一种安全稳定的多功能爬壁喷漆机器人制造技术

一种安全稳定的多功能爬壁喷漆机器人，包含喷漆装置和弹性车轮；所述的喷漆装置包含主旋转缸、机械臂、副旋转缸、主喷漆喷头、伸缩缸和副喷漆喷头；所述的弹性车轮包含车轮本体、连接板、弹簧连接杆和支撑座；所述的车轮本体包含车轮壳、车轮端盖、防爆插头和惰性气体管接口；所述的爬壁喷漆机器人能够保障其所有驱动轮有效的附着在不规则的作业面上，避免其驱动力及附着力在作业中受到影响，其还能够在大面积工况或复杂工况环境中有效的完成喷漆作业，且不需要再进行人工补漆，同时，所述爬壁喷漆机器人还能够在无需安装防爆盒的前提下，安全有效的在空间有限的易燃易爆环境中灵活的进行喷漆作业。

A safe and stable multifunctional climbing wall painting robot

A safe and stable multifunctional wall climbing robot painting, including painting device and elastic wheel; spraying apparatus comprising a main rotary cylinder, mechanical arm, rotating cylinder, main spray nozzle, a telescopic cylinder and vice spray nozzle; elastic wheel comprising a wheel body, a connecting plate, a connecting rod and a supporting spring seat; the wheel body comprising wheel shell, wheel cover, explosion-proof plug and inert gas pipe interface; the wall climbing robot can protect the paint all of its effective driving wheel attached to the work surface irregular, avoid the driving force and the adhesion is affected in the operation, it can also in the area of operation or the complex working environment in the finished painting work and does not need to carry out artificial paint, at the same time, the wall climbing robots can also paint without the installation of explosion-proof box It is safe and effective to spray paint flexibly in the limited flammable and explosive environment.

【技术实现步骤摘要】
一种安全稳定的多功能爬壁喷漆机器人
本专利技术涉及爬壁喷漆机器人领域，尤其是涉及一种适于在易燃易爆环境中稳定作业的多功能爬壁喷漆机器人。
技术介绍
公知的，爬壁机器人又称为壁面移动机器人，其是一种能够在垂直的壁面攀爬并完成相关作业的自动化机器人，这其中就包含用于对大型储存罐或船舶等物体的垂直壁面进行喷涂作业的爬壁喷漆机器人，由于垂直壁面作业属于极限作业的范畴，因此爬壁喷漆机器人也称为极限作业机器人；目前，常规的爬壁喷漆机器人所采用的喷漆喷头，其结构都是将喷头固定安装在爬壁喷漆机器人的机械臂前端，然后再通过控制爬壁喷漆机器人的行走来进行相应的喷漆作业；然而，在长期的实际应用中发现，现有的爬壁喷漆机器人存在有如下不足：1、在大面积喷漆作业的工况下，其不但喷漆效率相对较低，而且还无法有效保障喷漆的厚度及均匀度，有可能还得需要人工补漆才能满足作业要求；同时，在复杂工况环境下进行爬壁喷漆作业时，现有的爬壁喷漆机器人对一些非常规的曲面部位无法进行有效喷漆，还得再通过人工对这些部位进行补漆才能全面完成喷漆作业；2、现有的爬壁喷漆机器人采用的车体结构是以四轮驱动的刚性车体结构，即与车体连接的四个驱动轮都是以刚性固定连接的，因此爬壁喷漆机器人在平整作业面上稳定的行走作业是不存在问题的，但是一旦其在石油储存罐、大型船舶等表面进行喷漆作业时，受储存罐、船舶不规则外表面以及爬壁喷漆机器人刚性车体的影响，爬壁喷漆机器人的四个驱动轮会产生不同的附着力，从而极易出现爬壁喷漆机器人的某个驱动轮无法稳定的附着在作业面上的现象，进而不但影响到爬壁喷漆机器人的驱动力，以及其在作业面上的整体附着力，而且严重时还会导致爬壁喷漆机器人在作业中行进的路线与规划的路线出现偏差，最终使应用方遭受到相应的经济损失；3、由于一些作业环境属于易燃易爆环境，例如在存放过相应化学物质的罐体内作业，或是在内部空间有限，且空气不流通的腔体内进行喷漆作业时，现有的爬壁机器人在作业时，其车轮的驱动系统一旦出现打火，就可能引发燃烧或闪爆现象，从而给应用方带来危害；为了防止爬壁喷漆机器人在易燃易爆环境中作业时出现燃烧或闪爆的可能，通常都要对其车轮电机及驱动器进行防爆处理，即通过安装相应的防爆盒将车轮驱动系统与漆雾隔离开，从而避免燃烧或闪爆的现象发生，然而，这样的防爆盒结构使得爬壁喷漆机器人的外形复杂，体积、重量较大，从而限制了其在有限空间内的灵活作业，导致其在易燃易爆环境中作业时无法完全发挥出车轮的机动性优势；综上所述，由于现有的爬壁喷漆机器人在应用中存在有功能单一，需要人工补漆救济，行进路线容易出现偏差，导致费工费料，成本较高，以及在易燃易爆环境中作业时存在有危险因素等情况，因此其非常不利于推广和应用。
技术实现思路
为了克服
技术介绍
中的不足，本专利技术公开了一种安全稳定的多功能爬壁喷漆机器人，所述的爬壁喷漆机器人不但能够在大面积工况或复杂工况环境中有效的完成喷漆作业，还不需要再进行人工补漆，而且还能够保障其在空间有限的易燃易爆环境中灵活作业。为实现上述专利技术目的，本专利技术采用如下技术方案：一种安全稳定的多功能爬壁喷漆机器人，所述的爬壁喷漆机器人包含喷漆装置和弹性车轮；所述的喷漆装置包含主旋转缸、机械臂、副旋转缸、主喷漆喷头、伸缩缸和横向喷漆装置；所述的主旋转缸包含位于下部的固定盘和铰接在固定盘上部的旋转盘，该固定盘对应固定于爬壁喷漆机器人车体的上部面，该旋转盘的上部面对应与机械臂的底端铰接；所述的机械臂的顶端固定连接副旋转缸，副旋转缸的旋转轴端头与主喷漆喷头固定连接；所述的伸缩缸的一端与主旋转缸的旋转盘侧壁对应铰接，另一端与机械臂的臂身下侧中部对应铰接；所述的横向喷漆装置安装于爬壁喷漆机器人车体的上部面，且对应位于主旋转缸固定盘的一侧，该横向喷漆装置用于带动副喷漆喷头对应沿车体的横向方向来回移动作业；所述的弹性车轮包含车轮本体、连接板、弹簧连接杆和支撑座；所述车轮本体的车轮端盖外侧面中部与连接板的一端固定连接，连接板的另一端通过销轴与车体对应铰接；所述连接板的中部通过轴与弹簧连接杆的一侧端部铰接，该弹簧连接杆的另一侧杆身设有环形槽，在环形槽槽内依次活动套接弹簧A、支撑座的底端和弹簧B，且弹簧A和弹簧B的直径大于支撑座底端通孔的孔径；所述的支撑座的顶端与车体对应固定连接；所述的车轮本体包含车轮壳、车轮端盖、防爆插头和惰性气体管接口；所述的车轮壳和车轮端盖相应对接形成一空腔，该空腔内固定安置有用于驱动车轮转动的驱动装置；所述的驱动装置设有贯穿车轮端盖，并固定位于车轮端盖外侧面的防爆插头；所述的车轮端盖设有通至车轮空腔内的惰性气体管接口。进一步，所述的横向喷漆装置包含滑座、滑杆、防护罩和副喷漆喷头；所述的滑座固定于爬壁喷漆机器人车体的上部面，滑座内滑动连接有滑杆，该滑杆的一端端部与安装有防护罩的副喷漆喷头固定连接。进一步，所述的横向喷漆装置包含伸缩臂、防护罩和副喷漆喷头；所述的伸缩臂的底座固定于爬壁喷漆机器人车体的上部面，伸缩臂的端头与安装有防护罩的副喷漆喷头固定连接。进一步，所述的副旋转缸以横向或纵向方式固定在机械臂的顶端端部，副旋转缸的旋转轴端头与主喷漆喷头对应固定连接。进一步，所述的机械臂为可伸缩结构。进一步，所述的主旋转缸、副旋转缸、伸缩缸、主喷漆喷头、副喷漆喷头和横向喷漆装置设有自动化作业模式或摇控作业模式。进一步，所述的连接板呈一端大一端小的水滴形或葫芦形结构。进一步，所述的车轮壳和车轮端盖之间的结合面以滑动结合面或防爆结合面的形式对接形成空腔。进一步，所述的惰性气体管接口设有压力监控装置。进一步，所述的惰性气体管接口的位置与空腔内驱动装置的位置相对应。由于采用如上所述的技术方案，本专利技术具有如下有益效果：本专利技术所述的安全稳定的多功能爬壁喷漆机器人易于制造，便于使用；首先，所述的爬壁喷漆机器人设置了能够360度转动作业的主喷漆喷头和能够横向移动作业的副喷漆喷头，即采用了主副喷漆喷头组合在一起的结构，因此所述的爬壁喷漆机器人不但能够通过主喷漆喷头进行多自由度的喷漆作业，而且还能够通过副喷漆喷头进行单自由度的喷漆作业，同时，主喷漆喷头和副喷漆喷头还能够根据需求同时作业，这不但保障了爬壁喷漆机器人能够有效的满足在大面积工况或复杂工况环境中的作业要求，而且还无需再使用人工进行补漆作业；其次，所述的爬壁喷漆机器人还通过柔性连接的方式将车轮与车体连接在一起，这种连接方式使每一个驱动车轮都具有了各自的弹性浮动区间，从而当爬壁喷漆机器人在不规则的外表面进行喷漆作业时，其每一个驱动轮都能够利用各自的弹性浮动区间来有效保障附着力不受影响，进而也有效的避免了爬壁喷漆机器人的整体驱动力受到影响，且最终达到了使爬壁喷漆机器人的驱动四轮都能够有效附着在不规则的作业面上的目的；此外，所述的爬壁喷漆机器人还采用了将车轮驱动系统安装于车轮内部空腔中的结构，并配以向车轮内部充入惰性气体的设计，这使得车轮内部的压力能够始终大于车轮外部的压力，从而在不安装防爆盒的前提下，也能够确保易燃易爆环境中的气体完全不会进入到车轮内部，从而彻底的避免了位于车轮内部的驱动装置与外界环境的气体接触，从根本上杜绝了爬壁机器人在易燃易爆环境中发生燃烧或闪爆的可能；同时，所述的爬壁机器人不但不需要安装传统的防爆盒，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种安全稳定的多功能爬壁喷漆机器人，其特征是：所述的爬壁喷漆机器人包含喷漆装置和弹性车轮；所述的喷漆装置包含主旋转缸(1)、机械臂(3)、副旋转缸(4)、主喷漆喷头(5)、伸缩缸(6)和横向喷漆装置；所述的主旋转缸(1)包含位于下部的固定盘和铰接在固定盘上部的旋转盘，该固定盘对应固定于爬壁喷漆机器人车体(2)的上部面，该旋转盘的上部面对应与机械臂(3)的底端铰接；所述的机械臂(3)的顶端固定连接副旋转缸(4)，副旋转缸(4)的旋转轴端头与主喷漆喷头(5)固定连接；所述的伸缩缸(6)的一端与主旋转缸(1)的旋转盘侧壁对应铰接，另一端与机械臂(3)的臂身下侧中部对应铰接；所述的横向喷漆装置安装于爬壁喷漆机器人车体(2)的上部面，且对应位于主旋转缸(1)的一侧，该横向喷漆装置用于带动副喷漆喷头(7)沿车体(2)的横向方向移动作业；所述的弹性车轮包含车轮本体(11)、连接板(13)、弹簧连接杆(16)和支撑座(18)；所述车轮本体(11)的车轮端盖(12)外侧面中部与连接板(13)的一端固定连接，连接板(13)的另一端通过销轴(14)与车体(2)对应铰接；所述连接板(13)的中部通过轴(15)与弹簧连接杆(16)的一侧端部铰接，该弹簧连接杆(16)的另一侧杆身设有环形槽，在环形槽槽内依次活动套接弹簧A(17)、支撑座(18)的底端通孔和弹簧B(19)，且弹簧A(17)和弹簧B(19)的直径大于支撑座(18)底端通孔的孔径；所述的支撑座(18)的顶端与车体(2)对应固定连接；所述的车轮本体包含车轮壳(20)、车轮端盖(12)、防爆插头(21)和惰性气体管接口(22)；所述的车轮壳(20)和车轮端盖(12)相应对接形成一空腔，该空腔内固定安置有用于驱动车轮本体转动的驱动装置；所述的驱动装置设有贯穿车轮端盖(12)，并固定位于车轮端盖(12)外侧面的防爆插头(21)；所述的车轮端盖(12)设有通至车轮空腔内的惰性气体管接口(22)。...

【技术特征摘要】
1.一种安全稳定的多功能爬壁喷漆机器人，其特征是：所述的爬壁喷漆机器人包含喷漆装置和弹性车轮；所述的喷漆装置包含主旋转缸(1)、机械臂(3)、副旋转缸(4)、主喷漆喷头(5)、伸缩缸(6)和横向喷漆装置；所述的主旋转缸(1)包含位于下部的固定盘和铰接在固定盘上部的旋转盘，该固定盘对应固定于爬壁喷漆机器人车体(2)的上部面，该旋转盘的上部面对应与机械臂(3)的底端铰接；所述的机械臂(3)的顶端固定连接副旋转缸(4)，副旋转缸(4)的旋转轴端头与主喷漆喷头(5)固定连接；所述的伸缩缸(6)的一端与主旋转缸(1)的旋转盘侧壁对应铰接，另一端与机械臂(3)的臂身下侧中部对应铰接；所述的横向喷漆装置安装于爬壁喷漆机器人车体(2)的上部面，且对应位于主旋转缸(1)的一侧，该横向喷漆装置用于带动副喷漆喷头(7)沿车体(2)的横向方向移动作业；所述的弹性车轮包含车轮本体(11)、连接板(13)、弹簧连接杆(16)和支撑座(18)；所述车轮本体(11)的车轮端盖(12)外侧面中部与连接板(13)的一端固定连接，连接板(13)的另一端通过销轴(14)与车体(2)对应铰接；所述连接板(13)的中部通过轴(15)与弹簧连接杆(16)的一侧端部铰接，该弹簧连接杆(16)的另一侧杆身设有环形槽，在环形槽槽内依次活动套接弹簧A(17)、支撑座(18)的底端通孔和弹簧B(19)，且弹簧A(17)和弹簧B(19)的直径大于支撑座(18)底端通孔的孔径；所述的支撑座(18)的顶端与车体(2)对应固定连接；所述的车轮本体包含车轮壳(20)、车轮端盖(12)、防爆插头(21)和惰性气体管接口(22)；所述的车轮壳(20)和车轮端盖(12)相应对接形成一空腔，该空腔内固定安置有用于驱动车轮本体转动的驱动装置；所述的驱动装置设有贯穿车轮端盖(12)，并固定位于车轮端盖(12)外侧面的防爆插头(21)；所述的车轮端...

【专利技术属性】
技术研发人员：张庆华，李满宏，孙凌宇，李浩，冀万禄，孙立新，张沙，
申请(专利权)人：洛阳圣瑞智能机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41