁（4）内圆面均套在支撑轴（7）上，所述定位环（5）的一个端面紧贴第一衔铁（1），所述定位环（5）的另一个端面紧贴第二衔铁（4），所述第一衔铁（1）与第二衔铁（4）通过T型螺钉（6）固定连接；所述第一衔铁（1）、第二衔铁（2）的外圆面上包裹包胶环（8），所述永磁体（2）分别设置于定位环（5）的两侧，紧贴定位环（5）的左右两个轴肩；所述导磁体（3）通过内圆定位安装于定位环（5）的中间，位于两个永磁体（2）之间，所述永磁体保护环（9）套在永磁体（2）与导磁体（3）的外圆面上，通过包胶环（8）固定。2.根据权利要求1所述用于壁面移动机器人的永磁吸附轮，其特征在于，两个永磁体（2）的磁极同名相对排布。3.根据权利要求1所述用于壁面移动机器人的永磁吸附轮，其特征在于，所述第一衔铁（1）、第二衔铁（4）的外圆面上均设有包胶固定槽（401），所述第一衔铁（1）、第二衔铁（4）...

【专利技术属性】
技术研发人员：严圣军，宋小康，靳阳阳，李军，韩丹，
申请(专利权)人：中国天楹股份有限公司江苏天楹环保能源成套设备有限公司，
类型：发明
国别省市：