爬壁机器人的制作方法

1.本实用新型涉及焊接技术领域，尤其涉及一种爬壁机器人。


背景技术：

2.随着科学技术的发展，国内外对爬壁机器人的研究越来越深入。由于爬壁机器人具有壁面移动能力，使得其在焊接、设备维护、检测以及大型建筑外壁清洁等领域具有很大的应用价值。
3.现有技术中对于无轨式焊接采用多轮爬壁机器人，由于现有的多轮爬壁机器人的磁轮通常是无法调节的，当焊接不同直径的管道时，爬壁机器人的磁轮无法全部支撑于地面上，出现悬空的状态，进而造成爬壁机器人掉落的风险。因此，亟需设计一种爬壁机器人，能够适用于不同直径的管道的焊接，而且能够避免爬壁机器人掉落的风险。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提出一种爬壁机器人，能够适应不同直径的管道的焊接，避免爬壁机器人掉落的风险。
5.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
6.本实用新型提供一种爬壁机器人，包括机器人本体，还包括：
7.吸附磁轮，转动设置于所述机器人本体，所述吸附磁轮被配置为能够支撑并吸附于待焊接面上；
8.支撑轮组，多组所述支撑轮组分别设置于所述机器人本体周向，每组所述支撑轮组均包括支撑板和支撑轮，所述支撑板的一端转动设置于所述机器人本体上，所述支撑板的另一端转动设置有所述支撑轮；及
9.弹性件，设置于所述机器人本体和所述支撑板之间，被配置为使所述支撑轮与所述待焊接面弹性相抵接。
10.该爬壁机器人通过吸附磁轮支撑并吸附于待焊接面上，避免爬壁机器人掉落，多组支撑轮组分别设置于机器人本体的周向，支撑轮组包括支撑板和支撑轮，支撑板的一端转动设置于机器人本体上，支撑板的另一端转动设置有支撑轮，通过在机器人本体和支撑板之间的弹性件使得支撑轮与待焊接面弹性相抵接，当爬壁机器人吸附于不同直径的管道的待焊接面上时，弹性件根据管道的直径将支撑轮角度调整至合适位置，使得吸附磁轮和支撑轮与待焊接面充分接触，防止吸附磁轮悬空，使爬壁机器人能够适应不同直径的管道；而且弹性件的设置还能够提供减震和过障碍物的能力。
11.作为上述爬壁机器人的一种优选方案，所述支撑轮具有磁性，被配置为能够吸附于所述待焊接面上。
12.支撑轮具有磁性，使得支撑轮能够吸附于待焊接平面上，提高爬壁机器人吸附于待焊接面的稳定性。
13.作为上述爬壁机器人的一种优选方案，所述弹性件为弹簧，所述弹簧的一端与所
述机器人本体相连，所述弹簧的另一端与所述支撑板的设置有所述支撑轮的底部相连。
14.弹性件为弹簧，通过弹簧的一端与机器人本体相连，另一端与支撑板的设置有支撑轮的底部相连，当爬壁机器人吸附于待焊接面上时，弹簧被拉伸，通过弹簧的回复力使支撑轮弹性抵压于待焊接面上，以便于使支撑轮与待焊接面充分接触。
15.作为上述爬壁机器人的一种优选方案，所述爬壁机器人还包括：
16.旋转升降平台和焊接组件，所述旋转升降平台设置于所述机器人本体上，所述焊接组件设置于所述旋转升降平台上，所述旋转升降平台被配置为能够带动所述焊接组件相对所述机器人本体旋转以及升降。
17.旋转升降平台的设置能够带动焊接组件相对机器人本体旋转以及升降，能够实现对焊接组件的高度以及角度的调整，实现多角度焊接。
18.作为上述爬壁机器人的一种优选方案，所述旋转升降平台上设置有支撑座，所述焊接组件可拆卸安装于所述支撑座。
19.旋转升降平台上设置有支撑座，焊接组件可拆卸安装于支撑座上，从而能够根据焊接需要更换不同型号的焊接组件；而且当焊接组件损坏时，便于进行维修及更换。
20.作为上述爬壁机器人的一种优选方案，所述爬壁机器人还包括：
21.驱动装置，所述驱动装置被配置为驱动所述吸附磁轮或所述支撑轮转动。
22.驱动装置的设置能够对吸附磁轮或支撑轮进行转动驱动，以实现爬壁机器人的运行。
23.作为上述爬壁机器人的一种优选方案，所述驱动装置驱动所述吸附磁轮转动，所述驱动装置包括：
24.驱动电机；及
25.传动组件，所述传动组件的输出端与所述吸附磁轮传动连接，所述驱动电机的输出端与所述传动组件的输入端相连，以驱动所述传动组件动作，以带动所述吸附磁轮转动。
26.驱动电机驱动传动组件带动吸附磁轮转动，以实现吸附磁轮的转动使得整个爬壁机器人的运行。
27.作为上述爬壁机器人的一种优选方案，所述传动组件包括：
28.主动轮，转动设置于所述机器人本体上，所述驱动电机的输出端与所述主动轮相连，并驱动所述主动轮转动；
29.从动轮，与所述吸附磁轮的转轴相连；
30.减速轮组，转动设置于所述机器人本体上，所述减速轮组包括同轴设置的多个减速轮，各所述减速轮的直径不同；
31.第一传送带，套设于所述主动轮和所述减速轮组的其中一个所述减速轮上；及
32.第二传送带，套设于所述主动轮和所述减速轮组的另一个所述减速轮上；
33.其中，所述第一传送带套设的所述减速轮的直径大于所述第二传送带套设的所述减速轮的直径。
34.该传动组件的设置，结构简单，而且通过减速轮组的设置能够调节减速比，降低驱动电机的转速。
35.作为上述爬壁机器人的一种优选方案，所述传动组件包括：
36.主动轮，转动设置于所述机器人本体上，所述驱动电机的输出端与所述主动轮相
连；
37.从动轮，与所述吸附磁轮的转轴相连；及
38.第三传动带，套设在所述主动轮和所述从动轮上。
39.该传送组件结构简单，传动稳定。
40.作为上述爬壁机器人的一种优选方案，所述吸附磁轮设置于所述机器人本体的底部，所述机器人本体的前端和后端均设置有两组间隔设置的所述支撑轮组。
41.通过吸附磁轮设置于机器人本体的底部，机器人本体的前端和后端均设置有两组间隔设置的支撑轮，该爬壁机器人结构简单，能够适应不同直径的管道的焊接。
42.本实用新型的有益效果：
43.本实用新型提出的爬壁机器人，该爬壁机器人通过吸附磁轮支撑并吸附于待焊接面上，避免爬壁机器人掉落，多组支撑轮组分别设置于机器人本体的周向，支撑轮组包括支撑板和支撑轮，支撑板的一端转动设置于机器人本体上，支撑板的另一端转动设置有支撑轮，通过在机器人本体和支撑板之间的弹性件使得支撑轮与待焊接面弹性相抵接，当爬壁机器人吸附于不同直径的管道的待焊接面上时，弹性件根据管道的直径将支撑轮角度调整至合适位置，使得吸附磁轮和支撑轮与待焊接面充分接触，防止吸附磁轮悬空，使爬壁机器人能够适应不同直径的管道；而且弹性件的设置还能够提供减震和过障碍物的能力。
附图说明
44.图1是本实用新型提供的爬壁机器人吸附于管道的待焊接面上的结构示意图；
45.图2是本实用新型提供的爬壁机器人的结构示意图一；
46.图3是本实用新型提供的爬壁机器人的结构示意图二；
47.图4是本实用新型提供的爬壁机器人的结构示意图三；
48.图5是本实用新型提供的支撑轮组和弹性件的结构示意图。
49.图中：
50.100、待焊接面；
51.1、吸附磁轮；
52.2、支撑轮组；21、支撑板；22、支撑轮；
53.3、弹性件；
54.4、旋转升降平台；
55.5、焊接组件；
56.6、支撑座；61、支撑板件；62、支撑台；63、锁合件；
57.7、驱动装置；71、驱动电机；72、传动组件；721、主动轮；722、从动轮；
58.723、第一减速轮；724、第二减速轮；725、第一传送带；726、第二传送带；
59.81、支撑主体部；82、支板。
具体实施方式
60.为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，
本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
61.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
62.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
63.实施例一：
64.本实施例提供一种爬壁机器人，用于焊接平面、曲面等结构。如图1所示，爬壁机器人用于焊接管道，爬壁机器人吸附于管道的待焊接面100上。本实施例中的爬壁机器人能够适应于不同直径的管道的焊接。如图2
‑
4所示，爬壁机器人包括机器人本体、吸附磁轮1、支撑轮组2和弹性件3，吸附磁轮1转动设置于机器人本体，吸附磁轮1能够支撑并吸附于待焊接面100上，避免爬壁机器人掉落。多组支撑轮组2分别设置于机器人本体周向，每组支撑轮组2均包括支撑板21和支撑轮22，支撑板21的一端转动设置于机器人本体上，支撑板21的另一端转动设置有支撑轮22，弹性件3设置于机器人本体和支撑板21之间，被配置为使支撑轮22与待焊接面100弹性相抵接，当爬壁机器人吸附于不同直径的管道的待焊接面100上时，弹性件3根据管道的直径将支撑轮22角度调整至合适位置，使得吸附磁轮1和支撑轮22与待焊接面100充分接触，防止吸附磁轮1悬空，使爬壁机器人能够适应不同直径的管道；而且弹性件3的设置还能够提供减震和过障碍物的能力。
65.具体地，如图3所示，机器人本体包括支撑主体部81以及设置于支撑主体部81下方的支板82，两块支板82间隔设置，吸附磁轮1通过转轴转动设置于两块支板82之间，吸附磁轮1具有磁性，能够吸附于待焊接面100上。如图2和图4所示，机器人本体的前端和后端均设置有两组间隔设置的支撑轮组2。通过吸附磁轮1设置于机器人本体的底部，机器人本体的前端和后端均设置有两组间隔设置的支撑轮22，该爬壁机器人结构简单，能够适应不同直径的管道的焊接。
66.可选地，支撑轮22具有磁性，使得支撑轮22能够吸附于待焊接平面上，提高爬壁机器人吸附于待焊接面100的稳定性。需要注意的是，吸附磁轮1的直径大于支撑轮22的直径，主要通过吸附磁轮1吸附于待焊接面100上，支撑轮22起到辅助支撑及吸附待焊接面100的作用。本实施例中，吸附磁轮1采用高强度的钕铁硼材料制成，保证仅通过吸附磁轮1吸附在管道上时也不会掉落。当然，支撑轮22也可以仅为起到支撑作用的轮子。
67.如图2和图5所示，弹性件3为弹簧，弹簧的一端与机器人本体相连，弹簧的另一端与支撑板21的设置有支撑轮22的底部相连，当爬壁机器人吸附于待焊接面100上时，弹簧被拉伸，通过弹簧的回复力使支撑轮22弹性抵压于待焊接面100上，以便于使支撑轮22与待焊
接面100充分接触。
68.可选地，弹簧与竖直面的夹角范围为：0～45
°
，以使得通过弹簧能够使得支撑板21绕与机器人本体的转动连接点向下转动，以使得支撑轮22弹性抵接于待焊接面100上。
69.如图2
‑
4所示，爬壁机器人还包括旋转升降平台4和焊接组件5，旋转升降平台4设置于机器人本体上，焊接组件5设置于旋转升降平台4上，旋转升降平台4被配置为能够带动焊接组件5相对机器人本体旋转以及升降。旋转升降平台4的设置能够带动焊接组件5相对机器人本体旋转以及升降，能够实现对焊接组件5的高度以及角度的调整，实现多角度焊接。
70.可选地，旋转升降平台4包括升降组件和转动组件，升降组件设置于机器人本体上，转动组件转动设置于升降组件上，优选地，转动组件能够360
°
转动设置于升降组件上，通过升降组件驱动转动组件升降，升降组件可以为线性驱动电机71，通过线性驱动电机71驱动转动组件的升降；焊接组件5设置于转动组件上，可以通过驱动装置7驱动转动组件的转动，从而实现焊接组件5的360
°
转动的自动化运行。旋转升降平台4并不限于上述的结构，还可以为其他结构，只要能够带动焊接组件5相对机器人本体升降及转动即可。
71.进一步地，旋转升降平台4上设置有支撑座6，焊接组件5可拆卸安装于支撑座6，从而能够根据焊接需要更换不同型号的焊接组件5；而且当焊接组件5损坏时，便于进行维修及更换。
72.如图3所示，支撑座6包括支撑板件61、支撑台62和锁合件63，两个支撑台62间隔设置于支撑板件61上，焊接组件5支撑于两个支撑台62上，每个支撑台62均与一个锁合件63相连，以将焊接组件5进行锁定。
73.为了提高焊接组件5的固定效果，支撑台62上设置有第一弧形槽，锁合件63上设置有第二弧形槽，锁合件63通过固定件与支撑台62可拆卸相连，第一弧形槽和第二弧形槽拼接形成圆形结构，焊接组件5的截面为圆形，焊接组件5与第一弧形槽和第二弧形槽拼接形成的圆形结构相适配，以将焊接组件5进行固定。
74.焊接组件5包括焊枪，通过焊枪能够对待焊接面100上的焊缝进行焊接，具体的焊枪的结构在此不作具体限定。
75.爬壁机器人还包括驱动装置7，驱动装置7用于驱动吸附磁轮1或支撑轮22转动，以实现爬壁机器人的运行。本实施例中，驱动装置7驱动吸附磁轮1转动。
76.进一步地，如图2所示，驱动装置7包括驱动电机71和传动组件72，驱动电机71和传动组件72安装于机器人本体的相邻两侧，驱动电机71的输出端与传动组件72的输入端传动连接，传动组件72的输出端与吸附磁轮1的转轴传动连接，驱动电机71驱动传动组件72动作，以带动吸附磁轮1转动，以实现吸附磁轮1的转动使得整个爬壁机器人的运行。
77.可选地，传动组件72包括主动轮721、从动轮722、减速齿轮组、第一传送带725和第二传送带726，主动轮721转动设置于机器人本体上，驱动电机71的输出端与主动轮721相连，并驱动主动轮721转动，从动轮722与吸附磁轮1的转轴相连，减速轮组转动设置于机器人本体上，减速轮组包括同轴设置的多个减速轮，各减速轮的直径不同，第一传送带725套设于主动轮721和减速轮组的其中一个减速轮上，第二传送带726套设于主动轮721和减速轮组的另一个减速轮上，其中，第一传送带725套设的减速轮的直径大于第二传送带726套设的减速轮的直径。该传动组件72的设置，结构简单，而且通过减速轮组的设置能够调节减
速比，降低驱动电机71的转速。其他实施例中，传动组件72不限于带传动，还可以为链传动或其他传动方式等。
78.本实施例中，减速轮组包括直径不等的两个减速轮，两个减速轮同轴设置，直径较大的减速轮为第一减速轮723，直径较小的减速轮为第二减速轮724，第一传送带725套设于主动轮721和第一减速轮723，第二传送带726套设于从动轮722和第二减速轮724上。
79.当对管道的待焊接面100进行焊接时，爬壁机器人通过吸附磁轮1吸附于待焊接面100上，各组支撑轮22也吸附于待焊接面100上。
80.在焊接过程中，通过驱动装置7驱动吸附磁轮1转动，进而使得爬壁机器人移动，焊接组件5通过转动升降平台4实现多角度的焊接。当遇到待焊接平面100有凸起或者吸附于不同的直径的管道上时，通过弹性件3的自适应，调整支撑轮组2的支撑板21与地面的夹角，以适用于不同的待焊接面100。
81.而且由于本实施例中，机器人本体周向设置有四个支撑轮组2，每个支撑轮组2均通过一弹性件3进行自适应调节，能够单独调整支撑轮组2与地面的夹角，增强了爬壁机器人的适用范围，而且，能够避免爬壁机器人出现倾倒的现象。
82.实施例二：
83.本实施例提供一种爬壁机器人，本实施例中，爬壁机器人的传动组件与实施例一中的传动组件不同，实施例一中的传动组件包括减速轮组，而本实施例中传动组件不包括减速轮组，简化了传动组件的结构，结构更为简单。
84.具体地，传动组件包括主动轮、从动轮和第三传动带，主动轮转动设置于机器人本体上，驱动电机的输出端与主动轮相连，从动轮与吸附磁轮1的转轴相连，第三传动带套设在主动轮和从动轮上。该传送组件结构简单，传动稳定。
85.本实施例中的爬壁机器人的其他结构与实施例一中的其他结构以及连接关系相同，在此不再赘述。
86.于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
87.在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。
88.此外，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。