一种氧化铝生产用罐体智能清理机器人制造技术

一种氧化铝生产用罐体智能清理机器人，包括：壳体、清理机构、行走机构、图像采集装置、天线、控制系统；清理机构包括风镐和推铲，风镐的上端通过支架固定在壳体前端上部，推铲固定在壳体的前端，并且位于风镐的下方；行走机构包括履带式运动机构、驱动机构，履带式运动机构设置在壳体外部用于带动壳体运动，驱动机构设置在壳体内用于驱动履带式运动机构；图像采集装置、天线均设置在壳体顶部，控制系统设置在壳体内，风镐、驱动机构均与控制系统连接。通过本申请替代人工来完成清理作业，清理效率高。

【技术实现步骤摘要】
一种氧化铝生产用罐体智能清理机器人
本技术属于清理设备
，具体涉及一种氧化铝生产用罐体智能清理机器人。
技术介绍
氧化铝生产过程中受物料、化学反应、设备以及生产作业等影响，铝酸钠溶液中的各种析出物很容易在原料储槽和化学反应罐体内部形成结疤，若不及时清理，就会对产品的产量和质量以及氧化铝厂的技术经济指标造成重大影响。为了解决现有的结疤解决方法普遍存在高危、低效、高成本等问题，需要研究出一种氧化铝生产流程罐体结疤智能化清理装备。在专利CN106076578B中介绍了一种分解槽结疤清理回收方法，是采用人工清理分解槽结疤的方式是先打开人孔并打通人孔结疤，然后用分解母液将分解槽内未结疤的沉积料冲洗出人孔，再将分解槽壁上结疤人工清理出人孔，最后用风镐清理分解槽底部的结疤出人孔。在专利CN101733261A中介绍了一种熔盐换热段溶出内管结疤清理方法，其特征在于其清理过程是将熔盐换热段溶出内管料排干净，然后对继续对熔盐换热段进行加热，利用管道和结疤的受热膨胀系数不同，以二者相互作用的应力破坏结疤自动剥落而清除。在专利CN207404856U中介绍了沉降槽结疤碱煮及再利用系统，其特征是将通过新蒸汽加热后的碱液通过输送泵输送至沉降槽进料口，通过底流循环系统、溢流循环系统及搅拌装置对沉降槽槽壁、管道及附属设施进行碱煮，回收结疤中的氧化铝成分。在专利CN203615823U中介绍了一种清疤装置，通过油气供应装置和燃烧装置的配合设计，实现了通过燃烧器进行火焰清除结疤，在火焰高温的作用下使结疤脱落。在论文《氧化铝生产中间接加热脱硅机结疤的清理》中介绍了根据结疤的化学成份及物相组成，结合氧化铝生产工艺流程特点，探索出了燃油火法清除结疤的有效方法。在论文《用种蒸母泡洗结疤代替人工清理的方法》中介绍了蒸发种蒸母在管道及槽子清理中的具体运用,并对工艺方案进行探讨和技术经济上的可行性分析。上述文献均为氧化铝生产过程中结疤清理的较传统的方法或工具，自动化水平不高，使用繁杂，工作量较大，影响工作效率，且精度不高。
技术实现思路
针对上述已有技术存在的不足，本技术提供一种氧化铝生产用罐体智能清理机器人。本技术是通过以下技术方案实现的。一种氧化铝生产用罐体智能清理机器人，其特征在于，包括：壳体、清理机构、行走机构、图像采集装置、天线、控制系统；所述清理机构包括风镐和推铲，所述风镐的上端通过支架固定在壳体前端上部，所述推铲固定在壳体的前端，并且位于风镐的下方；所述行走机构包括履带式运动机构、驱动机构，所述履带式运动机构设置在壳体外部用于带动壳体运动，所述驱动机构设置在壳体内用于驱动履带式运动机构；所述图像采集装置、天线均设置在壳体顶部，所述控制系统设置在壳体内，所述风镐、驱动机构均与控制系统连接。根据上述的机器人，其特征在于，还包括两组悬挂机构，所述悬挂机构包括：三个固定在壳体外壁的齿轮，所述三个齿轮形成三角形支撑结构，下面的两个齿轮与上面的齿轮之间均通过弹簧连接，下面的两个齿轮之间通过连接杆连接，所述三个齿轮均与履带式运动机构的履带内壁啮合。根据上述的机器人，其特征在于，所述驱动机构包括伺服电机，所述伺服电机通过减速器与履带式运动机构的滚轮连接。根据上述的机器人，其特征在于，所述风镐为两个，两个风镐平行设置。根据上述的机器人，其特征在于，所述图像采集装置包括高清摄像机，以及用于支撑高清摄像机的智能云台。根据上述的机器人，其特征在于，所述履带式运动机构的履带包括多个履带块，履带块与履带块之间通过铰链连接，所述履带块内嵌强磁铁。根据上述的机器人，其特征在于，所述壳体底部设有电磁铁，所述壳体顶部设有测距传感器。根据上述的机器人，其特征在于，所述图像采集装置将采集到的现场图像通过天线传递给远程监控系统，天线将接收的远程监控系统发出的第一控制指令传递给控制系统，控制系统控制驱动机构带动履带式运动机构运动；天线将接收的远程监控系统发出的第二控制指令传递给控制系统，控制系统控制风镐进行破碎罐体结疤作业。本技术提供一种氧化铝生产用罐体智能清理机器人，具有以下技术效果：1.安全可靠，清理效率高。本技术可以完全取代危险度极高的人工清理作业，整个清理过程安全可靠，清理效率高。单槽清理周期由4人×20天缩减到1机×5天。减少清理费用3万元/槽。2.环境友好，设备损耗小。通过本申请的机器人替代人工来完成清理作业不仅清理效率高，而且可以长时间连续作业，零污染零排放，对槽体的损坏较小，在效率和成本方面较现有结疤清理方法有巨大优势，具有良好的市场推广前景。附图说明图1为本技术的结构示意图。图2为本技术结构的俯视图。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本技术进行详细说明。如图1-2所示，一种氧化铝生产用罐体智能清理机器人，包括：壳体1、清理机构、行走机构、两组悬挂机构、图像采集装置、天线2、控制系统3、远程监控系统；清理机构包括风镐4和推铲5，风镐为电动式，风镐4的上端通过支架6固定在壳体1前端上部，风镐为两个，两个风镐平行设置，风镐用于罐体结疤破碎作业；推铲5固定在壳体的前端，并且位于风镐的下方，用于对风镐破碎后的散装结疤进行清理；行走机构包括履带式运动机构、驱动机构，履带式运动机构设置在壳体外部用于带动壳体运动，履带式运动机构包括设置在壳体前端两侧和壳体尾端两侧的滚轮7，套装在滚轮外的履带8，履带包括多个履带块，履带块与履带块之间通过铰链连接，用于适应曲面环境，履带块内嵌强磁铁；驱动机构设置在壳体内用于驱动履带式运动机构运动，驱动机构包括伺服电机，伺服电机通过减速器与履带式运动机构的滚轮连接；每一组悬挂机构均包括：三个固定在壳体一侧外壁的齿轮9，三个齿轮形成正三角形支撑结构，下面的两个齿轮与上面的齿轮之间均通过弹簧10连接，下面的两个齿轮之间通过连接杆11连接，三个齿轮均与履带式运动机构的履带内壁啮合，用于保证履带的曲面柔性和紧张度；图像采集装置、天线均设置在壳体顶部，图像采集装置包括高清摄像机12，以及用于支撑高清摄像机的智能云台13，高清摄像机安装有镜头盖和LED光源，与智能云台组成云台双视系统，智能云台支持角度回转；控制系统设置在壳体内，控制系统包含底层控制器、上层控制器、主控单元、导航处理器和惯导模块，风镐、驱动机构均与控制系统连接；壳体底部设有电磁铁，壳体顶部还设有测距传感器。壳体为耐腐蚀耐高温材料，前部为装饰面板，可以从前面取下，中间用于安装保护内部的各种部件，后面为后壳体可以自后部拆下。履带为爬壁吸附型履带。图像采集装置将采集到的现场图像通过天线2传递给远程监控系统，天线将接收的远程监控系统发出的第一控制指令传递给控制系统3，控制系统控制驱动机构带动履带式运动机构运动；天线2将接收的远程监控系统发出的第二控制指令传递给控制系统3，控制系统控制风镐进行破碎罐体结疤作业。爬壁吸附行走是这样实现的：履带8接触到氧化铝生产流程罐体的表面后，履带内嵌的强磁铁会承载机器人吸附在罐体表面，两个伺服电机在控制系统的控制下通过减速器分别驱动滚轮7转动进而带动两条履带工作，同时辅助以差动转向器和伺服驱动器，协调前后行走和左右转向。当机器人在曲面行走或遇到障碍物时，履带的铰链和悬挂结构会让履带依据地形产生弯曲，解决了曲面环境下的适本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氧化铝生产用罐体智能清理机器人，其特征在于，包括：壳体、清理机构、行走机构、图像采集装置、天线、控制系统；所述清理机构包括风镐和推铲，所述风镐的上端通过支架固定在壳体前端上部，所述推铲固定在壳体的前端，并且位于风镐的下方；所述行走机构包括履带式运动机构、驱动机构，所述履带式运动机构设置在壳体外部用于带动壳体运动，所述驱动机构设置在壳体内用于驱动履带式运动机构；所述图像采集装置、天线均设置在壳体顶部，所述控制系统设置在壳体内，所述风镐、驱动机构均与控制系统连接。

【技术特征摘要】
1.一种氧化铝生产用罐体智能清理机器人，其特征在于，包括：壳体、清理机构、行走机构、图像采集装置、天线、控制系统；所述清理机构包括风镐和推铲，所述风镐的上端通过支架固定在壳体前端上部，所述推铲固定在壳体的前端，并且位于风镐的下方；所述行走机构包括履带式运动机构、驱动机构，所述履带式运动机构设置在壳体外部用于带动壳体运动，所述驱动机构设置在壳体内用于驱动履带式运动机构；所述图像采集装置、天线均设置在壳体顶部，所述控制系统设置在壳体内，所述风镐、驱动机构均与控制系统连接。2.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，还包括两组悬挂机构，所述悬挂机构包括：三个固定在壳体外壁的齿轮，所述三个齿轮形成三角形支撑结构，下面的两个齿轮与上面的齿轮之间均通过弹簧连接，下面的两个齿轮之间通过连接杆连接，所述三个齿轮均与履带式运动机构的履带内壁啮合。3.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，所述驱动机...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡博，李志锐，
申请(专利权)人：中国铝业股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11