本發(fā)明涉及爬壁噴漆機(jī)器人領(lǐng)域，尤其是涉及一種具有彈性防爆車輪的爬壁噴漆機(jī)器人。

背景技術(shù)：

公知的，爬壁噴漆機(jī)器人又稱為壁面移動(dòng)機(jī)器人，其是一種能夠在垂直的壁面攀爬并完成相關(guān)作業(yè)的自動(dòng)化機(jī)器人，主要用于對(duì)圓柱形大罐進(jìn)行探傷檢查或噴漆處理，對(duì)建筑物或船體的壁面進(jìn)行清潔或噴涂作業(yè)，以及在核工業(yè)中進(jìn)行檢查測(cè)厚作業(yè)等，由于垂直壁面作業(yè)屬于極限作業(yè)的范疇，因此爬壁噴漆機(jī)器人也稱為極限作業(yè)機(jī)器人；目前，在長(zhǎng)期的實(shí)際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，由于傳統(tǒng)的爬壁噴漆機(jī)器人所采用的車體結(jié)構(gòu)，都是以四輪驅(qū)動(dòng)的剛性車體結(jié)構(gòu)，即與車體連接的四個(gè)驅(qū)動(dòng)輪都是以剛性固定連接的，因此爬壁噴漆機(jī)器人在平整作業(yè)面上穩(wěn)定的行走作業(yè)是不存在問題的，但是一旦其在石油儲(chǔ)存罐、大型船舶等表面進(jìn)行噴漆作業(yè)時(shí)，受儲(chǔ)存罐、船舶不規(guī)則外表面以及爬壁噴漆機(jī)器人剛性車體的影響，爬壁噴漆機(jī)器人的四個(gè)驅(qū)動(dòng)輪會(huì)產(chǎn)生不同的附著力，從而極易出現(xiàn)爬壁噴漆機(jī)器人的某個(gè)驅(qū)動(dòng)輪無法穩(wěn)定的附著在作業(yè)面上的現(xiàn)象，進(jìn)而不但影響到爬壁噴漆機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)力，以及其在作業(yè)面上的整體附著力，而且嚴(yán)重時(shí)還會(huì)導(dǎo)致爬壁噴漆機(jī)器人在作業(yè)中行進(jìn)的路線與規(guī)劃的路線出現(xiàn)偏差，最終使應(yīng)用方遭受到相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)損失；

此外，傳統(tǒng)的爬壁噴漆機(jī)器人采用的都是驅(qū)動(dòng)電機(jī)與車輪分體的車輪結(jié)構(gòu)，即通過磁性車輪殼體對(duì)相應(yīng)壁面所產(chǎn)生的磁吸附力使爬壁噴漆機(jī)器人吸附于壁面，然后通過扭矩傳遞系統(tǒng)把位于車輪外部的電機(jī)的力矩傳遞給車輪，從而達(dá)到替代人工在壁面進(jìn)行相關(guān)作業(yè)的目的；然而，由于一些作業(yè)環(huán)境屬于易燃易爆環(huán)境，例如在存放過相應(yīng)化學(xué)物質(zhì)的罐體內(nèi)進(jìn)行作業(yè)，或是在內(nèi)部空間有限，且空氣不流通的腔體內(nèi)進(jìn)行噴漆作業(yè)時(shí)，由于罐內(nèi)殘留的一些相應(yīng)化學(xué)物質(zhì)的氣體或是爬壁噴漆機(jī)器人噴出的漆霧具有易燃特性，而爬壁噴漆機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)又客觀的存在有不定時(shí)打火現(xiàn)象，因此一旦環(huán)境中的氣體遇到火星就會(huì)發(fā)生燃燒或是閃爆的現(xiàn)象，從而給應(yīng)用方帶來危害；目前，為了防止爬壁噴漆機(jī)器人在易燃易爆環(huán)境中作業(yè)時(shí)出現(xiàn)燃燒或閃爆現(xiàn)象，傳統(tǒng)的措施是對(duì)爬壁噴漆機(jī)器人中可能出現(xiàn)打火的車輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)及電機(jī)驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行防爆處理，即通過安裝相應(yīng)的防爆盒將電機(jī)及驅(qū)動(dòng)器與外界環(huán)境隔離開，從而避免燃燒或閃爆的現(xiàn)象發(fā)生，然而，這樣的防爆盒結(jié)構(gòu)使得爬壁噴漆機(jī)器人的整體外形復(fù)雜，體積和重量較大，從而相應(yīng)限制了其在有限空間內(nèi)的靈活作業(yè)，造成其在易燃易爆環(huán)境中作業(yè)時(shí)無法充分發(fā)揮出車輪的機(jī)動(dòng)性優(yōu)勢(shì)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服背景技術(shù)中的不足，本發(fā)明公開了一種具有彈性防爆車輪的爬壁噴漆機(jī)器人，所述的爬壁噴漆機(jī)器人不但能夠保障其驅(qū)動(dòng)輪有效的附著在不規(guī)則的作業(yè)面上，避免其驅(qū)動(dòng)力及附著力受到影響，而且還能夠在不安裝防爆盒的前提下確保爬壁噴漆機(jī)器人在易燃易爆環(huán)境中安全靈活的進(jìn)行作業(yè)。

為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種具有彈性防爆車輪的爬壁噴漆機(jī)器人，所述的爬壁噴漆機(jī)器人包含防爆車輪和彈性連接結(jié)構(gòu)；所述的防爆車輪包含車輪殼、車輪端蓋、車輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、防爆插頭和惰性氣體管接口；所述的車輪殼和車輪端蓋對(duì)應(yīng)抵觸形成一空腔，該空腔內(nèi)固定安置有用于驅(qū)動(dòng)防爆車輪轉(zhuǎn)動(dòng)的車輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)；所述的車輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包含電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和驅(qū)動(dòng)電機(jī)；所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器固定安置在空腔內(nèi)部一側(cè)，且通過固定連接在車輪殼內(nèi)側(cè)的連接件定位，該電機(jī)驅(qū)動(dòng)器與位于空腔中心位置的驅(qū)動(dòng)電機(jī)對(duì)應(yīng)連接；所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器設(shè)有貫穿車輪端蓋，并固定位于車輪端蓋外側(cè)面的防爆插頭；所述的車輪端蓋外側(cè)面設(shè)有通至空腔內(nèi)的惰性氣體管接口；所述的驅(qū)動(dòng)電機(jī)用于帶動(dòng)防爆車輪轉(zhuǎn)動(dòng)，其通過固定在車輪端蓋中心位置的防護(hù)殼體定位，該防護(hù)殼體對(duì)應(yīng)與車輪端蓋密封連接；

所述的彈性連接結(jié)構(gòu)包含連接塊、彈簧連接桿和支撐座；所述的連接塊的一端對(duì)應(yīng)與車輪端蓋的外側(cè)面中部固定連接，連接塊的另一端通過銷軸與爬壁噴漆機(jī)器人的車體對(duì)應(yīng)鉸接；所述連接塊的中部通過軸與彈簧連接桿的一側(cè)端部鉸接，該彈簧連接桿的另一側(cè)桿身設(shè)有環(huán)形槽，在環(huán)形槽槽內(nèi)依次活動(dòng)套接彈簧A、支撐座的底端和彈簧B，且彈簧A和彈簧B的直徑大于支撐座底端通孔的孔徑；所述的支撐座的頂端與車體對(duì)應(yīng)固定連接。

進(jìn)一步，所述的車輪殼和車輪端蓋之間的抵觸結(jié)合面以滑動(dòng)結(jié)合面或防爆結(jié)合面的形式結(jié)合形成空腔。

進(jìn)一步，所述的惰性氣體管接口設(shè)有壓力監(jiān)控裝置。

進(jìn)一步，所述的車輪端蓋和防護(hù)殼體設(shè)為一體結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步，所述的驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過變速機(jī)構(gòu)帶動(dòng)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)。

進(jìn)一步，所述的車輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)置有蓄電池組。

進(jìn)一步，所述的蓄電池組設(shè)有太陽能電池板或防爆充電插頭，該太陽能電池板或防爆充電插頭固定安裝在車輪殼外側(cè)面。

進(jìn)一步，所述的車輪端蓋與連接塊通過呈圓周排列的多個(gè)螺釘固定連接。

進(jìn)一步，所述的連接塊呈一端大一端小的水滴形或葫蘆形結(jié)構(gòu)。

由于采用如上所述的技術(shù)方案，本發(fā)明具有如下有益效果：

本發(fā)明所述的具有彈性防爆車輪的爬壁噴漆機(jī)器人整體外形簡(jiǎn)單，體積較?。挥捎谒龅呐辣趪娖釞C(jī)器人采用了將車輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)安裝于車輪內(nèi)部空腔中的結(jié)構(gòu)，同時(shí)還設(shè)計(jì)了能夠向空腔內(nèi)充入惰性氣體的結(jié)構(gòu)，因此使得防爆車輪內(nèi)部的壓力能夠始終大于車輪外部的壓力，即易燃易爆環(huán)境中的氣體完全不會(huì)進(jìn)入到防爆車輪空腔內(nèi)，從而就根本無需再通過安裝防爆盒來保障易打火的電器元件，這徹底的避免了位于防爆車輪內(nèi)部的車輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)與外界環(huán)境的氣體接觸，也就從根本上杜絕了防爆車輪在易燃易爆環(huán)境中發(fā)生燃燒或閃爆的可能；由于所述爬壁噴漆機(jī)器人無需安裝防爆盒，因此其不但整體外形和體積重量都相應(yīng)得到了簡(jiǎn)化和減小，而且還能夠達(dá)到在確保不會(huì)發(fā)生燃燒或閃爆的前提下，有效保障其在有限空間內(nèi)靈活作業(yè)，以及在易燃易爆環(huán)境中充分發(fā)揮車輪機(jī)動(dòng)優(yōu)勢(shì)的目的；

同時(shí)，所述的爬壁噴漆機(jī)器人還采用了柔性連接的方式將防爆車輪與車體連接在一起，這種連接方式使每一個(gè)防爆車輪都具有了各自的彈性浮動(dòng)區(qū)間，從而當(dāng)爬壁噴漆機(jī)器人在不規(guī)則的外表面進(jìn)行噴漆作業(yè)時(shí)，其每一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪都能夠利用各自的彈性浮動(dòng)區(qū)間來有效保障附著力不受影響，這有效的避免了爬壁噴漆機(jī)器人的整體驅(qū)動(dòng)力受到影響，并最終達(dá)到了使爬壁噴漆機(jī)器人的每個(gè)驅(qū)動(dòng)輪都能夠有效附著在不規(guī)則的作業(yè)面上的目的，進(jìn)而不但使爬壁噴漆機(jī)器人的噴漆工作質(zhì)量和效率得到了提高，而且還有效的降低了應(yīng)用方因作業(yè)失誤而承受經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)的風(fēng)險(xiǎn)；此外，由于所述爬壁噴漆機(jī)器人有效減小了其整體重量和體積，因此其能夠達(dá)到在作業(yè)時(shí)搭載更多工作模塊，并進(jìn)行更多樣化作業(yè)操作的目的，也因此，所述的爬壁噴漆機(jī)器人極具推廣和應(yīng)用價(jià)值。

【附圖說明】

圖1是本發(fā)明的示意圖；

圖2是所述防爆車輪的示意圖；

圖3是所述防爆車輪的內(nèi)部示意圖；

圖4是所述彈性連接結(jié)構(gòu)的示意圖。

圖中：1、車輪殼；2、車輪端蓋；3、空腔；4、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器；5、驅(qū)動(dòng)電機(jī)；6、防爆插頭；7、惰性氣體管接口；8、防護(hù)殼體；9、連接塊；10、銷軸；11、車體；12、軸；13、彈簧連接桿；14、彈簧A；15、支撐座；16、彈簧B。

【具體實(shí)施方式】

通過下面的實(shí)施例可以更詳細(xì)的解釋本發(fā)明，公開本發(fā)明的目的旨在保護(hù)本發(fā)明范圍內(nèi)的一切變化和改進(jìn)，本發(fā)明并不局限于下面的實(shí)施例：

結(jié)合附圖1～4所述的具有彈性防爆車輪的爬壁噴漆機(jī)器人，包含防爆車輪和彈性連接結(jié)構(gòu)；所述的防爆車輪包含車輪殼1、車輪端蓋2、車輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、防爆插頭6和惰性氣體管接口7；所述的車輪殼1和車輪端蓋2對(duì)應(yīng)抵觸形成一空腔3，該空腔3內(nèi)固定安置有用于驅(qū)動(dòng)防爆車輪轉(zhuǎn)動(dòng)的車輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，即所述的防爆車輪由安裝在車輪內(nèi)部空腔3中的車輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)；根據(jù)需要，車輪殼1和車輪端蓋2之間對(duì)應(yīng)抵觸的結(jié)合面以滑動(dòng)結(jié)合面或防爆結(jié)合面的形式對(duì)接形成空腔3，即車輪殼1和車輪端蓋2之間的對(duì)接結(jié)合面能夠按滑動(dòng)結(jié)合面呈微間隙設(shè)置或是按防爆結(jié)合面呈密封設(shè)置；所述的車輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)由電機(jī)驅(qū)動(dòng)器4和驅(qū)動(dòng)電機(jī)5構(gòu)成，所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器4固定安置在空腔3的內(nèi)部一側(cè)位置，且通過與車輪殼1內(nèi)側(cè)面固定連接的相應(yīng)連接件定位，從而使電機(jī)驅(qū)動(dòng)器4能夠始終與車輪殼1牢固連接在一起；

所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器4與位于空腔3中心位置的驅(qū)動(dòng)電機(jī)5對(duì)應(yīng)連接，即能夠通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)器4來控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)5動(dòng)作，從而達(dá)到利用驅(qū)動(dòng)電機(jī)5帶動(dòng)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)的目的；為了便于控制調(diào)整防爆車輪的轉(zhuǎn)速，能夠在車輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中設(shè)置相應(yīng)的變速機(jī)構(gòu)，即驅(qū)動(dòng)電機(jī)5能夠通過設(shè)置的變速機(jī)構(gòu)來帶動(dòng)和調(diào)整防爆車輪轉(zhuǎn)速的目的；所述的驅(qū)動(dòng)電機(jī)5通過固定在車輪端蓋2中心位置的防護(hù)殼體8定位，該防護(hù)殼體8對(duì)應(yīng)與車輪端蓋2密封連接，即驅(qū)動(dòng)電機(jī)5通過防護(hù)殼體8固定連接在車輪端蓋2的中心位置，從而確保了防爆車輪在被驅(qū)動(dòng)電機(jī)5帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的平穩(wěn)性；為簡(jiǎn)化安裝工序，能夠?qū)④囕喍松w2和防護(hù)殼體8設(shè)為一體結(jié)構(gòu)；根據(jù)需要，構(gòu)成防爆車輪的各部件和連接件及其之間的結(jié)合面均要求按國(guó)家防爆標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)；

為便于安全的連接外部電源，所述的車輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)有貫穿車輪端蓋2，并固定位于車輪端蓋2外側(cè)面的防爆插頭6，即車輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)能夠通過內(nèi)部電器元件被進(jìn)行過防爆處理的防爆插頭6來連接外部電源，從而達(dá)到利用防爆插頭6安全穩(wěn)定的給位于車輪空腔3中的車輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)提供動(dòng)力的目的；同時(shí)，為確保位于空腔3內(nèi)的車輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)不會(huì)與易燃易爆環(huán)境中的氣體接觸，能夠在車輪端蓋2外側(cè)面設(shè)置通至車輪空腔3內(nèi)的惰性氣體管接口7，即能夠在爬壁噴漆機(jī)器人通電及工作前，先利用惰性氣體管接口7向車輪的空腔3內(nèi)輸入潔凈的惰性氣體，從而達(dá)到在易燃易爆的環(huán)境中，外部氣體不可能進(jìn)入車輪內(nèi)部的目的，這從根本上杜絕了車輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中易打火的元件與外部環(huán)境氣體接觸，徹底避免了出現(xiàn)燃燒或閃爆的可能；

根據(jù)需要，能夠在惰性氣體管接口7處設(shè)置相應(yīng)的壓力監(jiān)控裝置，例如在車輪殼1和車輪端蓋2之間的對(duì)應(yīng)抵觸結(jié)合面以滑動(dòng)結(jié)合面間隙設(shè)置時(shí)，能夠通過壓力監(jiān)控裝置來實(shí)時(shí)監(jiān)控車輪空腔3內(nèi)惰性氣體的壓力，避免防爆車輪內(nèi)部壓力過小，而在車輪殼1和車輪端蓋2之間的對(duì)應(yīng)結(jié)合面以防爆結(jié)合面密封設(shè)置時(shí)，能夠通過壓力監(jiān)控裝置來實(shí)時(shí)監(jiān)控車輪空腔3內(nèi)惰性氣體的壓力，避免防爆車輪內(nèi)部壓力過大，這樣就能夠達(dá)到有效提高操作安全性的目的；此外，還能夠?qū)⒍栊詺怏w管接口7設(shè)置在與空腔3內(nèi)車輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)相對(duì)應(yīng)的位置，從而使充入的惰性氣體能夠更快捷的全面包裹住車輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)；根據(jù)需要，為了在給車輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)提供電力的同時(shí)，還能夠避免與外部電源連接的線路過多，影響到爬壁噴漆機(jī)器人靈活動(dòng)作，能夠在車輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中設(shè)置相應(yīng)的蓄電池組，即通過同樣位于空腔內(nèi)的蓄電池組直接為車輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)提供電力；為便于蓄電，所述的蓄電池組能夠設(shè)置有固定安裝在車輪殼1外側(cè)面的太陽能電池板或防爆充電插頭，從而達(dá)到利用太陽能電池板在合適的條件下自動(dòng)蓄充電，或是利用防爆充電插頭為蓄電池組安全充電的目的；

所述的彈性連接結(jié)構(gòu)包含連接塊9、彈簧連接桿13和支撐座15；所述的連接塊9的一端對(duì)應(yīng)與車輪端蓋2的外側(cè)面中部固定連接，根據(jù)需要，能夠通過對(duì)應(yīng)圍繞車輪端蓋2中心一周排列的多個(gè)螺釘將車輪端蓋2與連接塊9固定連接在一起；所述連接塊9的另一端通過銷軸10與車體11對(duì)應(yīng)鉸接，即連接塊9能夠以銷軸10為圓心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)；根據(jù)需要，能夠?qū)⑦B接塊9設(shè)置為一端大一端小的水滴形或葫蘆形結(jié)構(gòu)，其大端對(duì)應(yīng)與車輪端蓋2連接，小端對(duì)應(yīng)與車體11連接；所述連接塊9的中部通過軸12與彈簧連接桿13的一側(cè)端部鉸接，即連接塊9在動(dòng)作時(shí)，能夠同步帶動(dòng)彈簧連接桿13相應(yīng)動(dòng)作；

所述彈簧連接桿13的另一側(cè)桿身設(shè)有環(huán)形槽，在環(huán)形槽槽內(nèi)依次活動(dòng)套接彈簧A 14、支撐座15的底端和彈簧B 16，且彈簧A 14和彈簧B 16的直徑大于支撐座15底端通孔的孔徑，該支撐座15的頂端與車體11對(duì)應(yīng)固定連接，即確保了被連接塊9帶動(dòng)的彈簧連接桿13能夠在支撐座15的限位作用下平穩(wěn)的左右移動(dòng)，由于彈簧A 14和彈簧B 16對(duì)應(yīng)分布在支撐座15的左右，而支撐座15又固定在車體11上，因此當(dāng)所述爬壁噴漆機(jī)器人在不規(guī)則作業(yè)面上行進(jìn)時(shí)，其每一個(gè)防爆車輪都會(huì)相應(yīng)的帶動(dòng)相關(guān)的連接塊9以銷軸10為中心進(jìn)行一定量的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并同時(shí)帶動(dòng)彈簧連接桿13相應(yīng)的進(jìn)行左右移動(dòng)，此時(shí)，彈簧A14或彈簧B16與支撐座15之間的對(duì)應(yīng)抵觸力就能夠起到控制彈簧連接桿13左右移動(dòng)量的作用，從而達(dá)到控制防爆車輪及連接塊9的旋轉(zhuǎn)量，保障防爆車輪能夠相對(duì)車體11進(jìn)行左右或上下彈性移動(dòng)的目的。

本發(fā)明未詳述部分為現(xiàn)有技術(shù)，故本發(fā)明未對(duì)其進(jìn)行詳述。