真空壁爬行器的制造方法_2

文档序号:9509539阅读:来源:国知局
五方面的真空壁爬行器的又一个实施方式中,真空壁爬行器可进一步包括以上描述的本发明的第一方面的实施方式所限定的进一步的特征。
[0048]轮直径限定为从带轮的旋转轴至带轮支撑柔性带的外表面的半径的两倍。
[0049]从以下的详细描述,根据本发明的真空壁爬行器的进一步的目的、特征、优点和性能将变得很明显。
[0050]整个描述中,使用了术语内部带和外部带。在本申请的上下文中,认为带是环形或连续的伸长、平坦的柔性结构,其形成为一个实体而非通过联接许多实体形成(例如,如链那样)。
【附图说明】
[0051]在本说明书的以下详细部分,将参考附图中所示的示例性实施方式更详细地说明本发明,在附图中:
[0052]图1为示出根据本发明的实施方式的包括两个牵引单元和框架的真空壁履带车的透视图,
[0053]图2是示出图1中的真空壁履带车的分解透视图,
[0054]图3是示出图1中的真空壁履带车的真空牵引单元的分解透视图,
[0055]图4是从不同视角示出图3中所示真空牵引单元的细节的分解透视图,
[0056]图5是从另一不同视角示出图3和图4中所示真空牵引单元的细节的分解透视图,
[0057]图6是示出根据本发明的牵引带的细节的分解透视图,
[0058]图7是示出图1中所示真空壁履带车的真空牵引单元的底视图,
[0059]图8示出了沿图7中穿过牵引单元的B-B截取的纵向剖面,以及
[0060]图9示出了沿图7中穿过牵引单元的A-A截取的横向剖面。
【具体实施方式】
[0061]在以下详细描述中,将通过优选实施方式描述根据本发明的真空壁爬行器1和吸附履带单元100。
[0062]真空壁爬行器1的构造和操作是公知的,因此不需要在上下文中进一步进行解释。然而,以下提供有关真空壁爬行器1的操作的进一步的细节。
[0063]图1示出了真空壁爬行器1的第一示例性实施方式。
[0064]真空壁爬行器1为通过使用一个或多个吸附履带单元100能够附着至表面(例如壁或天花板等)的移动装置。图1中所示真空壁爬行器1具有两个吸附履带单元100。吸附履带单元100通过接合部40连接至主框架10,该接合部允许真空壁爬行器1适应其所行驶的弯曲表面,见下文。
[0065]在其它实施方式(未示出)中,真空壁爬行器1可具有通过主框架10连接的两个以上吸附履带单元100。
[0066]主框架10包括在吸附履带单元100之间横向拉伸的杆11、12、13。主框架可承载如图1所示的吸附单元20,和诸如照相机、机械臂、工具等设备(未示出)。在图1和图2所示的实施方式中,主框架10包括一直在两个吸附履带单元100之间延伸的第一杆11、以及从每一个吸附履带单元100延伸至吸附单元20的两个第二杆12、13。第二杆可以已知方式(例如通过焊接或螺钉连接等)连接至吸附单元20。其它主框架结构对于本领域的技术人员将显而易见。
[0067]现在参考图3,示出了吸附履带单元100的分解视图,每一个吸附履带单元100包括安装在驱动带轮140和支撑带轮141上的环形履带110。吸附履带单元100的环形履带110构建在履带框架150周围,该履带框架支撑驱动带轮140、支撑带轮141、驱动马达300以及在驱动马达300与驱动带轮140之间的传动装置。驱动带轮140和支撑带轮141旋转地安装在履带框架150内。履带框架150为包括两个侧壁151和顶壁152的伸长结构,如图4和图5中所见。驱动带轮140和支撑带轮141安装在履带框架150的相对的端部。
[0068]履带框架150进一步包括形成有多个真空隔室210的真空分配箱200。真空分配箱200形成履带框架150的底壁,且与顶壁152相对地设置。
[0069]在替代实施方式(未示出)中,吸附单元20可整合到履带框架150内。
[0070]履带框架150可由金属、塑料或纤维增强塑料形成。履带框架150进一步包括将吸附履带单元连接至主框架10的接合部的部件42,见下文。
[0071]真空分配箱200为伸长的相对平坦的箱形结构,其在驱动带轮140与支撑带轮141之间延伸,并具有面向环形履带110的外侧面201 (当吸附履带单元处于组装状态时)和相对的面向履带框架150的内部空间的内侧面202。
[0072]图4从不同于图3的视角示出了吸附履带单元100的分解视图,从图4可理解,真空分配箱200包括多个真空隔室210。每一个真空隔室210朝向真空分配箱200的外侧面201是开放的。每一个真空隔室210通过真空阀32、空气歧管31和软管30连接至吸附单元20,参见图5。软管30延伸穿过履带框架150的侧壁151,并连接至吸附单元20的连接器21。以下将给出有关真空分配箱200的更多细节。
[0073]吸附单元20为真空源,并提供真空,该真空允许吸附履带单元100吸附至真空壁爬行器所处的表面。吸附单元可以是真空吸尘器马达、真空注射栗、真空栗或类似物。真空壁爬行器内可设置一个或多个吸附单元20。在所有附图所示的实施方式中,提供了单个吸附单元。吸附单元20可安装在真空壁爬行器1的主框架10上,如所示,或在替代实施方式(未示出)中,一个或多个吸附单元可整合入一个或多个吸附履带单元100内。真空壁爬行器1内可设置附加吸附单元以提供冗余,以便如果一个吸附单元发生故障,另一个吸附单元可替代,并防止真空壁爬行器失去牵引力。在其它替代实施方式(未示出)中,吸附单元可作为通过长软管连接至真空壁爬行器1的外部单元提供。
[0074]在附图所示的实施方式中,吸附单元20安装至主框架10。吸附单元20具有两个连接器21,参见图1和图2,用于通过合适的软管30将吸附单元20连接至吸附履带单元100。
[0075]在每一个吸附履带单元100上,环形履带110在最少两个带轮140、141上运行,如附图所示。这些带轮的至少其中之一是驱动带轮140。其旋转通过齿轮、皮带或链条传动装置形式的传动装置而由马达300提供动力,参见图3。在所示的实施方式中,传动装置为齿轮传动装置,图3中,可看到其棘轮301位于驱动带轮141上。另一个带轮(支撑带轮140)用于支撑环形履带110,并用于紧固环形履带110,见下文。
[0076]在所示的实施方式中,仅存在一个驱动带轮140。然而,在替代实施方式(未示出)中,两个带轮140、141均可耦接至驱动构件。
[0077]在所示的实施方式中,带轮140、141的尺寸相等。然而,在替代实施方式(未示出)中,两个带轮140、141的尺寸可不同。
[0078]在所示的实施方式中,真空壁爬行器1具有两个吸附履带单元100。每一个环形履带110由单独的马达提供动力,从而使得有可能操纵真空壁爬行器1。
[0079]环形履带110包括环形外部带120和环形内部带130,参见图6。图6示出了环形履带110的分解透视图。外部带120具有面向内的侧面121和面向外的侧面122。外部带120厚于内部带130,并由柔软的柔性材料形成。内部带130具有面向内的侧面131和面向夕卜的侧面132。内部带130的面向外的侧面132和外部带120的面向内的侧面121彼此固定附接,以防止内部带130和外部带120在环形履带110运动期间相对运动。内部带130和外部带120优选彼此固定连接,例如通过粘合或其它对于本领域的技术人员显而易见的合适方法,以防止二者相对运动。
[0080]组装时,内部带130的面向外的侧面132与外部带120的面向内的侧面121接触。当内部带130安装在吸附履带单元100的履带框架150上时,内部带的面向内的侧面132与顶壁152的外表面、驱动带轮140、支撑带轮141以及真空分配箱200的外侧面201接触。
[0081]外部带120具有从面向内的侧面121 —直延伸穿过外部带120至面向外的侧面122的多个孔口 123。内部带130具有从面向内的侧面131贯穿至面向外的侧面132的吸附孔133。
[0082]内部带130上的吸附孔133将真空分配箱200的真空隔室210连接至孔口 123,以便当向真空分配箱200的隔室210施加真空时,如上所述,使真空延伸至孔口 123,并提供至真空壁爬行器1所处表面的吸附作用。
[0083]当在表面上驱动真空壁爬行器1时,厚且柔软的外部带120确保了表面与环形履带110之间的滚动真空密封,在表面弯曲或粗糙的情况下也是如此。
[0084]内部带130的面向内的侧面131具有平滑的低摩擦内表面。内部带130由结实的柔性材料,例如金属或纤维增强塑料制成。内部带130的尺寸(长度、宽度、数量以及吸附孔133的尺寸)根据实际的吸附履带单元100和真空壁爬行器1的要求设计。优选地,内部带的厚度为0.2-0.7毫米。
[0085]内部带130在外部带120与履带框架150的真空分配箱200之间提供了内部真空密封。内部带还提供了在真空分配箱200的外侧面201的表面与外部带120之间的低摩擦接触。
[0086]外部带120由柔软材料制成,且如上所述,配备有许多贯穿孔口 123。外部带140进一步由气密材料制成,或可以合适的方式涂覆外
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