船舶除锈爬壁机器人的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于爬壁机器人技术领域，尤其涉及一种船舶除锈爬壁机器人。
【背景技术】
[0002]目前，国内船舶除锈采用人工干气喷砂除锈，即利用0.4-0.6MPa的压缩空气，人工手持喷枪运动，将有压钢制容器内的干砂输送至喷枪，使铜矿砂以每秒几十米的高速冲击钢板表面，快速除去铁锈层，然而，这种方式污染重，成本高，损害工人健康。
[0003]另外，常见的船舶除锈也有采用爬壁机器人搭载除锈清洗器作业，将超高压纯水射流除锈、真空系统抽干并排渣、爬壁机器人执行除锈作业三者成套设计于一体。其中，采用水射流除锈，然后真空抽干水分并回收锈渣来防止返锈，应用大型爬壁机器人来搭载除锈清洗器进行遥控作业可以保证操作安全，使得除锈质量和效率明显提高，而这种方案得以成功实施的关键技术之一就是爬壁机器人技术，这种爬壁机器人需要负载大、能越障、可灵活实现前行转弯。
[0004]目前，哈尔滨工业大学机器人研究所潘焕焕等人在《机器设计与制造工程》2000年9月第29卷第5期发表的《水冷壁爬壁机器人的本体结构设计》一文中公开了一种履带式爬壁机器人，介绍了一种抗倾覆的结构，但其结构自适用于水冷壁排管的工作环境，其负载轻，抗倾覆结构在大负载在未必可靠。
[0005]例如，中国专利(申请号:200510127370.2)公开了一种船体表面清刷用永磁吸附双履带机器人，具体公开了双列履带永磁吸附爬壁机器人用于船体表面清刷、负载轻，是一种小型履带爬壁机器人；中国专利(申请号:200920247834.7)公开了一种船舶壁面除锈爬壁机器人以及中国专利(申请号:201010191649.8)公开了一种用于干、湿环境的磁隙式爬壁机器人，这两件专利都提出了针对船舶除锈作业的爬壁机器人方案，这两种爬壁机器人分别采用永磁与真空混合吸附方式和永磁间隙与真空混合吸附方式，提高了负载能力，但这两种爬壁机器人在工作过程中从动轮都是固定的，只能在工作前调节，没有越障机构、壁面适应性差，且负载能力有限。
[0006]针对目前船舶除锈爬壁机器人由于越障能力差、负载轻、壁面适应能力差而导致爬行高度有限和易倾覆的难题，提供一种具有越障能力强、工作负载大和壁面适应能力好的船舶除锈爬壁机器人已成为实现高空大负载稳定除锈作业亟待解决的技术问题。
【发明内容】
[0007]本发明的目的在于提供一种船舶除锈爬壁机器人，旨在解决现有技术中船舶除锈爬壁机器人越障能力差的技术问题。
[0008]本发明是这样实现的，一种船舶除锈爬壁机器人，包括用于对船舶壁面进行除锈处理并具有清洗盘的清洗组件、安装于所述清洗盘相对两侧并与所述船舶壁面接触的履带、驱动所述履带在所述船舶壁面上行走并具有主动轮和驱动件的驱动组件、具有从动轮的从动浮动组件、安装于所述清洗盘外侧以带动所述清洗盘相对所述船舶壁面自动上下运动的浮动连接组件以及提供预压力以压紧所述履带的压紧组件；所述主动轮和所述从动轮与所述履带配合，所述驱动件驱动所述主动轮运动并带动所述从动轮运动，以带动所述履带在所述船舶壁面上行走；于行走过程中遇到障碍物时，自动调节所述主动轮与所述从动轮之间的中心距，并在所述从动浮动组件和所述压紧组件的作用下，所述履带紧贴所述船舶壁面而实现越障。
[0009]进一步地，所述船舶除锈爬壁机器人还包括设置于所述清洗盘相对两侧以用于安装所述浮动连接组件的支架杆、位于所述清洗盘外围的支架组件以及固定于所述浮动连接组件与所述支架组件之间的支撑件，所述支架组件包括一对平行设置以安装所述从动浮动组件和所述压紧组件的内支撑板和外支撑板，所述内支撑板位于所述外支撑板与所述清洗盘之间。
[0010]进一步地，所述浮动连接组件还包括固定于所述清洗盘外壁上的连接件以及调节所述清洗盘与所述船舶壁面间距的第一调节部件，所述第一调节部件安装于所述连接件上并连接至机架。
[0011]进一步地，所述第一调节部件包括安装于所述机架与支撑件之间的光轴以及与所述光轴配合以向所述清洗盘提供预紧力的弹性部件。
[0012]进一步地，所述弹性部件包括套设于所述光轴上且靠近所述机架一侧以相对所述光轴上下移动的调节支座以及套设于所述光轴上并抵顶于所述调节支座与所述连接件之间的第一弹性件。
[0013]进一步地，所述弹性部件还包括设置于所述光轴上并位于所述机架与所述调节支座之间的调节板以及与所述光轴平行设置并穿过所述调节板且一端抵持于所述调节支座上的调节螺栓，调节所述调节板以压缩所述第一弹性件并推动所述调节支座移动并提供所述清洗盘与所述船舶壁面接触的压紧力。
[0014]进一步地，所述调节部件第一调节部件还包括穿过所述调节板且一端抵持于所述清洗盘上以限制所述清洗盘位移的限位螺栓。
[0015]进一步地，所述从动浮动组件包括与所述从动轮连接且两端放置于所述内支撑板和所述外支撑板上的从动轴、固定于所述从动轴上以调节所述从动轮与所述主动轮之间间距的第二调节部件以及与所述第二调节部件连接以提供所述第二调节部件做直线运动动力的动力件。
[0016]进一步地，所述第二调节部件包括一对一端固定于所述从动轴端部且平行设置的滑动导杆、两端分别固定于各所述滑动导杆另一端的连杆以及弹性连接于所述连杆与所述动力件输出端之间的第二弹性件。
[0017]进一步地，所述动力件包括固定安装于所述内支撑板和所述外支撑板之间的驱动气缸以及一端固定安装于所述连杆上且另一端抵持于所述第二弹性件一端的过渡块。
[0018]进一步地，所述动力件包括固定安装于所述内支撑板和所述外支撑板之间的驱动电机以及一端固定安装于所述连杆上且另一端抵持于所述第二弹性件一端的丝杆。
[0019]进一步地，所述压紧组件包括位于所述履带上表面以压紧所述履带且具有压紧轴的压紧轮、固定安装于所述压紧轴一端并安装于所述内支撑板上的第三调节部件以及固定安装于所述压紧轴另一端并安装于所述外支撑板上的第四调节部件，所述第三调节部件与所述第四调节部件成对设置并用于共同调节所述压紧轮与所述履带之间压力大小。
[0020]进一步地，所述第三调节部件包括一端固定于所述压紧轴端部的第一导杆、固定安装于所述内支撑板上的第一固定架、活动安装于所述第一固定架上的第一调整螺栓以及弹性连接于所述第一导杆与所述第一调整螺栓之间的第一拉簧；
[0021]所述第四调节部件包括一端固定于所述压紧轴端部的第二导杆、固定安装于所述外支撑板上的第二固定架、活动安装于所述第二固定架上的第二调整螺栓以及弹性连接于所述第二导杆与所述第二调整螺栓之间的第二拉簧。
[0022]进一步地，所述第一固定架包括一对固定安装于所述内支撑板上并位于所述第一拉簧两侧的第一固定杆、固定安装于所述第一固定杆一端以安装所述第一导杆的第一上支撑板以及固定安装于所述第一固定杆另一端以安装所述第一调整螺栓的第一下支撑板。
[0023]进一步地，所述第二固定架包括一对固定安装于所述外支撑板上并位于所述第二拉簧两侧的第二固定杆、固定安装于所述第二固定杆一端以安装所述第二导杆的第二上支撑板以及固定安装于所述第二固定杆另一端以安装所述第二调整螺栓的第二下支撑板。
[0024]进一步地，所述支架组件还包括与所述内支撑板固定连接的前支撑板和后支撑板，所述前支撑板与所述后支撑板平行设置并与两所述内支撑板围合于所述清洗盘四周。
[0025]进一步地，所述船舶除锈爬壁机器人还包括安装于所述前支撑板上以提供辅助吸附作用的永磁万向轮以及固定安装于所述后支撑板上以防止倾覆的支撑万向轮。
[0026]进一步地，所述永磁万向轮包括相对于所述前支撑板转动连接并设有环形容置槽的外支撑轮以及固定安装于所述容置槽内并提供所述外支撑轮吸附力的永磁组件。
[0027]进一步地，所述永磁万向轮包括固定安装于所述前支撑板上的安装座、与所述安装座固定连接并设有一对轴孔的固定轮架以及固定安装于所述轴孔内并用于安装所述外支撑轮的轴芯，所述外支撑轮部分容置于所述固定轮架内。
[0028]进一步地，所述永磁组件包括固定安装于所述容置槽内并靠近所述轴芯的轭铁、两块充磁方向相反并设置于所述容置槽内的环形永磁体、夹持于两所述环形永磁体之间的隔磁铜板以及包覆于所述环形永磁体外围的橡胶套。
[0029]进一步地，所述驱动组件还包括连接于所述驱动件输出端与所述主动轮之间以带动所述主动轮转动的主动轴、设置于所述驱动件输出端的减速器以及设置于所述减速器与所述主动轴之间的联轴器。
[0030]进一步地，所述履带包括连接于所述主动轮和所述从动轮上的链条以及设置于所述链条上以提供吸附力的吸附机构。
[0031]进一步地，所述船舶除锈爬壁机器人还包括多个安装于所述清洗盘