本发明属于清洁技术领域，更具体地说，是涉及一种除锈机器人。
背景技术：
化工储罐是化工企业必备的重要装备，存放的介质通常具有腐蚀性，加之长年暴露在空气之中，其内外表面极易因锈蚀产生裂纹，存放高温高压介质时存在巨大安全隐患。为保障化工厂的安全运营，化工储罐需定期进行除锈，重新喷涂防腐层，现如今除锈的方法有：工具除锈，化学清洗除锈，喷砂除锈，超高压水射流除锈等。超高压水射流除锈具有水射流无污染，效率高，除锈质量高，便于人员操作等优点，通常作为常用除锈方法。
机器人除锈在很大程度上减轻了人类的劳动强度，降低了环境污染，而且能够有效的提高生产效率和生产质量具有重大的现实意义，目前国内外除锈机器人多以爬壁机器人为载体，搭载除锈装置进行除锈作业由于爬壁机器人自主作业的空间和自由度有限，这种仅以爬壁机器人为载体的除锈机器人只能清除石化储罐壁面大面积锈层的清洁，而不能清除边角、喷淋管、加强圈、以及靠近旋梯等狭窄区域的锈层的清理。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种除锈机器人，旨在解决化工储罐需定期进行除锈时除锈质量差，除锈效率底，自动化程度低，环境污染严重，金属罐体壁面过度腐蚀以及除锈机器人在进行除锈时灵活性差，作业类型单一，负载能力小完美解决边角、喷淋管、加强圈、以及靠近旋梯等狭窄区域的锈层的清理难得问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种除锈机器人，包括：
支架，上设有支撑组件；
驱动组件，设置在所述支架上；
机械臂单元，包括与所述支架转动连接的腰部关节，一端与所述腰部关节转动连接的大臂关节，以及与所述大臂关节转动连接的小臂关节；其中，所述大臂关节转动所在的平面垂直于所述腰部关节转动所在的平面，所述小臂关节转动所在的平面同时垂直于所述大臂关节转动所在的平面、以及所述腰部关节转动所在的平面。
优选地，作为本申请另一实施例，其特征在于，所述驱动组件包括：
左驱动单元，安装于所述支架上；
右驱动单元，安装于所述支架上且与所述左驱动单元对称布置；
永磁吸附单元，分别设置在所述左驱动单元、所述右驱动单元上。
优选地，作为本申请另一实施例，其特征在于，所述驱动组件还包括：
护罩，安装于所述支架上；
刷子，安装在所述护罩上，与所述左驱动单元和所述右驱动单元接触连接。
优选地，作为本申请另一实施例，其特征在于，所述机械臂单元还包括：
第一伺服电机，安装于所述支架上，所述第一伺服电机一端与所述腰部关节转动连接；
第一撑杆，一端穿过所述大臂关节，且该端与所述大臂关节转动连接，另一端与腰部关节转动连接，用于实现竖直平面摆动；
第二撑杆，一端穿过所述大臂关节，且该端与所述大臂关节前端通过转动连接，另一端穿过所述小臂关节转动连接，该端与所述小臂关节末端转动连接，用于实现小臂关节顶端垂直清洗面的微调。
优选地，作为本申请另一实施例，其特征在于，所述驱动组件还包括刮片，所述刮片安装于所述支架上且与所述永磁吸附单元接触连接。
优选地，作为本申请另一实施例，其特征在于，所述小臂关节前端有安装基台，用于安装清洗喷头和传感器。
优选地，作为本申请另一实施例，其特征在于，所述支架形状呈u形。
优选地，作为本申请另一实施例，其特征在于，所述支撑组件为万向轮。
优选地，作为本申请另一实施例，其特征在于，所述万向轮设置于所述左驱动单元和所述右驱动单元的中轴线上。
本发明提供的除锈机器人的有益效果在于：与现有技术相比，本发明除锈机器人解决了爬壁机器人在自主作业的空间和自由度有限得缺点，解决了爬升过程中吸附能力不足，灵活性不够的缺点，解决了这种仅以爬壁机器人为载体的除锈机器人只能清除石化储罐壁面大面积锈层的清洁，而不能清除边角、喷淋管、加强圈、以及靠近旋梯等狭窄区域的锈层的清理的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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发明的一些实施例，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。
图1为本发明实施例提供的除锈机器人的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的除锈机器人的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的除锈机器人的主视结构示意图；
图4为所示的除锈机器人的侧视结构示意图；
图5为所示的除锈机器人的行走线路示意图；
图6为所示的除锈机器人的清洁示意图；
图7为所示的除锈机器人的轮清洁示意图；
图中：1、左驱动单元；2、支架；3、视觉模块；4、支撑组件；5、右驱动单元；6、机械臂单元；7、外侧右轮；8、右侧永磁吸附轮；9、第二伺服电机；10、t形支架；11、外侧左轮；12、左侧永磁吸附轮；13、里侧左轮；14、第一伺服电机；15、腰部关节；16、大臂关节；17、第二撑杆；18、小臂关节；19、安装基台；20、第一撑杆；21、圆锥齿轮；22、第三伺服电机；23、右辅助轴；24、左辅助轴；25、第四转轴；26、第五转轴；27、第三转轴；28、第二转轴；29、腰部关节支撑轴；30、第一转轴；31、刮片；32、里侧右轮；33、刷子；34、护罩。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请一并参阅图1至图7，现对本发明提供的除锈机器人进行说明：除锈机器人，包括：支架2、驱动组件、机械臂单元6，支架2上设有支撑组件4，驱动组件设置在支架2上，机械臂单元6包括与支架2转动连接的腰部关节15，一端与腰部关节15转动连接的大臂关节16以及与大臂关节16转动连接的小臂关节18，其中，大臂关节16转动所在的平面垂直于腰部关节15转动所在的平面，小臂关节18转动所在的平面同时垂直于大臂关节16转动所在的平面、以及腰部关节15转动所在的平面。
本发明提供的除锈机器人，与现有技术相比，本发明除锈机器人右驱动单元5与左驱动单元1对称布置，支撑组件4设置于左驱动单元1、右驱动单元5的中轴线上。解决了爬壁机器人在自主作业的空间和自由度有限得缺点，右侧永磁吸附轮8、左侧永磁吸附轮12，分别设置在左驱动单元1、右驱动单元5上解决了爬升过程中吸附能力不足，灵活性不够的缺点，解决了这种仅以爬壁机器人为载体的除锈机器人只能清除石化储罐壁面大面积锈层的清洁，而不能清除边角、喷淋管、加强圈、以及靠近旋梯等狭窄区域的锈层的清理的问题。
作为本发明提供的除锈机器人的一种具体实施方式，请参阅图1及图7，驱动组件包括：左驱动单元1、右驱动单元5、永磁吸附单元，左驱动单元1安装于支架2上，右驱动单元5安装于支架2上、且与左驱动单元1对称布置，永磁吸附单元分别设置在左驱动单元1、右驱动单元5上。
驱动组件还包括：护罩34、刷子33，护罩34安装于支架2上，刷子33装在护罩34上，与左驱动单元1和右驱动单元5接触连接。里侧左轮13一端通过传动轴固定连接第一伺服电机14，另一端通过连接件固定连接左侧永磁吸附轮12，外侧左轮11一端通过左辅助轴24与支架2转动连接，另一端通过连接件螺钉固定连接左侧永磁吸附轮12，第一伺服电机14进行工作，驱动里侧左轮13，左侧永磁吸附轮12，外侧左轮11进行运动；里侧右轮32一端连通过传动轴固定接第二伺服电机9另一端通过连接件与右侧永磁吸附轮8固定连接，外侧右轮7一端通过右辅助轴23与支架2转动连接另一端通过连接件与右侧永磁吸附轮8固定连接，第二伺服电机9进行工作驱动里侧右轮32右侧永磁吸附轮8外侧右轮7进行运动；该结构两侧有左驱动单元1右驱动单元5，其结构设计巧妙，每个驱动单元都由伺服电机单独控制，可以实现多种运动，在日常清理中，先进行直线运动，视觉模块3采集到消息时，通过系统对第一伺服电机14和第二伺服电机9的控制来实现转向的目的，本除锈机器人的转弯半径正好为清洗半径，所以转向完成后，即将清洗的区域和已经洗区域可达到完美衔接。前二后一的布局可以很好的适应不用曲面的工作条件，实用性强，中间为永磁吸附轮，吸附能力强，两边为驱动轮的设计有着对工作区域的攀爬能力强的优点。
作为本发明实施例的一种具体实施方式，请参阅图1至图7，在进行工作时采用超高压水射流除锈的方式进行除锈，为了防止飞溅的锈屑吸附永磁吸附轮上影响后期运动效果，在t形支架10的左右两端各安装一个刮片31，在工作时，安装于安装基台19的会对机体产生负压，以支撑组件4为支点整体成为一个省力杠杆机构，左驱动单元1和右驱动单元5为动力端，安装于安装基台19的超高压水射流除锈装置会对机体产生负压为阻力端，时期工作更加平稳，效率更高。
作为本发明提供的除锈机器人的一种具体实施方式，参阅图1及图7，机械臂单元6还包括：第一伺服电机14、第一撑杆20、第二撑杆17，第一伺服电机14安装于支架2上，第三伺服电机22一端与腰部关节15转动连接，第一撑杆20一端穿过大臂关节16，且该端与大臂关节16转动连接，另一端与腰部关节15转动连接，用于实现竖直平面摆动，第二撑杆17一端穿过大臂关节16，且该端与大臂关节16前端通过转动连接，另一端穿过小臂关节18转动连接，该端与小臂关节18末端转动连接，用于实现小臂关节18顶端垂直清洗面的微调。
腰部关节15安装于支架2上，一端与第三伺服电机22端通过圆锥齿轮21转动连接，另一端通过第一转轴30转轴与所述大臂关节16转动连接，在工作时第三伺服电机22进行工作，带动第一撑杆20，大臂关节16，第二撑杆17，小臂关节18，安装基台19的水平面转动，第一撑杆20一端穿过大臂关节16且该端与大臂关节16通过第二转轴28转动连接，另一端与腰部关节15通过腰部关节支撑轴29转动连接，在进行工作前第一撑杆20进行工作实现竖直平面摆动，使安装在安装基台19的传感器进行工作，采集工作信息，然后进行大臂关节16的工作调节，调节完成，开始工作，此设计功能性强，针对边角、喷淋管、加强圈、以及靠近旋梯等狭窄区域的锈层的清理得到了很好的解决。
小臂关节18组件包括：小臂关节18呈镰刀形状，与大臂关节16通过第五转轴26连接，第二撑杆17一端穿过大臂关节16，且该端与大臂关节16前端通过第三转轴27转动连接，一端穿过小臂关节18且该端与所述小臂关节18末端通过第四转轴25转动连接，实现小臂关节18顶端的转动运动，在进行工作前腰部关节15、第一撑杆20、大臂关节16、第二撑杆17、小臂关节18须配合安装基台19上的传感器进行调整，然后安装在安装基台19上的超高压水射流除锈装置与平面呈工作角度，进行工作。安装基台19安装于小臂关节18前端，用于安装清洗喷头和传感器。
作为本发明提供的除锈机器人的一种具体实施方式，参阅图1及图7，护罩34安装在支架2上，刷子33安装在护罩34上用来洗刷外侧右轮7、外侧左轮11、里侧左轮13、里侧右轮32，减少外侧右轮7、外侧左轮11、里侧左轮13、里侧右轮32上附着的油污，增大摩擦力，减少因油污引起的打滑现象。
工作过程：将该机器人放入石化储罐内部或者外部，右侧永磁吸附轮8和左侧永磁吸附轮12进行供电吸附在石化储罐内部或者外部，利用视觉模块3对整体进行扫描，构建整体模型，计算最佳路径，在进行工作时，进行直线工作时：首先第三伺服电机22端通过圆锥齿轮21驱动腰部关节15进行摆动，在摆动的同时第一撑杆20驱动大臂关节16连同第二撑杆17驱动小臂关节18进行运动，第一撑杆20驱动大臂关节16使小臂关节18顶端安装的超高压水射流除锈装置始终与工作平面保持工作间隙，第二撑杆17驱动小臂关节18使小臂关节18顶端安装的超高压水射流除锈装置与工作平面保持标准角度，达到预取清洗效果，当腰部关节15驱动大臂关节16、小臂关节18进行一个清洗工作循环后，第一伺服电机14驱动左驱动单元1与第二伺服电机9驱动的右驱动单元5同时工作，前进一个工作单位，完成一个完整工作循环，然后腰部关节15继续驱动大臂关节16、小臂关节18继续进行一个清洗工作循环。完成一个直线工作后折返进行第二个直线工作时所需的转弯工作为：外侧驱动轮单元不动，里侧驱动轮单元进行运动，每一个前进距离为一个工作单位，然后腰部关节15继续驱动大臂关节16、小臂关节18继续进行一个清洗工作循环，以此类推，当里侧驱动轮单元行驶180°后清洗工作完成一个扇形区域此时外侧驱动轮单元变为里侧驱动轮单元，里侧驱动轮单元变为外侧驱动轮单元继续进行直线清理工作。在面对边角、喷淋管、加强圈、以及靠近旋梯等狭窄区域的锈层进行清理工作时只需调整第一撑杆20驱动大臂关节16和第二撑杆17驱动小臂关节18，进行清理。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
1.一种除锈机器人，其特征在于，包括：
支架(2)，上设有支撑组件(4)；
驱动组件，设置在所述支架(2)上；
机械臂单元(6)，包括与所述支架(2)转动连接的腰部关节(15)，一端与所述腰部关节(15)转动连接的大臂关节(16)，以及与所述大臂关节(16)转动连接的小臂关节(18)；其中，所述大臂关节(16)转动所在的平面垂直于所述腰部关节(15)转动所在的平面，所述小臂关节(18)转动所在的平面同时垂直于所述大臂关节(16)转动所在的平面、以及所述腰部关节(15)转动所在的平面。
2.如权利要求1所述的除锈机器人，其特征在于，所述驱动组件包括：
左驱动单元(1)，安装于所述支架(2)上；
右驱动单元(5)，安装于所述支架(2)上且与所述左驱动单元(1)对称布置；
永磁吸附单元，分别设置在所述左驱动单元(1)、所述右驱动单元(5)上。
3.如权利要求2所述的除锈机器人，其特征在于，所述驱动组件还包括：
护罩(34)，安装于所述支架(2)上；
刷子(33)，安装在所述护罩(34)上，与所述左驱动单元(1)和所述右驱动单元(5)接触连接。
4.如权利要求3所述的除锈机器人，其特征在于，所述机械臂单元(6)还包括：
第一伺服电机(22)，安装于所述支架(2)上，所述第一伺服电机(22)一端与所述腰部关节(15)转动连接；
第一撑杆(20)，一端穿过所述大臂关节(16)，且该端与所述大臂关节(16)转动连接，另一端与腰部关节(15)转动连接，用于实现竖直平面摆动；
第二撑杆(17)，一端穿过所述大臂关节(16)，且该端与所述大臂关节(16)前端通过转动连接，另一端穿过所述小臂关节(18)转动连接，该端与所述小臂关节(18)末端转动连接，用于实现小臂关节(18)顶端垂直清洗面的微调。
5.如权利要求4所述的除锈机器人，其特征在于，所述驱动组件还包括刮片(31)，所述刮片(31)安装于所述支架(2)上且与所述永磁吸附单元接触连接。
6.如权利要求5所述的除锈机器人，其特征在于，所述小臂关节(18)前端有安装基台(19)，用于安装清洗喷头和传感器。
7.如权利要求6所述的除锈机器人，其特征在于，所述支架(2)形状呈u形。
8.如权利要求7所述的除锈机器人，其特征在于，所述支撑组件(4)为万向轮。
9.如权利要求8所述的除锈机器人，其特征在于，所述万向轮设置于所述左驱动单元(1)和所述右驱动单元(5)的中轴线上。
技术总结