CN115415909A - 一种吊机维护机器人 - Google Patents

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CN115415909A CN202211123799.4A CN202211123799A CN115415909A CN 115415909 A CN115415909 A CN 115415909A CN 202211123799 A CN202211123799 A CN 202211123799A CN 115415909 A CN115415909 A CN 115415909A
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张希靓
曾维杰
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Abstract

本发明提供了一种吊机维护机器人，涉及机器人技术领域，旨在解决现有的吊机横梁生锈后不便维护的问题，采用的技术方案是，包括机身和控制箱，机身上设有控制箱，控制箱内设有微处理器、无线遥控模块和动画传输模块，机身上还设有用于移动的行走机构、能够对吊机吊臂进修理的维护机构、监察机构和对机身上用电元件供电的蓄电池；在机身上设置控制箱，工作人员可在地面上对机器人进行操控，对机器人的实施状况通过摄像头组件进行采集，传输至位于地面的工作人员，加强对机器人的操控性；在机身上设置行走机构，通过行走机构能够带动机身在横梁上进行前后移动；在机身上设置对行走机构的调节机构，能够使机器人适配不同宽度尺寸的横梁结构。

Description

一种吊机维护机器人
技术领域
本发明涉及机器人技术领域，具体为一种吊机维护机器人。
背景技术
吊机是起重机的通俗称呼，在船舶、设备、机械、模具等一系列重工产品有广泛的应用。
吊机由动力装置和支架两部分组成。动力装置由电动机、减速器、离合器、制动器、绳筒及钢丝绳等组成。电动机为傍磁式单相电容电动机，设计有断电即制动的机构；电机还装有热敏开关，可防止电机过热而烧毁；减速机为两级齿轮减速，固连于电机；离合器、制动器与绳筒装为一体，但离合器处于脱离状态时，可实现快速下降，操作制动器可控制下降速度以避免发生冲击。动力装置外壳正面所开的圆孔可用来安装吹风机，用户可根据需要配备吹风机进行强制冷却。支架部分由螺杆，千斤螺母及立杆构成的主杆和转动臂组成。转动臂可在主杆上转动360度，在臂端设有行程开关以防操作失误或按钮失灵而造成的起吊过位事故。操作按钮起动器实现电机正反转可将钢丝绳卷绕、放开，并通过支架部分滑轮起吊，下放物件来完成吊运作业。
维护是指维以护之，免受外害。比如，将人群居住地周围、蓄养牲畜的周围以及其他重要物体、场所周围设置带有保护性的设施，以防止外界的侵害。维护也为通信术语之一。
机器人(Robot)是一种能够半自主或全自主工作的智能机器。机器人能够通过编程和自动控制来执行诸如作业或移动等任务。历史上最早的机器人见于隋炀帝命工匠按照柳抃形象所营造的木偶机器人，施有机关，有坐、起、拜、伏等能力。
机器人具有感知、决策、执行等基本特征，可以辅助甚至替代人类完成危险、繁重、复杂的工作，提高工作效率与质量，服务人类生活，扩大或延伸人的活动及能力范围。
众所周知，在港口对大型货物进行搬运时，需要用到辅助工具，一般采用港口吊机来对大型货物进行调运；吊机包括支撑臂和横梁，港口处空气湿度较大，且在户外作业的横梁部分被雨水侵蚀，横梁上的防腐涂料容易脱落，将内部钢结构框架直接暴露在外界环境中，若不进行及时修补处理，腐蚀程度加深，会导致横梁承重力度下降，使用寿命降低，且存在一定的安全隐患；若依靠人工去对涂料脱落处进行修补，高空作业不便，且费时费力，因此，亟需一种吊机维护机器人来解决上述问题。
发明内容
鉴于现有技术中所存在的问题，本发明公开了一种吊机维护机器人，采用的技术方案是，包括机身和控制箱，所述机身上设有控制箱，所述控制箱内设有微处理器、无线遥控模块和动画传输模块，所述机身上还设有用于移动的行走机构、能够对吊机吊臂进修理的维护机构、监察机构和对所述机身上用电元件供电的蓄电池。
作为本发明的一种优选技术方案，所述行走机构包括行走框，所述行走框为一侧通透的壳体，且所述行走框内设有横板，所述横板与所述行走框之间转动连接有若干行进辊，所述行进辊由行进电机驱动，所述行进电机与所述控制箱连接，所述行走框有两组，且所述机身上开设有供所述行走框滑动的通槽，所述机身上还设有对两组所述行走框位置调节的调节机构。
作为本发明的一种优选技术方案，所述行进辊在所述行走框内设置不少于两组，且所述行进辊的转轴上设有链轮，所述链轮上套设有链条，所述行进电机的输出端与一组所述链轮连接。
作为本发明的一种优选技术方案，所述机身上还设有若干滚珠，所述滚珠与所述通槽位于所述机身的同一平面上。
作为本发明的一种优选技术方案，所述调节机构包括转杆和驱动电机，所述转杆通过轴承座转动连接在所述机身内，所述转杆由驱动电机驱动，所述转杆上开设有旋向相反的螺纹段，所述行走框上还设有连块，所述连块上开设有与所述螺纹段相啮合的螺纹孔，所述转杆能够带动两组所述行走框相向或背向移动。
作为本发明的一种优选技术方案，所述转杆上设有从动齿轮，所述驱动电机设在所述机身的内壁上，且所述驱动电机的输出端上设有与所述从动齿轮相啮合的驱动齿轮，所述从动齿轮与所述驱动齿轮组合成锥形齿轮组。
作为本发明的一种优选技术方案，所述维护机构包括打磨盘和喷头，所述机身的一侧上通过升降组件连接有升降板，所述机身上开设有供所述升降板上下滑动的滑槽，所述升降板上设有打磨电机，所述打磨电机的输出端上设有所述打磨盘；所述机身的另一侧上通过固定板设有所述喷头，所述机身内还设有涂料箱，所述涂料箱内设有输出泵，所述输出泵通过管道与所述喷头连接，所述打磨电机和所述输出泵与所述控制箱连接。
作为本发明的一种优选技术方案，所述升降组件采用液压缸，所述液压缸与所述控制箱连接。
作为本发明的一种优选技术方案，所述升降板上还设有抽风口，所述抽风口与所述打磨盘位置相对应，所述机身内还设有集尘箱，所述集尘箱通过风管与所述抽风口连接。
作为本发明的一种优选技术方案，所述监察机构包括摄像头组件，所述摄像头组件设有两组，分别设在所述固定板和升降板上，所述摄像头组件与所述控制箱连接。
本发明的有益效果：本发明通过在机身上设置控制箱，并在控制箱内设置微处理器、动画传输模块和无线遥控模块，通过无线遥控模块，工作人员可在地面上对机器人进行操控，并通过动画传输模块与机身上的摄像头组件相配合，能够将机器人的实施状况通过摄像头组件进行采集，通过动画传输模块传输至位于地面的工作人员，加强对机器人的操控性；在机身上设置行走机构，通过行走机构能够带动机身在横梁上进行前后移动；在机身上设置对行走机构的调节机构，能够使机器人适配不同宽度尺寸的横梁结构；在机身上设置维护机构，通过打磨盘和喷头的配合，能够对横梁上生锈的部位进行打磨，且在打磨结束后进行喷涂涂料，对其进行防护；在机身上设置抽风口，并与打磨盘位置相对应，能够收集横梁上的打磨碎屑，避免污染环境。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本发明结构示意图一；
图2为本发明结构示意图二；
图3为本发明局部结构示意图一；
图4为本发明局部结构示意图二；
图5为本发明机身仰视结构示意图；
图6为本发明控制箱结构示意图。
图中：1、机身；2、控制箱；3、行走框；4、行进辊；5、行进电机；6、转杆；7、连块；8、从动齿轮；9、驱动齿轮；10、驱动电机；11、链轮；12、链条；13、螺纹孔；14、横板；15、滚珠；16、通槽；17、滑槽；18、升降板；19、打磨电机；20、打磨盘；21、抽风口；22、喷头；23、摄像头组件；24、涂料箱；25、输出泵；26、集尘箱；27、液压缸；28、固定板。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相正对地重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1
如图1至图6所示，本发明公开了一种吊机维护机器人，采用的技术方案是，包括机身1和控制箱2，机身1上设有控制箱2，控制箱2内设有微处理器、无线遥控模块和动画传输模块，为了解决吊机横梁上生锈部位维护不便的问题，机身1上还设有用于移动的行走机构、能够对吊机吊臂进修理的维护机构、监察机构和对机身1上用电元件供电的蓄电池。
为了便于机身1在横梁上的行走，行走机构包括行走框3，行走框3为一侧通透的壳体，且行走框3内设有横板14，横板14与行走框3之间转动连接有若干行进辊4，行进辊4由行进电机5驱动，转杆6上设有从动齿轮8，驱动电机10设在机身1的内壁上，且驱动电机10的输出端上设有与从动齿轮8相啮合的驱动齿轮9，从动齿轮8与驱动齿轮9组合成锥形齿轮组，行进电机5与控制箱2连接，行走框3有两组，且机身1上开设有供行走框3滑动的通槽16，为了能够使机器人适配不同宽度尺寸的横梁结构，在机身1上还设置了对两组行走框3之间的间距调节的调节机构，调节机构包括转杆6和驱动电机10，转杆6通过轴承座转动连接在机身1内，转杆6由驱动电机10驱动，转杆6上开设有旋向相反的螺纹段，行走框3上还设有连块7，连块7上开设有与螺纹段相啮合的螺纹孔13，转杆6能够带动两组行走框3相向或背向移动。
为了使行走机构更加稳定的带动机身1在横梁上进行移动，行进辊4在行走框3内设置两组，且行进辊4的转轴上设有链轮11，链轮11上套设有链条12，行进电机5的输出端与一组链轮11连接；同时为了降低机身1与横梁之间的摩擦力，机身1上还设有若干滚珠15，滚珠15与通槽16位于机身1的同一平面上。
为了能够在地面上的工作人员对机器人工作的实时监控，在机身1上设置了监察机构，监察机构包括摄像头组件23，摄像头组件23设有两组，分别设在固定板28和升降板18上，摄像头组件23与控制箱2连接。
为了能够在检测到横梁生锈部位后进行处理维护，在机身1上设置了维护机构，维护机构包括打磨盘20和喷头22，机身1的一侧上通过升降组件连接有升降板18，升降组件采用液压缸27，液压缸27与控制箱2连接，机身1上开设有供升降板18上下滑动的滑槽17，升降板18上设有打磨电机19，打磨电机19的输出端上设有打磨盘20；机身1的另一侧上通过固定板28设有喷头22，机身1内还设有涂料箱24，涂料箱24内设有输出泵25，输出泵25通过管道与喷头22连接，打磨电机19和输出泵25与控制箱2连接。
为了避免打磨的碎屑从高空落下和污染环境，在机身1上还设置了对碎屑收集的集尘箱26，集尘箱26内设有风机和集尘袋，升降板18上还设有抽风口21，抽风口21与打磨盘20位置相对应，机身1内还设有集尘箱26，集尘箱26通过风管与抽风口21连接，集尘箱26、风管和抽风口21组合成吸尘器，对打磨盘20处的打磨碎屑进行收集。
本发明的工作原理：使用时，将机身1的底部放置在吊机的横梁上，滚珠15与横梁接触，通过遥控器与控制箱2内的无线遥控模块连接，通过微处理器控制驱动电机10工作转动，驱动电机10带动驱动齿轮9转动，驱动齿轮9与从动齿轮8相啮合，带动转杆6转动，转杆6上旋向相反的螺纹段与连块7上的螺纹孔13相啮合，带动两组连块7相向移动，从而带动行走框3在通槽16中滑动，使行进辊4夹持在横梁的两侧，需要移动时，可控制行进电机5工作转动，带动一组链轮11转动，通过链条12带动另外的链轮11转动，从而带动行进辊4转动，以此来驱动机身1在横梁上前后移动，机身1底部的滚珠15在横梁的顶部滚动，以此来降低机身1与横梁之间的摩擦力；当位于地面上的工作人员通过摄像头组件23观察到横梁上存在生锈地方时，控制机身1移动，使打磨盘20移动至生锈位置顶部，控制液压缸27工作伸长，带动升降板18在滑槽17中向下移动，并控制打磨电机19工作，带动打磨盘20转动，使打磨盘20与横梁上生锈部位接触，并对其进行打磨，同时控制集尘箱26中的风机工作，通过风管使抽风口21处形成负压，对打磨碎屑收集在集尘箱26内的集尘袋中，集尘箱26工作原理与吸尘器工作原理相同，打磨完成后，控制机身1向前移动，使固定板28上的喷头22与刚才打磨部位位置相对应，控制输出泵25工作，将涂料箱24内的涂料通过喷头22处喷出，对打磨部位进行喷涂防护。
另外，微处理器采用飞凌ARM9工控板，飞凌ARM9工控板的管脚及连接方式本领域技术人员可参考教材或厂商出版的技术手册获得技术启示。
本发明涉及的电路和机械连接为本领域技术人员采用的惯用手段，可通过有限次试验得到技术启示，属于公知常识。
如本文所用术语“由…制备”与“包含”同义。本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形，意在覆盖非排它性的包括。例如，包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素，而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。
连接词“由…组成”排除任何未指出的要素、步骤或组分。如果用于权利要求中，此短语将使权利要求为封闭式，使其不包含除那些描述的材料以外的材料，但与其相关的常规杂质除外。当短语“由…组成”出现在权利要求主体的子句中而不是紧接在主题之后时，其仅限定在该子句中描述的要素；其它要素并不被排除在作为整体的所述权利要求之外。
本文中未详细说明的部件为现有技术。
上述虽然对本发明的具体实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化，而不具备创造性劳动的修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种吊机维护机器人，其特征在于：包括机身(1)和控制箱(2)，所述机身(1)上设有控制箱(2)，所述控制箱(2)内设有微处理器、无线遥控模块和动画传输模块，所述机身(1)上还设有用于移动的行走机构、能够对吊机吊臂进修理的维护机构、监察机构和对所述机身(1)上用电元件供电的蓄电池。
2.根据权利要求1所述的一种吊机维护机器人，其特征在于：所述行走机构包括行走框(3)，所述行走框(3)为一侧通透的壳体，且所述行走框(3)内设有横板(14)，所述横板(14)与所述行走框(3)之间转动连接有若干行进辊(4)，所述行进辊(4)由行进电机(5)驱动，所述行进电机(5)与所述控制箱(2)连接，所述行走框(3)有两组，且所述机身(1)上开设有供所述行走框(3)滑动的通槽(16)，所述机身(1)上还设有对两组所述行走框(3)位置调节的调节机构。
3.根据权利要求2所述的一种吊机维护机器人，其特征在于：所述行进辊(4)在所述行走框(3)内设置不少于两组，且所述行进辊(4)的转轴上设有链轮(11)，所述链轮(11)上套设有链条(12)，所述行进电机(5)的输出端与一组所述链轮(11)连接。
4.根据权利要求2所述的一种吊机维护机器人，其特征在于：所述机身(1)上还设有若干滚珠(15)，所述滚珠(15)与所述通槽(16)位于所述机身(1)的同一平面上。
5.根据权利要求2所述的一种吊机维护机器人，其特征在于：所述调节机构包括转杆(6)和驱动电机(10)，所述转杆(6)通过轴承座转动连接在所述机身(1)内，所述转杆(6)由驱动电机(10)驱动，所述转杆(6)上开设有旋向相反的螺纹段，所述行走框(3)上还设有连块(7)，所述连块(7)上开设有与所述螺纹段相啮合的螺纹孔(13)，所述转杆(6)能够带动两组所述行走框(3)相向或背向移动。
6.根据权利要求5所述的一种吊机维护机器人，其特征在于：所述转杆(6)上设有从动齿轮(8)，所述驱动电机(10)设在所述机身(1)的内壁上，且所述驱动电机(10)的输出端上设有与所述从动齿轮(8)相啮合的驱动齿轮(9)，所述从动齿轮(8)与所述驱动齿轮(9)组合成锥形齿轮组。
7.根据权利要求1所述的一种吊机维护机器人，其特征在于：所述维护机构包括打磨盘(20)和喷头(22)，所述机身(1)的一侧上通过升降组件连接有升降板(18)，所述机身(1)上开设有供所述升降板(18)上下滑动的滑槽(17)，所述升降板(18)上设有打磨电机(19)，所述打磨电机(19)的输出端上设有所述打磨盘(20)；所述机身(1)的另一侧上通过固定板(28)设有所述喷头(22)，所述机身(1)内还设有涂料箱(24)，所述涂料箱(24)内设有输出泵(25)，所述输出泵(25)通过管道与所述喷头(22)连接，所述打磨电机(19)和所述输出泵(25)与所述控制箱(2)连接。
8.根据权利要求7所述的一种吊机维护机器人，其特征在于：所述升降组件采用液压缸(27)，所述液压缸(27)与所述控制箱(2)连接。
9.根据权利要求7所述的一种吊机维护机器人，其特征在于：所述升降板(18)上还设有抽风口(21)，所述抽风口(21)与所述打磨盘(20)位置相对应，所述机身(1)内还设有集尘箱(26)，所述集尘箱(26)通过风管与所述抽风口(21)连接。
10.根据权利要求7所述的一种吊机维护机器人，其特征在于：所述监察机构包括摄像头组件(23)，所述摄像头组件(23)设有两组，分别设在所述固定板(28)和升降板(18)上，所述摄像头组件(23)与所述控制箱(2)连接。
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