一种水下焊接机器人的爬行机构的制作方法

1.本实用新型涉及石膏板叠级模块技术领域，具体为一种水下焊接机器人的爬行机构。


背景技术：

2.目前，水下油气的开采和输送都需要水下的机械设备及输送管道，而这些设备的安装和维护都需要水下焊接，特别是深水焊接，焊接人员无法到达作业地点或在现场无法进行长时间的作业，因此需要水下焊接机器人。
3.水下焊接不同于陆上焊接，有着其工作环境的特殊性。针对水下环境的特殊性我们必须采取一系列措施，需要保证在水下船体上能够有足够的附着力以方便爬行。而目前的水下焊接机器人的爬行机构一般有几种方式，一种是采用磁吸式的吸附方式，一种采用真空吸附的方式，而磁吸式的方式相比真空吸附更加可靠，因此被普遍采用。而水下焊接机器人的爬行机构在移动上有几种行驶方式，一种是车轮式移动方式，其原理是给机器人配置多个轮子由电机独立驱动每一个轮子。其优点是移动速度快，转弯容易。但是由于其着地面积小，所以维持一定的吸附力困难。
4.另一种是履带式移动方式，其原理是由电机驱动两个无轨道履带，使其前进或后退。它的特点是着地面积大易产生较大的吸附力，对壁面的适应力强，其不足是体积大不易实现转弯，并且还需单独配置转向机构。
5.最后一种行驶方式为步行式移动是靠多个脚或框架的反复吸附与脱落进行移动，这种方式虽然承重能力好但是其最大的不足就是转向困难。
6.参考公告号为cn202021175389.的中国专利公开的一种水下焊接机器人的爬行机构。采用了履带式的爬行结构，这样接触面积大，稳定性更高，解决了水下焊接机器人转向困难的问题，本技术提供另一种转向灵活的爬行结构。


技术实现要素：

7.为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：
8.本实用新型提供一种水下焊接机器人的爬行机构，包括底座，所述底座一端的前后两侧均活动连接有第一滑轮，所述底座远离第一滑轮的一端设有便于该装置爬行的爬行件，所述底座的下端面设有位于第一滑轮和爬行件之间的转向件。
9.通过上述技术方案，通过第一滑轮和爬行件的作用便于该装置移动，通过转向件的作用便于该装置转向，提高了该装置移动的灵活性和移动速率。
10.优选的，所述爬行件包括转动连接在底座内部的驱动轴，所述驱动轴横向设置，所述驱动轴的两端均延伸出底座且与底座转动连接，所述驱动轴远离底座的一端套设有第一套管，所述第一套管与驱动轴固定连接，所述第一套管背离驱动轴的一端固定安装有驱动板，所述驱动板远离第一套管的一端固定安装有第二套管，所述第一套管、驱动板和第二套管为一体化结构且构成曲柄结构，并且两个曲柄方向相反，所述驱动板朝向相反，所述第二
套管背离驱动板的一端活动连接有竖向板，所述竖向板下端面设有提高该装置爬行稳定性的连接件，所述底座上设有驱动驱动轴转动以带动第一套管转动的驱动件。
11.通过上述技术方案，通过驱动件的作用带动驱动轴转动，驱动轴的转动会带动与驱动轴固定连接的曲柄转动，两个驱动板方向相反，当其中一个第二套管转动至最高处时，另一个第二套管转动至最低处，第二套管的转动会带动与第二套管活动连接的竖向板上下移动，竖向板的上下移动会带动与竖向板固定连接的连接件上下移动，通过连接件的作用提高了该装置爬行的稳定性。
12.优选的，所述连接件包括与竖向板底端固定连接的压板，所述压板与地面接触的面积大于竖向板与地面接触的面积，所述压板的外表面设有橡胶防滑板。
13.通过上述技术方案，通过压板的作用增大了该装置与地面接触的面积，提高了该装置爬行的稳定性，竖向板的上下移动会带动与竖向板固定连接的压板上下移动，当其中一个压板上移至最高处时，另一个压板与地面接触。
14.优选的，所述驱动件包括固定安装在底座上端面的驱动盒和安装盒，所述驱动盒内部开设有活动槽，所述活动槽内转动连接有径向的蜗杆，所述蜗杆的中心线方向与底座的长边方向平行，所述蜗杆朝向安装盒的一端延伸出驱动盒且与驱动盒转动连接，所述蜗杆延伸出驱动盒的部分延伸至安装盒内部且与安装盒转动连接，所述安装盒内设有驱动蜗杆转动的第一电机，所述底座内部开设有与活动槽贯通的安装槽，所述安装槽内部转动连接有与蜗杆啮合的涡轮，所述驱动轴与涡轮同心连接，所述涡轮和驱动轴固定连接。
15.通过上述技术方案，通过第一电机的作用带动蜗杆的转动，蜗杆与活动槽侧壁转动连接，蜗杆与涡轮啮合，蜗杆的转动会带动涡轮的转动，涡轮的转动会带动与涡轮同心连接的驱动轴转动，驱动轴与底座转动连接，驱动轴的转动会带动与驱动轴固定连接的第一套管转动。
16.优选的，所述活动槽内部固定安装有套设在蜗杆外侧且对蜗杆起到支撑作用的安装块，所述安装块与蜗杆转动连接。
17.通过上述技术方案，通过安装块的作用对蜗杆起到支撑作用。
18.优选的，所述转向件包括位于底座下端面的方形框架，所述方形框架与底座下端面通过轴向的伸缩支撑杆固定连接，所述底座下端面固定安装有位于伸缩支撑杆旁侧的电动气缸，所述电动气缸轴向设置，所述电动气缸的伸长端与方形框架上端面固定连接，所述方形框架内部的一端活动连接有第二滑轮，所述第二滑轮位于两个驱动板之间，所述方形框架内部的另一端活动连接有第三滑轮，所述第三滑轮靠近第一滑轮，所述第二滑轮的尺寸大于第三滑轮的尺寸，所述方形框架上固定安装有第二电机保护盒，所述第二电机保护盒内设有驱动第二滑轮转动的第二电机。
19.通过上述技术方案，初始状态下，第二滑轮和第三滑轮高于第一滑轮的最低处，第二滑轮和第三滑轮不影响底座的爬行，当该装置需要转向时，打开电动气缸，电动气缸的伸长端带动与电动气缸固定连接的方形框架下移，方形框架下移至第二滑轮和第三滑轮与地面抵触，且第一滑轮和压板不与地面抵触时，打开第二电机，通过第二电机的作用带动第二滑轮转动，第二滑轮与方形框架活动连接，第三滑轮与方形框架活动连接，第二滑轮的转动会带动该装置转向，提高了该装置的灵活性。
20.优选的，所述底座上端面的四个端角处均固定安装有轴向的安装盒，四个所述安
装盒远离底座的一端固定安装有焊接机体。
21.通过上述技术方案，通过焊接机体、支撑柱和底座的配合，该装置的爬行件和转向件并不影响焊接机体的移动。
22.本实用新型的有益效果在于：
23.(1)、该水下焊接机器人的爬行机构，通过设置爬行件的作用便于该装置移动，通过设置转向件的作用便于该装置转动，使得该装置灵活移动，提高移动效率。
24.(2)、该水下焊接机器人的爬行机构，通过压板的作用提高该装置爬行的稳定性，通过第三滑轮的设置提高了该装置转向的稳定性。
附图说明
25.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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实用新型的一些实施例，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他的附图。
26.图1为本实施例的结构示意图；
27.图2为本实施例的整体俯视的结构示意图；
28.图3为本实施例的底座左侧视局部剖视的结构示意图；
29.图4为本实施例的方形框架左侧视的结构示意图。
30.附图标记说明：
31.图中：1、底座；2、第一滑轮；3、驱动轴；4、驱动板；5、第一套管；6、第二套管；7、竖向板；8、压板；9、安装槽；10、涡轮；11、驱动盒；12、活动槽；13、蜗杆；14、安装块；15、安装盒；16、焊接机体；17、方形框架；18、第二滑轮；19、第三滑轮；20、电动气缸；21、伸缩支撑杆；22、第二电机保护盒；23、支撑柱。
具体实施方式
32.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
33.一种水下焊接机器人的爬行机构，如图1-4，包括底座1，底座1一端的前后两侧均活动连接有第一滑轮2，底座1远离第一滑轮2的一端设有便于该装置爬行的爬行件，底座1的下端面设有位于第一滑轮2和爬行件之间的转向件，通过第一滑轮2和爬行件的作用便于该装置移动，通过转向件的作用便于该装置转向，提高了该装置移动的灵活性和移动速率。
34.如图2，爬行件包括转动连接在底座1内部的驱动轴3，驱动轴3横向设置，驱动轴3的两端均延伸出底座1且与底座1转动连接，驱动轴3远离底座1的一端套设有第一套管5，第一套管5与驱动轴3固定连接，第一套管5背离驱动轴3的一端固定安装有驱动板4，驱动板4远离第一套管5的一端固定安装有第二套管6，第一套管5、驱动板4和第二套管6为一体化结构且构成曲柄结构，并且两个曲柄方向相反，驱动板4朝向相反，第二套管6背离驱动板4的一端活动连接有竖向板7，竖向板7下端面设有提高该装置爬行稳定性的连接件，底座1上设
有驱动驱动轴3转动以带动第一套管5转动的驱动件，通过驱动件的作用带动驱动轴3转动，驱动轴3的转动会带动与驱动轴3固定连接的曲柄转动，两个驱动板4方向相反，当其中一个第二套管6转动至最高处时，另一个第二套管6转动至最低处，第二套管6的转动会带动与第二套管6活动连接的竖向板7上下移动，竖向板7的上下移动会带动与竖向板7固定连接的连接件上下移动，通过连接件的作用提高了该装置爬行的稳定性。
35.如图1，连接件包括与竖向板7底端固定连接的压板8，压板8与地面接触的面积大于竖向板7与地面接触的面积，压板8的外表面设有橡胶防滑板，通过压板8的作用增大了该装置与地面接触的面积，提高了该装置爬行的稳定性，竖向板7的上下移动会带动与竖向板7固定连接的压板8上下移动，当其中一个压板8上移至最高处时，另一个压板8与地面接触。
36.如图3，驱动件包括固定安装在底座1上端面的驱动盒11和安装盒15，驱动盒11内部开设有活动槽12，活动槽12内转动连接有径向的蜗杆13，蜗杆13的中心线方向与底座1的长边方向平行，蜗杆13朝向安装盒15的一端延伸出驱动盒11且与驱动盒11转动连接，蜗杆13延伸出驱动盒11的部分延伸至安装盒15内部且与安装盒15转动连接，安装盒15内设有驱动蜗杆13转动的第一电机，底座1内部开设有与活动槽12贯通的安装槽9，安装槽9内部转动连接有与蜗杆13啮合的涡轮10，驱动轴3与涡轮10同心连接，涡轮10和驱动轴3固定连接，通过第一电机的作用带动蜗杆13的转动，蜗杆13与活动槽12侧壁转动连接，蜗杆13与涡轮10啮合，蜗杆13的转动会带动涡轮10的转动，涡轮10的转动会带动与涡轮10同心连接的驱动轴3转动，驱动轴3与底座1转动连接，驱动轴3的转动会带动与驱动轴3固定连接的第一套管5转动。
37.如图3，活动槽12内部固定安装有套设在蜗杆13外侧且对蜗杆13起到支撑作用的安装块14，安装块14与蜗杆13转动连接，通过安装块14的作用对蜗杆13起到支撑作用。
38.如图4，转向件包括位于底座1下端面的方形框架17，方形框架17与底座1下端面通过轴向的伸缩支撑杆21固定连接，底座1下端面固定安装有位于伸缩支撑杆21旁侧的电动气缸20，电动气缸20轴向设置，电动气缸20的伸长端与方形框架17上端面固定连接，方形框架17内部的一端活动连接有第二滑轮18，第二滑轮18位于两个驱动板4之间，方形框架17内部的另一端活动连接有第三滑轮19，第三滑轮19靠近第一滑轮2，第二滑轮18的尺寸大于第三滑轮19的尺寸，方形框架17上固定安装有第二电机保护盒22，第二电机保护盒22内设有驱动第二滑轮18转动的第二电机，初始状态下，第二滑轮18和第三滑轮19高于第一滑轮2的最低处，第二滑轮18和第三滑轮19不影响底座1的爬行，当该装置需要转向时，打开电动气缸20，电动气缸20的伸长端带动与电动气缸20固定连接的方形框架17下移，方形框架17下移至第二滑轮18和第三滑轮19与地面抵触，且第一滑轮2和压板8不与地面抵触时，打开第二电机，通过第二电机的作用带动第二滑轮18转动，第二滑轮18与方形框架17活动连接，第三滑轮19与方形框架17活动连接，第二滑轮18的转动会带动该装置转向，提高了该装置的灵活性。
39.如图1，底座1上端面的四个端角处均固定安装有轴向的安装盒15，四个安装盒15远离底座1的一端固定安装有焊接机体16，通过焊接机体16、支撑柱23和底座1的配合，该装置的爬行件和转向件并不影响焊接机体16的移动。
40.使用时，接通电源，打开开关，该装置爬行时，工作人员打开第一电机，通过第一电机的作用带动蜗杆13的转动，蜗杆13与活动槽12转动连接，蜗杆13与涡轮10啮合，蜗杆13的
转动会带动涡轮10转动，涡轮10的转动会带动与涡轮10固定连接的驱动轴3转动，驱动轴3与底座1转动连接，驱动轴3的转动会带动与驱动轴3固定连接的第一套管5转动，第一套管5的转动会带动与第一套管5固定连接的驱动板4转动，驱动板4的转动会带动与驱动板4固定连接的第二套管6转动，第二套管6的转动会带动与第二套管6固定连接的竖向板7上下移动，竖向板7的上下移动会带动与竖向板7固定连接的压板8上下移动，由于两个驱动板4反向安装，当其中一个压板8上移至最高处时，另一个压板8下移装置最低处，通过驱动轴3控制驱动板4转动以带动压板8爬行，便于该装置的爬行移动；
41.当该装置需要进行转向时，工作人员打开电动气缸20，通过电动气缸20的作用带动与电动气缸20伸长端固定连接的方形框架17下移，通过伸缩支撑杆21的作用对方形框架17的移动起到导向限位作用，方形框架17下移至第二滑轮18和第三滑轮19与水底、地面或者操作间底面抵触，而压板8和第一滑轮2均不与水底、地面或者操作间底面抵触，此时打开第二电机保护盒22，通过第二电机保护盒22的作用带动第二滑轮18转动，便于该装置转向；
42.该装置均做防水处理，防水处理为现有技术，在此不做过多赘述。
43.显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。