爬壁机器人的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及机器人技术领域，是一种爬壁机器人。
【背景技术】
[0002]随着全球面临的气候危机日益明显，低碳经济成为世界的热门话题，而风力发电作为重要的清洁能源成为优先发展选择。在这样的国际大背景下，风电产业在近十年得到了迅猛的发展，新疆的风电产业更是呈现出投资主体剧增、发展异常迅猛的态势。风电行业经爆发式发展后，各风场均建立了数量庞大的风力发电机组群，然而经野外长期风吹日晒、沙砾摩擦、盐碱侵蚀后，风电塔筒表面大多会出现脱漆乃至锈蚀现象，影响美观甚至可能危及风机运行安全，不能满足安全文明生产的管理要求。目前塔筒的除锈、清洗和补漆作业采用的是传统人工作业方式，劳动强度大，施工周期长，维护成本高、存在安全隐患等问题。
【发明内容】
[0003]本发明提供了一种爬壁机器人，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有风电塔筒的除锈、清洗和补漆作业过程中存在的人工劳动强度大、施工周期长、维护成本高、存在安全隐患的问题。
[0004]本发明的第一种技术方案是通过以下措施来实现的:一种爬壁机器人，包括履带底盘和作业模块，履带底盘包括机架、履带、变磁吸附单元，作业模块固定安装在机架上，履带能转动地安装在机架上，履带的外壁上固定安装有不少于两个的变磁吸附单元，变磁吸附单元包括永磁体、上轭铁、下轭铁、左隔磁块、右隔磁块、左挡盖、右端盖，上轭铁、下轭铁、左隔磁块、右隔磁块首尾相连围成一个空心筒，永磁体能沿自身轴线转动地安装在空心筒内，左挡盖固定安装在空心筒的左端，右端盖能转动地安装在空心筒的右端，右端盖上固定安装有变磁槽轮，右端盖与永磁体固定连接；机架的前端和后端分别固定安装有与变磁槽轮相配合的拨杆。
[0005]下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进:
上述机架的左侧固定安装有左侧翼板，机架的右侧固定安装有右侧翼板，左侧翼板的后端安装有第一驱动轴，第一驱动轴上固定安装有第一主动链轮，右侧翼板的后端安装有第二驱动轴，第二驱动轴上固定安装有第二主动链轮；左侧翼板的前端安装有第一从动轴，第一从动轴上固定安装有第一从动链轮，右侧翼板的前端安装有第二从动轴，第二从动轴上固定安装有第二从动链轮；履带包括第一链条和第二链条，第一链条安装在第一主动链轮和第一从动链轮上，第二链条安装在第二主动链轮和第二从动链轮上，第一链条的外壁上固定安装有不少于两个的变磁吸附单元，第二链条的外壁上固定安装有不少于两个的变磁吸附单元；机架的后端固定安装有第一伺服减速机和第二伺服减速机，第一伺服减速机的动力输出端与第一驱动轴的动力输入端连接，第二伺服减速机的动力输出端与第二驱动轴的动力输入端连接。
[0006]上述变磁槽轮上沿周向均布有四个轮齿，轮齿为楔形块，楔形块厚度小的一端设有侧立面，楔形块厚度大的一端设有顶面，侧立面和顶面互相垂直，楔形块的斜面为圆弧面，相邻两个轮齿之间设有圆弧形凹槽，楔形块厚度大的一端为齿根；或/和，上轭铁的外壁、左隔磁块的外壁、下轭铁的外壁上固定安装有橡胶套。
[0007]上述爬壁机器人还包括摄像头和显示装置，摄像头固定安装在机架上，摄像头通过电缆与显示装置连接。
[0008]上述作业模块为除锈装置，除锈装置包括刷盘、刷毛、电机、减速机和伸缩机构，电机的动力输出端与减速机的动力输入端连接，减速机的动力输出端上固定安装有刷盘，刷盘的下端面上固定安装有刷毛，伸缩机构的运动部固定安装在电机或减速机上。
[0009]上述刷盘呈圆盘形，刷盘上由中间至边缘的刷毛的长度递增；或/和，伸缩机构为液压缸，液压缸的活塞杆固定安装在电机或减速机上。
[0010]上述作业模块为清洗装置，清洗装置包括滚架、滚刷、机架连接板、第一弯臂连杆、第二弯臂连杆、第一连接杆、第二连接杆、第一举升液压缸、第二举升液压缸、第一伸缩液压缸、第二伸缩液压缸，滚架包括滚架本体，滚架本体的左端设有一个向前伸出的左支架，滚架本体的右端设有一个向前伸出的右支架，左支架和右支架分别垂直于滚架本体；滚刷的左端能转动地安装在左支架内侧，滚刷的右端能转动地安装在右支架的内侧；机架连接板上固定安装有由左至右依次排列的第一铰接板和第二铰接板，第一弯臂连杆的后端铰接在第一铰接板内，第一弯臂连杆的前端铰接在第一连接杆的中部，第一连接杆的前端固定安装在滚架本体上，第一弯臂连杆的中部与第一伸缩液压缸的后端铰接，第一伸缩液压缸的前端与第一连接杆的后端铰接；第一举升液压缸的下端铰接在机架连接板上，第一举升液压缸的上端铰接在第一弯臂连杆的后部；第二弯臂连杆的后端铰接在第二铰接板内，第二弯臂连杆的前端铰接在第二连接杆的中部，第二连接杆的前端固定安装在滚架本体上，第二弯臂连杆的中部与第二伸缩液压缸的后端铰接，第二伸缩液压缸的前端与第二连接杆的后端铰接；第二举升液压缸的下端铰接在机架连接板上，第二举升液压缸的上端铰接在第二弯臂连杆的后部。
[0011]上述第一连接杆包括连接杆本体，连接杆本体的前端设有垂直于连接杆本体的第一折弯部，连接杆本体的后端设有垂直于连接杆本体的第二折弯部，第一折弯部与滚架本体通过螺栓螺母固定连接，位于第一折弯部与滚架本体之间的螺栓上安装有压缩弹簧；第二折弯部与第一伸缩液压缸的前端铰接；连接杆本体的中部与第一弯臂连杆的前端铰接；第二连接杆包括连接杆本体，连接杆本体的前端设有垂直于连接杆本体的第一折弯部，连接杆本体的后端设有垂直于连接杆本体的第二折弯部，第一折弯部与滚架本体通过螺栓螺母固定连接，位于第一折弯部与滚架本体之间的螺栓上安装有压缩弹簧；第二折弯部与第二伸缩液压缸的前端铰接；连接杆本体的中部与第二弯臂连杆的前端铰接。
[0012]上述作业模块为喷漆装置，喷漆装置包括漆桶、压力栗、输送管、喷嘴、竖直伸缩臂、横向滑道、能够驱动竖直伸缩臂沿横向滑道左右滑动的驱动机构，喷嘴通过输送管与漆桶内部连通，输送管上固定安装有压力栗，喷嘴固定安装在竖直伸缩臂的下端，竖直伸缩臂能左右滑动地安装在横向滑道上。
[0013]上述喷漆装置还包括喷涂机架，漆桶、压力栗、横向滑道分别固定安装在机架上；或/和，驱动机构为行走小车，横向滑道内设有滑轨，行走小车安装在滑轨上，行走小车与竖直伸缩臂的上端固定连接。
[0014]本发明结构合理而紧凑，使用方便，其设计巧妙，通过拨杆与变磁槽轮的配合改变变磁吸附单元的磁力方向，进而实现变磁吸附单元与风电塔筒表面的吸附和分离，从而实现该爬壁机器人沿风电塔筒表面的行走，该爬壁机器人可携带清理和维护设备对风电塔筒进行除锈、清洗和喷漆作业，维持风电塔筒表面的整洁美观，提高风机运行安全性，满足安全生产的要求，降低工人的劳动强度、缩短施工周期、降低运营成本、降低安全隐患，具有安全、省力、简便、高效的特点。
【附图说明】
[0015]附图1为本发明履带底盘的立体结构示意图。
[0016]附图2为附图1中变磁吸附单元的立体结构示意图。
[0017]附图3为附图2所示结构的主视结构示意图。
[0018]附图4为附图3中A-A向剖视结构示意图。
[0019]附图5为附图3中B-B向剖视结构示意图。
[0020]附图6为变磁吸附单元处于吸附状态的结构示意图。
[0021]附图7为变磁吸附单元处于未吸附状态的结构示意图。
[0022]附图8为本发明实施例一的立体结构示意图。
[0023]附图9为附图8中除锈装置的立体结构示意图。
[0024]附图10为本发明实施例二的立体结构示意图。