一种用于爬壁机器人的真空吸附系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于爬壁机器人的真空吸附系统，包括：吸盘系统、真空泵和气动回路，所述吸盘系统包括若干吸盘和配气盘装置，所述配气盘装置包括配气盘、密封毡和配气接口，所述密封毡紧密贴合于所述配气盘的内表面，所述配气接口设置于所述配气盘的下侧，所述气动回路连接所述真空泵与所述配气接口，并包括控制装置、真空发生器、真空供给阀和真空破坏阀。通过上述方式，本发明用于爬壁机器人的真空吸附系统具有结构科学、设计新颖、配置合理、功能先进、自动控制、安全可靠、经济实用等优点，在用于爬壁机器人的真空吸附系统的普及上有着广泛的市场前景。
【专利说明】一种用于爬壁机器人的真空吸附系统
【技术领域】
[0001] 本发明涉及机械自动化领域，特别是涉及一种用于爬壁机器人的真空吸附系统。
【背景技术】
[0002] 随着科技的进步，工业机器人在各个领域得到了广泛地运用，其中，爬壁机器人以 其在核工业、建筑、消防等行业的突出优点越来越受到人们的关注。
[0003] 爬壁机器人在清洁高层建筑壁面上的应用，可以看出随着控制和机电技术的发 展，这种可以替代手工劳作的壁面清洗机器人的出现将人从繁重、危险的高楼清洗工作中 解放出来，降低高层建筑的清洗成本，提高生产效率，同时也推动清洗业的发展，带来相当 的社会效益、经济效益。但这仅仅是爬壁机器人的一个应用领域，近几年来，随着各式各样 的机器人在各个领域中的广泛应用和发展，爬壁机器人作为能够在垂直陡壁上进行作业的 机器人，以其能够成为高空极限作业的一种自动机械装置的优良特性，越来越受到人们的 重视。概括起来，爬壁机器人主要可以应用于以下领域 11]: (1) 在建筑行业可应用于喷涂巨型墙面、安装瓷砖、壁面探伤、壁面修复整容、壁面清 洗、擦拭玻璃壁面等； (2) 在消防部门可应用于携带消防器械、传递救援物资、进行高空救援工作； (3) 在核工业可用于对核废液储罐进行视觉检查、测厚及焊缝探伤等危险的工作； (4) 在石化企业可用于对立式金属罐或球形罐的内外壁面进行检查或喷砂除锈、喷漆 防腐； (5) 在造船业可用于喷涂船体的内外壁、对船体的内外壁进行检查、船体内外壁清洁 等； (6) 在抢险救灾上可应用于向高空被困人员运送逃生器械、传递食物水给养等； (7) 在航空航天上，可用于太空探索、空间卫星维修等。
[0004] 由此可见，爬壁机器人的应用领域广泛涉及民生、核工业、造船工业等，并在这些 领域中担任着十分重要的工作，能够促进生产力的提高、改善人民的生活与工作条件。爬壁 机器人结构原理的研究与开发能够为壁面机器人的生产制造和升级进步起到指导与促进 的作用；另外，爬壁机器人相关技术的研究科研成果可以直接应用于或带动相关链条产业 的进步，从整体上促进生产力的发展，提高人民的生活质量。
[0005] 总之，积极研究与发展爬壁机器人技术，努力开发与设计制造可以转化为实际生 产力的爬壁机器人是生产力发展的需要，是人民生活质量和工作条件改善与提高的需要， 也是我国科技兴国、技术进步的需要。该项技术的科研与创新必将会产生巨大的经济价值 和社会价值。
[0006] 爬壁机器人实现对壁面的吸附有三种方式，即真空吸附、磁吸附和推力吸附。真 空吸附较为常用的是吸盘吸附法，利用大气压力使机器人吸附在壁面上，这种方法多用于 爬行于玻璃壁面的机器人上，真空吸附法又分为单吸盘和多吸盘两种结构形式。当壁面比 较粗糙时，真空吸附方式的机器人容易产生漏气的现象，因此多改为使用磁吸附的方式，磁 吸附法可分为电磁体和永磁体两种，磁吸附方式对壁面的凸凹适应性强，但磁吸附式机器 人仅适用于导磁材料壁面。推力吸附的方式即利用机器人自身产生的推力使其吸附于壁面 上，这种方式结构较为复杂且工作可靠性较低。
【发明内容】
[0007] 本发明主要解决的技术问题是提供一种用于爬壁机器人的真空吸附系统，通过采 用多吸盘式的真空吸附系统来作为爬壁机器人的吸附系统，克服了现有磁吸附式机器人仅 适用于导磁材料壁面的缺点，并提供了足够的吸附力，以保证工作安全可靠，节省了人力物 力、智能优化、效率提高、安全实用，在用于爬壁机器人的真空吸附系统的普及上有着广泛 的市场前景。
[0008] 为解决上述技术问题，本发明提供一种用于爬壁机器人的真空吸附系统，包括：吸 盘系统、真空泵和气动回路，所述吸盘系统包括若干吸盘和配气盘装置，所述配气盘装置包 括配气盘、密封毡和配气接口，所述密封毡紧密贴合于所述配气盘的内表面，所述配气接口 设置于所述配气盘的下侧，所述气动回路连接所述真空泵与所述配气接口，并包括控制装 置、真空发生器、真空供给阀和真空破坏阀，所述真空发生器与所述真空供给阀串行连接， 所述真空发生器串行连接有真空过滤器，所述真空破坏阀串行连接有真空开关，所述真空 供给阀与所述真空破坏阀并行连接。
[0009] 在本发明一个较佳实施例中，所述若干吸盘均包括钢球和手动调速阀。
[0010] 在本发明一个较佳实施例中，所述钢球的两端分别通过弹簧固定连接。
[0011] 在本发明一个较佳实施例中，所述钢球的外侧设置有橡皮圈，所述橡皮圈的横向 截面的直径由内向外依次增大。
[0012] 在本发明一个较佳实施例中，所述手动调速阀连接有导气管。
[0013] 在本发明一个较佳实施例中，所述若干吸盘的数量为16个。
[0014] 在本发明一个较佳实施例中，所述配气盘连接有配气盘固定杆，所述配气盘固定 杆的顶端设置有螺纹。
[0015] 在本发明一个较佳实施例中，所述配气盘的顶端设置有配气孔。
[0016] 在本发明一个较佳实施例中，所述控制装置为PLC电路。
[0017] 本发明的有益效果是：本发明用于爬壁机器人的真空吸附系统具有结构科学、设 计新颖、配置合理、功能先进、自动控制、安全可靠、经济实用等优点，在用于爬壁机器人的 真空吸附系统的普及上有着广泛的市场前景。
【专利附图】
【附图说明】
[0018] 为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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它 的附图，其中： 图1是本发明的用于爬壁机器人的真空吸附系统一较佳实施例的结构示意图； 图2是本发明的用于爬壁机器人的真空吸附系统一较佳实施例的配气盘装置的结构 示意图； 图3是本发明的用于爬壁机器人的真空吸附系统一较佳实施例的气动回路的结构示 意图； 图4是本发明的用于爬壁机器人的真空吸附系统一较佳实施例的若干吸盘的结构示 意图； 附图中各部件的标记如下：1、吸盘系统，11、钢球，12、手动调速阀，13、橡皮圈，14、第一 弹簧，15、第二弹簧，16、导气管，2、真空泵，20、配气盘，21、密封毡，22、配气孔，3、气动回路， 31、真空发生器，32、真空供给阀，33、真空破坏阀，34、节流阀，35、真空开关，36、真空过滤 器。
【具体实施方式】
[0019] 下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施 例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范 围。
[0020] 本发明实施例包括： 一种用于爬壁机器人的真空吸附系统，包括：吸盘系统1、真空泵2和气动回路3。
[0021] 所述吸盘系统1包括若干吸盘和配气盘装置，所述配气盘装置包括配气盘20、密 封毡21和配气接口，所述密封毡21紧密贴合于所述配气盘20的内表面，所述配气接口设 置于所述配气盘20的下侧，所述气动回路3连接所述真空泵2与所述配气接口，并包括控 制装置、真空发生器31、真空供给阀32和真空破坏阀33,所述真空发生器31与所述真空供 给阀32串行连接，所述真空发生器31串行连接有真空过滤器36,所述真空破坏阀36串行 连接有真空开关35,所述真空供给阀32与所述真空破坏阀33并行连接。
[0022] 若干吸盘是由钢球11、手动调速阀12、橡皮圈13、第一弹簧14、第二弹簧15、导气 管16组成。在忽略气体摩擦和位置时，由伯努利方程得：
【权利要求】
1. 一种用于爬壁机器人的真空吸附系统，其特征在于，包括：吸盘系统、真空泵和气动 回路，所述吸盘系统包括若干吸盘和配气盘装置，所述配气盘装置包括配气盘、密封毡和配 气接口，所述密封毡紧密贴合于所述配气盘的内表面，所述配气接口设置于所述配气盘的 下侧，所述气动回路连接所述真空泵与所述配气接口，并包括控制装置、真空发生器、真空 供给阀和真空破坏阀，所述真空发生器与所述真空供给阀串行连接，所述真空发生器串行 连接有真空过滤器，所述真空破坏阀串行连接有真空开关，所述真空供给阀与所述真空破 坏阀并行连接。
2. 根据权利要求1所述的用于爬壁机器人的真空吸附系统，其特征在于，所述若干吸 盘均包括钢球和手动调速阀。
3. 根据权利要求2所述的用于爬壁机器人的真空吸附系统，其特征在于，所述钢球的 两端分别通过弹簧固定连接。
4. 根据权利要求2所述的用于爬壁机器人的真空吸附系统，其特征在于，所述钢球的 外侧设置有橡皮圈，所述橡皮圈的横向截面的直径由内向外依次增大。
5. 根据权利要求2所述的多功能多用户处理器，其特征在于，所述手动调速阀连接有 导气管。
6. 根据权利要求1所述的用于爬壁机器人的真空吸附系统，其特征在于，所述若干吸 盘的数量大约为16个。
7. 根据权利要求1所述的用于爬壁机器人的真空吸附系统，其特征在于，所述配气盘 连接有配气盘固定杆，所述配气盘固定杆的顶端设置有螺纹。
8. 根据权利要求1所述的用于爬壁机器人的真空吸附系统，其特征在于，所述配气盘 的顶端设置有配气孔。
9. 根据权利要求1所述的用于爬壁机器人的真空吸附系统，其特征在于，所述控制装 置为PLC电路。
【文档编号】B62D57/024GK104058016SQ201410214308
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年5月21日 优先权日:2014年5月21日
【发明者】丁慎平, 代昌浩, 刘骏 申请人:苏州工业园区职业技术学院