CN114313884A - 一种输送机皮带智能巡检机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种输送机皮带智能巡检机器人,涉及带式输送机监测保护技术领域,包括限位机构、行走机构,限位机构对称固定安装在支撑架内部,限位机构滑动安装在钢轨上,行走机构转动安装在支撑架顶部的调节组上,支撑架顶部的外壳上转动安装有清扫机构,行走机构转动时在钢轨上移动,驱动清扫机构清理钢轨上的粉尘;支撑架底部设置有摄像头,避障机构安装在支撑架底部,输送机皮带上的障碍物驱动避障机构完全罩住摄像头,支撑架底部的水平滑杆上对称安装有两组扩展机构,避障机构通过两组传动机构分别驱动两组扩展机构在水平滑杆上滑动,扩展机构上的气体感应器检测工作环境中的可燃气体。适应不同型号的钢轨,工作环境的安全,自动化程度较高。
Description
技术领域
本发明涉及带式输送机监测保护技术领域,特别涉及一种输送机皮带智能巡检机器人。
背景技术
带式输送机因其具有可连续工作、稳定性高、运量大等特点,广泛应用于矿山、冶金、煤炭、电力、港口、水泥等工业生产领域。带式输送机一般以整个输送***存在,多条搭接,数量众多,其中越野带式输送机,单机从几公里到十几公里长,距离长,故障点多,人工巡检效率低下,如果发现故障不及时,小故障易演变成重大故障,甚至引起安全事故,严重影响整个输送***的工作效率。目前,现有的带式输送机大部分还是以人工巡检为主,巡检效率低,巡检工人劳动强度大;极少部分带式输送机采用了巡检机器人巡检,现有的机器人常规有轮式巡检机器人、履带式巡检机器人、轨道式巡检机器人,其中轮式巡检机器人一般是进行定点巡回,但是难以在极端路况和悬空输送场合中使用。
公开号为CN214732076U公开了一种带式输送机巡检机器人,包括型钢和以型钢为行走轨道的检测机器人;所述型钢上设置充电线圈模块;所述检测机器人包括机器人本体和设置在机器人本体上的动力轮、永磁体、磁感应充电模块和检测***;所述动力轮用于驱动检测机器人沿型钢行走;所述永磁体用于提供检测机器人与型钢之间的吸附力;所述充电线圈模块通过磁感应充电模块为动力轮供电;所述检测***通过检测机器人带动在型钢上行走,从而对输送机进行巡检。该实用新型整体结构设计合理,安装方便,应用灵敏,环保节能,稳定性好。
但是对于轨道式机器人在巡回检测时候,遇到堆集物料时候,常常会和物料相撞,碰撞后不止会将物料洒出,卡死输送机和使输送带受损,还会损坏巡检机器人,且在轨道上行走时候,难免会有落灰和石头,而机器人的工作时候对行走轨道面洁净度要求较高,故需要一种输送机皮带智能巡检机器人。
发明内容
针对上述技术问题,本发明采用的技术方案为:一种输送机皮带智能巡检机器人,包括限位机构、行走机构,还包括主体机构、避障机构,所述主体机构包括支撑架和调节组两部分,限位机构对称固定安装在支撑架内部,限位机构滑动安装在钢轨上,调节组共有两组,调节组对称滑动安装在支撑架顶部,行走机构转动安装在两组调节组上,支撑架顶部设置有外壳,外壳上转动安装有清扫机构,行走机构转动时在钢轨上移动,驱动清扫机构清理钢轨上的粉尘;支撑架底部中心位置设置有摄像头,避障机构安装在支撑架底部,输送机皮带上的障碍物驱动避障机构完全罩住摄像头,支撑架边缘的竖直方向设置有一对竖直滑杆,竖直滑杆与避障机构之间对称设置有两组传动机构,支撑架底部水平方向设置有水平滑杆,水平滑杆上对称滑动安装有两组扩展机构,避障机构通过两组传动机构分别驱动两组扩展机构在水平滑杆上滑动,每组扩展机构上设置有气体感应器,检测工作环境中的可燃气体。
进一步的,所述限位机构包括限位架、摩擦轮,限位架固定安装在支撑架内部,摩擦轮共有四组,摩擦轮均匀的转动安装在限位架的四个角上,限位架中部转动安装有限位轮。将两组限位机构安装在钢轨的轨道上,四组摩擦轮对机器人的行走轨道进行限位,限位轮增大行走摩擦力,使接触点更为牢固,保证机器人在钢轨上稳定行走。
进一步的,所述调节组包括轴座、调节弹簧,轴座底部固定安装有轴座杆,轴座杆滑动安装在支撑架顶部,调节弹簧设置在轴座杆和支撑架之间,调节弹簧滑动安装在轴座杆上,第一组轴座上固定安装有驱动电机。根据钢轨的高度,调节组调节行走机构与钢轨上表面之间的距离,适应不同型号的钢轨,确保机器人在钢轨上的运行。
进一步的,所述行走机构包括行走轮、主动齿轮,行走轮设置在两组调节组之间,行走轮转动安装在两组轴座上,行走轮固定安装在驱动电机的输出轴上,主动齿轮转动安装在第二组轴座上,主动齿轮与行走轮同轴心,主动齿轮与行走轮固定安装。驱动电机带动行走轮转动,行走轮带动主动齿轮转动。
进一步的,所述清扫机构包括从动齿轮、清扫刷,从动齿轮转动安装在外壳内部,清扫刷转动安装在外壳外部,从动齿轮与清扫刷固定安装,清扫刷与主动齿轮啮合。主动齿轮转动时带动清扫刷转动,清扫刷带动从动齿轮转动,从动齿轮转动时清理钢轨上的粉尘。
进一步的,所述避障机构包括避障板、两组复位组,避障板转动安装在支撑架底部,复位组对称安装在避障板两端,复位组包括复位杆、复位弹簧,复位杆第一端滑动安装在避障板上,复位杆第二端滑动安装支撑架底部,复位弹簧设置在避障板和支撑架之间,复位弹簧滑动安装在复位杆上。障碍物驱动避障板在支撑架底部摆动,避障板带动复位杆在支撑架上摆动,复位弹簧压缩,直至避障板将摄像头完全罩住;无障碍物时,复位弹簧辅助避障板恢复初始位置。
进一步的,所述传动机构包括转盘、滑销,转盘转动安装在支撑架底部,转盘上设置有固定销,固定销与避障板固定连接,滑销滑动安装在竖直滑杆上,滑销与转盘之间转动连接有连杆,滑销底部转动安装有驱动杆。避障板通过固定销驱动转盘转动,转盘通过连杆带动滑销在竖直滑杆上滑动,滑销带动驱动杆摆动。
进一步的,所述扩展机构包括滑动座、摆架,滑动座滑动安装在水平滑杆上,驱动杆转动安装在滑动座上部,摆架转动安装在滑动座底部,气体感应器固定安装在摆架上,摆架上转动安装有摇杆,两组摇杆转动连接。驱动杆摆动时驱动两组滑动座在水平滑杆上相向移动,在两组摇杆的作用下,带动摆架摆动,扩大气体感应器的检测范围。
本发明与现有技术相比的有益效果是:(1)本发明设置的清扫机构,将需要行走的轨道面清扫干净,避免灰尘和石子对行走轮的伤害;(2)本发明设置的行走机构和调节组,使行走轮适应不同型号的钢轨,确保机器人在钢轨上的运行,同时为清扫机构提供动力;(3)本发明设置的限位机构,四组摩擦轮对机器人的行走轨道进行限位,限位轮增大行走摩擦力,使接触点更为牢固,保证机器人在钢轨上稳定行走;(4)本发明设置的避障机构,利用障碍物驱动,可以形成自动避让障碍,且避障板转动过程中不中断摄像头检测;(5)本发明设置的传动机构与扩展机构,物料堆积,增加可燃气体聚集的可能性,避障时,通过传动机构与扩展机构扩大气体感应器的检测范围,确保工作环境的安全。
附图说明
图1为本发明整体结构的示意图。
图2为本发明工作状态的示意图。
图3为本发明整体结构的主视图。
图4为本发明整体结构的右视图。
图5为图3A-A方向的剖面示意图。
附图标号:1-主体机构;101-支撑架;102-调节组;103-驱动电机;104-竖直滑杆;105-水平滑杆;106-外壳;10201-轴座;10202-轴座杆;10203-调节弹簧;2-行走机构;201-行走轮;202-主动齿轮;3-清扫机构;301-从动齿轮;302-清扫刷;4-限位机构;401-限位架;402-限位轮;403-摩擦轮;5-避障机构;501-避障板;502-复位组;50201-复位杆;50202-复位弹簧;6-传动机构;601-转盘;602-连杆;603-滑销;604-驱动杆;60101-固定销;7-扩展机构;701-滑动座;702-摆架;703-摇杆;8-气体感应器;9-摄像头。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
其中,附图仅用于示例性说明,表示的仅是示意图,而非实物图,不能理解为对本专利的限制;为了更好地说明本发明的实施例,附图某些部件会有省略、放大或缩小,并不代表实际产品的尺寸;对本领域技术人员来说,附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
实施例:如图1、图2、图3、图4、图5所示的一种输送机皮带智能巡检机器人,包括限位机构4、行走机构2,还包括主体机构1、避障机构5,所述主体机构1包括支撑架101和调节组102两部分,限位机构4对称固定安装在支撑架101内部,限位机构4滑动安装在钢轨上,调节组102共有两组,调节组102对称滑动安装在支撑架101顶部,行走机构2转动安装在两组调节组102上,支撑架101顶部设置有外壳106,外壳106上转动安装有清扫机构3,行走机构2转动时在钢轨上移动,驱动清扫机构3清理钢轨上的粉尘;支撑架101底部中心位置设置有摄像头9,避障机构5安装在支撑架101底部,输送机皮带上的障碍物驱动避障机构5完全罩住摄像头9,支撑架101边缘的竖直方向设置有一对竖直滑杆104,竖直滑杆104与避障机构5之间对称设置有两组传动机构6,支撑架101底部水平方向设置有水平滑杆105,水平滑杆105上对称滑动安装有两组扩展机构7,避障机构5通过两组传动机构6分别驱动两组扩展机构7在水平滑杆105上滑动,每组扩展机构7上设置有气体感应器8,检测工作环境中的可燃气体。
如图1、图2、图3所示,主体机构1,调节组102共有两组,两组调节组102对称滑动安装在支撑架101顶部,调节组102包括轴座10201、轴座杆10202、调节弹簧10203,轴座杆10202固定安装在轴座10201底部,轴座杆10202滑动安装在支撑架101顶部,调节弹簧10203设置在轴座杆10202和支撑架101之间,调节弹簧10203滑动安装在轴座杆10202上,驱动电机103固定安装在第一组轴座10201上,根据钢轨的高度,调节组102调节行走机构2与钢轨上表面之间的距离,调节弹簧10203压缩,适应不同型号的钢轨,确保机器人在钢轨上的运行,支撑架101底部中心处固定安装有摄像头9,支撑架101边缘的竖直方向设置有一对竖直滑杆104,支撑架101底部水平方向设置有水平滑杆105,外壳106固定安装在支撑架101顶部。
如图1、图5所示,限位机构4,限位机构4共有两组,两组限位机构4对称安装在支撑架101内部,限位架401固定安装在支撑架101内部,摩擦轮403共有四组,摩擦轮403均匀的转动安装在限位架401的四个角上,限位架401中部转动安装有限位轮402。将两组限位机构4安装在钢轨上,摩擦轮403与钢轨的轨道接触,四组摩擦轮403对机器人的行走轨道进行限位,限位轮402增大行走摩擦力,使接触点更为牢固,保证机器人在钢轨上稳定行走。
如图1、图4所示,行走机构2,行走轮201设置在两组调节组102之间,行走轮201转动安装在两组轴座10201上,行走轮201固定安装在驱动电机103的输出轴上,主动齿轮202转动安装在第二组轴座10201上,主动齿轮202与行走轮201同轴心,主动齿轮202与行走轮201固定安装。驱动电机103带动行走轮201转动,行走轮201带动主动齿轮202转动,调节组102调节行走轮201与钢轨上表面之间的距离,保证机器人在轨道上稳定运行。
如图1、图5所示,清扫刷302转动安装在外壳106外部,从动齿轮301与清扫刷302固定安装,清扫刷302与主动齿轮202啮合。主动齿轮202转动时带动清扫刷302转动,从动齿轮301转动安装在外壳106内部,清扫刷302带动从动齿轮301转动,从动齿轮301转动时清理钢轨上的粉尘,使行走轮201在钢轨上更稳定的运行。
如图1、图3、图4所示,避障机构5,避障板501转动安装在支撑架101底部,障碍物驱动避障板501在支撑架101底部摆动,复位组502共有两组,复位组502对称安装在避障板501两端,复位组502包括复位杆50201、复位弹簧50202,复位杆50201第一端滑动安装在避障板501上,复位杆50201第二端滑动安装支撑架101底部,复位弹簧50202设置在避障板501和支撑架101之间,复位弹簧50202滑动安装在复位杆50201上,避障板501带动复位杆50201在支撑架101上摆动,复位弹簧50202压缩,直至避障板501将摄像头9完全罩住;无障碍物时,复位弹簧50202辅助避障板501恢复初始位置。
如图1、图4所示,传动机构6共有两组,两组传动机构6对称安装在避障板501两端,转盘601转动安装在支撑架101底部,转盘601上设置有固定销60101,固定销60101与避障板501固定连接,避障板501通过固定销60101驱动转盘601转动,滑销603与转盘601之间转动连接有连杆602,连杆602第一端转动安装在转盘601上,连杆602第二端转动安装在滑销603上,滑销603滑动安装在竖直滑杆104上,转盘601通过连杆602带动滑销603在竖直滑杆104上滑动,滑销603底部转动安装有驱动杆604,滑销603带动驱动杆604摆动。
如图1、图3所示,扩展机构7共有两组,两组扩展机构7对称设置在支撑架101两端,一组传动机构6对应一组扩展机构7,驱动杆604转动安装在滑动座701上部,滑动座701滑动安装在水平滑杆105上,驱动杆604摆动时驱动两组滑动座701在水平滑杆105上相向移动,;摆架702转动安装在滑动座701底部,摇杆703转动安装在摆架702上,两组摇杆703转动连接,在两组摇杆703的作用下,带动摆架702摆动,气体感应器8固定安装在摆架702上,摆架702的摆动扩大气体感应器8的检测范围。
工作原理:输送机皮带上方设置有钢轨,需要机器人巡回检测时,将两组限位机构4安装在钢轨上,摩擦轮403与钢轨的轨道接触,四组摩擦轮403对机器人的行走轨道进行限位,限位轮402增大行走摩擦力,使接触点更为牢固,保证机器人在钢轨上稳定行走。
调节组102调节行走轮201与钢轨上表面之间的距离,调节弹簧10203压缩,使行走轮201与钢轨上表面紧密接触,启动驱动电机103,驱动电机103带动行走轮201转动,行走轮201带动主动齿轮202转动,保证机器人在轨道上稳定运行;主动齿轮202转动时带动清扫刷302转动,清扫刷302带动从动齿轮301转动,从动齿轮301转动时清理钢轨上的粉尘,使行走轮201在钢轨上更稳定的运行,摄像头9检测输送机皮带附近的环境状况,气体感应器8检测工作环境中的可燃气体。
当输送机皮带上障碍物时,障碍物堆积的地方容易出现可燃气体堆积的情况,障碍物驱动避障板501在支撑架101底部摆动,避障板501带动复位杆50201在支撑架101上摆动,复位弹簧50202压缩,直至避障板501将摄像头9完全罩住,保护摄像头9不受损伤;此过程中,避障板501通过固定销60101驱动转盘601转动,转盘601通过连杆602带动滑销603在竖直滑杆104上向下滑动,滑销603带动驱动杆604摆动,驱动杆604摆动时驱动两组滑动座701在水平滑杆105上相向移动,在两组摇杆703的作用下,带动摆架702摆动,扩大气体感应器8的检测范围,确保工作环境的安全,在避障板501的作用下,使障碍物有一定的疏散。
障碍物疏散后,不再干涉避障板501,复位弹簧50202辅助避障板501恢复初始位置,同理,避障板501通过传动机构6带动扩展机构7恢复初始位置,扩展机构7带动气体感应器8恢复初始位置。
随着行走轮201的转动,带动机器人对输送机皮带上的工作状况进行全方位巡检。
本发明不局限上述具体实施方式,所属技术领域的技术人员从上述构思出发,不经过创造性的劳动,做出的种种变换,均落在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种输送机皮带智能巡检机器人,包括限位机构(4)、行走机构(2),其特征在于:还包括主体机构(1)、避障机构(5),所述主体机构(1)包括支撑架(101)和调节组(102)两部分,限位机构(4)对称固定安装在支撑架(101)内部,限位机构(4)滑动安装在钢轨上,调节组(102)共有两组,调节组(102)对称滑动安装在支撑架(101)顶部,行走机构(2)转动安装在两组调节组(102)上,支撑架(101)顶部设置有外壳(106),外壳(106)上转动安装有清扫机构(3),行走机构(2)转动时在钢轨上移动,驱动清扫机构(3)清理钢轨上的粉尘;支撑架(101)底部中心位置设置有摄像头(9),避障机构(5)安装在支撑架(101)底部,输送机皮带上的障碍物驱动避障机构(5)完全罩住摄像头(9),支撑架(101)边缘的竖直方向设置有一对竖直滑杆(104),竖直滑杆(104)与避障机构(5)之间对称设置有两组传动机构(6),支撑架(101)底部水平方向设置有水平滑杆(105),水平滑杆(105)上对称滑动安装有两组扩展机构(7),避障机构(5)通过两组传动机构(6)分别驱动两组扩展机构(7)在水平滑杆(105)上滑动,每组扩展机构(7)上设置有气体感应器(8),检测工作环境中的可燃气体。
2.根据权利要求1所述的一种输送机皮带智能巡检机器人,其特征在于:所述限位机构(4)包括限位架(401)、摩擦轮(403),限位架(401)固定安装在支撑架(101)内部,摩擦轮(403)共有四组,摩擦轮(403)均匀的转动安装在限位架(401)的四个角上,限位架(401)中部转动安装有限位轮(402)。
3.根据权利要求1所述的一种输送机皮带智能巡检机器人,其特征在于:所述调节组(102)包括轴座(10201)、调节弹簧(10203),轴座(10201)底部固定安装有轴座杆(10202),轴座杆(10202)滑动安装在支撑架(101)顶部,调节弹簧(10203)设置在轴座杆(10202)和支撑架(101)之间,调节弹簧(10203)滑动安装在轴座杆(10202)上,第一组轴座(10201)上固定安装有驱动电机(103)。
4.根据权利要求3所述的一种输送机皮带智能巡检机器人,其特征在于:所述行走机构(2)包括行走轮(201)、主动齿轮(202),行走轮(201)设置在两组调节组(102)之间,行走轮(201)转动安装在两组轴座(10201)上,行走轮(201)固定安装在驱动电机(103)的输出轴上,主动齿轮(202)转动安装在第二组轴座(10201)上,主动齿轮(202)与行走轮(201)同轴心,主动齿轮(202)与行走轮(201)固定安装。
5.根据权利要求4所述的一种输送机皮带智能巡检机器人,其特征在于:所述清扫机构(3)包括从动齿轮(301)、清扫刷(302),从动齿轮(301)转动安装在外壳(106)内部,清扫刷(302)转动安装在外壳(106)外部,从动齿轮(301)与清扫刷(302)固定安装,清扫刷(302)与主动齿轮(202)啮合。
6.根据权利要求1所述的一种输送机皮带智能巡检机器人,其特征在于:所述避障机构(5)包括避障板(501)、两组复位组(502),避障板(501)转动安装在支撑架(101)底部,复位组(502)对称安装在避障板(501)两端,复位组(502)包括复位杆(50201)、复位弹簧(50202),复位杆(50201)第一端滑动安装在避障板(501)上,复位杆(50201)第二端滑动安装支撑架(101)底部,复位弹簧(50202)设置在避障板(501)和支撑架(101)之间,复位弹簧(50202)滑动安装在复位杆(50201)上。
7.根据权利要求6所述的一种输送机皮带智能巡检机器人,其特征在于:所述传动机构(6)包括转盘(601)、滑销(603),转盘(601)转动安装在支撑架(101)底部,转盘(601)上设置有固定销(60101),固定销(60101)与避障板(501)固定连接,滑销(603)滑动安装在竖直滑杆(104)上,滑销(603)与转盘(601)之间转动连接有连杆(602),滑销(603)底部转动安装有驱动杆(604)。
8.根据权利要求7所述的一种输送机皮带智能巡检机器人,其特征在于:所述扩展机构(7)包括滑动座(701)、摆架(702),滑动座(701)滑动安装在水平滑杆(105)上,驱动杆(604)转动安装在滑动座(701)上部,摆架(702)转动安装在滑动座(701)底部,气体感应器(8)固定安装在摆架(702)上,摆架(702)上转动安装有摇杆(703),两组摇杆(703)转动连接。
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