一种基于超高压水的除锈机器人
阅读说明：本技术 一种基于超高压水的除锈机器人 (Derusting robot based on ultrahigh pressure water ) 是由 章斌 于 2021-09-06 设计创作，主要内容包括：本发明属于机器人领域,尤其是一种基于超高压水的除锈机器人,针对现有的除锈机器人由于喷头的喷射面积有限,导致除锈的效率较低,且通过高压水喷射除锈后往往还会留下锈蚀产生的斑迹影响美观的问题,现提出如下方案,其包括移动机器人主体,所述移动机器人主体的顶部固定连接有防护壳体,防护壳体内固定安装有电机,移动机器人主体的前端设置有高压水除锈机构,本发明在使用时可以有效增大高压水的喷射面积,提升除锈的效率,且可以同步对高压除锈后的部位再进行一次抛光打磨,有效的提升金属表面的除锈效果和光泽,且利用环绕的超声波雷达探头进行探测和导航,使用安全性更高。(The invention belongs to the field of robots, in particular to a rust removal robot based on ultrahigh pressure water, which aims at solving the problems that the existing rust removal robot has lower rust removal efficiency due to the limited spray area of a spray head and often leaves spots generated by rust after rust removal by high pressure water spray to affect the appearance, and provides the following scheme, the rust removal robot comprises a mobile robot main body, the top of the mobile robot main body is fixedly connected with a protective shell, a motor is fixedly arranged in the protective shell, and the front end of the mobile robot main body is provided with a high pressure water rust removal mechanism. The use safety is higher.)
技术领域
本发明涉及机器人技术领域，尤其涉及一种基于超高压水的除锈机器人。
背景技术
高压水喷射除锈是一种环保、经济的新型表面处理手段，利用水流的高速流动将金属表面腐蚀产生的铁锈等清除掉，配合可以移动的机器人可以实现自动对大面积的锈迹进行清除，有效的解除了人力劳动；
但是现有的除锈机器人由于喷头的喷射面积有限，导致除锈的效率较低，且通过高压水喷射除锈后往往还会留下锈蚀产生的斑迹影响美观。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的除锈机器人由于喷头的喷射面积有限，导致除锈的效率较低，且通过高压水喷射除锈后往往还会留下锈蚀产生的斑迹影响美观的缺点，而提出的一种基于超高压水的除锈机器人。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种基于超高压水的除锈机器人，包括移动机器人主体，所述移动机器人主体的顶部固定连接有防护壳体，防护壳体内固定安装有电机，移动机器人主体的前端设置有高压水除锈机构，移动机器人主体的后端设置有抛光机构，防护壳体的顶部设置有超声雷达导航机构，电机与高压水除锈机构、抛光机构和超声雷达导航机构相配合，电机的输出轴上焊接有第一旋转轴，第一旋转轴的外侧固定套设有蜗杆，且第一旋转轴的一端固定连接有大锥齿轮，防护壳体内设置有两个第一轴承，两个第一轴承上设置有同一个第一旋转杆，第一旋转杆的一端固定连接有蜗轮，蜗轮与蜗杆相啮合，第一旋转杆与高压水除锈机构和超声雷达导航机构相配合，防护壳体内设置有两个第二轴承，两个第二轴承内设置有同一个第二旋转杆，第二旋转杆的一端固定连接有小锥齿轮，小锥齿轮与大锥齿轮相啮合，第二旋转杆与抛光机构相配合。
优选的，所述高压水除锈机构包括矩形框，矩形框内滑动安装有两个滑块，且矩形框内转动安装有双向丝杠，两个滑块上均开设有螺纹孔，双向丝杠转动安装于两个螺纹孔内，两个滑块上均开设有安装孔，两个安装孔内均设置有高压水管，两个高压水管的一端均设置有高压喷射头，双向丝杠可以通过螺纹孔带动滑块位移。
优选的，所述第一旋转杆的外侧固定套设有第一锥齿轮和第二锥齿轮，防护壳体内设置有两个轴承座，两个轴承座上分别设置有第三旋转杆和第四旋转杆，第三旋转杆的一端与第四旋转杆的一端分别固定连接有第三锥齿轮和第四锥齿轮，第一锥齿轮与第三锥齿轮相啮合，第二锥齿轮与第四锥齿轮相啮合，第一锥齿轮可以带动第三锥齿轮转动，第二锥齿轮可以带动第四锥齿轮转动。
优选的，所述第三旋转杆与第四旋转杆的外侧分别固定套设有第一半齿轮和第二半齿轮，防护壳体上固定安装有增速机，增速机的输入轴上焊接有第二旋转轴，第二旋转轴的一端固定连接有旋转齿轮，旋转齿轮与第一半齿轮和第二半齿轮相配合，第一半齿轮和第二半齿轮可以交替带动旋转齿轮正反转。
优选的，所述增速机的输出轴上焊接有第三旋转轴，第三旋转轴的一端固定连接有第五锥齿轮，双向丝杠的外侧固定套设有第六锥齿轮，第六锥齿轮与第五锥齿轮相啮合，第五锥齿轮可以带动第六锥齿轮转动。
优选的，所述抛光机构包括横板，横板上转动安装有多个转动杆，多个转动杆的底端均固定连接有抛光板，转动杆可以带动抛光板转动进行抛光打磨。
优选的，所述横板的顶部设置有两个旋转座，两个旋转座上转动安装有同一个第五旋转杆，第二旋转杆的外侧固定套设有第一皮带轮，第五旋转杆的外侧固定套设有第二皮带轮，第二皮带轮与第一皮带轮的外侧套设有同一个皮带，第一皮带轮可以通过皮带带动第二皮带轮转动。
优选的，所述第五旋转杆的外侧固定套设有多个第七锥齿轮，多个转动杆的顶端均固定连接有第八锥齿轮，第八锥齿轮与第七锥齿轮相啮合，第七锥齿轮可以带动第八锥齿轮转动。
优选的，所述超声雷达导航机构包括转动安装于防护壳体顶部的旋转板，旋转板上连接有水平臂，水平臂的一端设置有超声波雷达探头，旋转板可以通过水平臂带动超声波雷达探头环形运动。
优选的，所述旋转板的底部固定连接有第六旋转杆，第六旋转杆转动安装于防护壳体的顶部，第一旋转杆的外侧固定套设有第九锥齿轮，第六旋转杆的一端延伸至防护壳体内并固定连接有第十锥齿轮，第十锥齿轮与第九锥齿轮相啮合，第九锥齿轮可以带动第十锥齿轮转动。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本方案通过第五锥齿轮与第六锥齿轮相配合，双向丝杠通过螺纹孔与滑块相配合，使得两个滑块可以同步带动两个高速水管和高压喷射头位移，从而增大高压水的喷射面积，提升除锈的效率；
2、本方案通过大锥齿轮与小锥齿轮相配合，第一皮带轮通过皮带与第二皮带轮相配合，第七锥齿轮与第八锥齿轮和转动杆相配合，使得转动杆可以带动抛光板高速转动，对高压除锈后的部位再进行一次抛光打磨，有效的提升金属表面的除锈效果和光泽；
3、本方案通过第九锥齿轮与第十锥齿轮相配合，第六旋转杆与旋转板相配合，使得旋转板可以通过水平臂带动超声波雷达探头在移动机器人主体的周围缓慢转动并探测周围环境，从而达到给移动机器人主体进行导航的目的，及时没有人对移动机器人主体观察和控制，移动机器人主体也可以自行避开障碍物和凹槽，提升使用的安全性；
本发明在使用时可以有效增大高压水的喷射面积，提升除锈的效率，且可以同步对高压除锈后的部位再进行一次抛光打磨，有效的提升金属表面的除锈效果和光泽，且利用环绕的超声波雷达探头进行探测和导航，使用安全性更高。
附图说明
图1为本发明提出的一种基于超高压水的除锈机器人的俯视结构示意图；
图2为本发明提出的一种基于超高压水的除锈机器人的防护壳体剖面结构示意图；
图3为本发明提出的一种基于超高压水的除锈机器人的高压水除锈机构结构示意图；
图4为本发明提出的一种基于超高压水的除锈机器人的图2中A处放大结构示意图；
图5为本发明提出的一种基于超高压水的除锈机器人的抛光机构结构示意图；
图6为本发明提出的一种基于超高压水的除锈机器人的滑块立体结构示意图。
图中：1移动机器人主体、2防护壳体、3电机、4第一旋转轴、5蜗杆、6大锥齿轮、7第一轴承、8第一旋转杆、9蜗轮、10第二轴承、11第二旋转杆、12小锥齿轮、13矩形框、14滑块、15双向丝杠、16高压水管、17高压喷射头、18第一锥齿轮、19第二锥齿轮、20轴承座、21第三旋转杆、22第四旋转杆、23第三锥齿轮、24第四锥齿轮、25第一半齿轮、26第二半齿轮、27第二旋转轴、28旋转齿轮、29第三旋转轴、30第五锥齿轮、31第六锥齿轮、32横板、33转动杆、34抛光板、35第五旋转杆、36第一皮带轮、37第二皮带轮、38皮带、39第七锥齿轮、40第八锥齿轮、41旋转板、42水平臂、43超声波雷达探头、44第六旋转杆、45第九锥齿轮、46第十锥齿轮、47增速机。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例一
参照图1-6，一种基于超高压水的除锈机器人，包括移动机器人主体1，移动机器人主体1的顶部通过螺栓固定连接有防护壳体2，防护壳体2内通过螺栓固定安装有电机3，移动机器人主体1的前端设置有高压水除锈机构，移动机器人主体1的后端设置有抛光机构，防护壳体1的顶部设置有超声雷达导航机构，电机3与高压水除锈机构、抛光机构和超声雷达导航机构相配合，电机3的输出轴上焊接有第一旋转轴4，第一旋转轴4的外侧通过焊接固定套设有蜗杆5，且第一旋转轴4的一端通过焊接固定连接有大锥齿轮6，防护壳体2内设置有两个第一轴承7，两个第一轴承7上设置有同一个第一旋转杆8，第一旋转杆8的一端通过焊接固定连接有蜗轮9，蜗轮9与蜗杆5相啮合，第一旋转杆8与高压水除锈机构和超声雷达导航机构相配合，防护壳体2内设置有两个第二轴承10，两个第二轴承10内设置有同一个第二旋转杆11，第二旋转杆11的一端通过焊接固定连接有小锥齿轮12，小锥齿轮12与大锥齿轮6相啮合，第二旋转杆11与抛光机构相配合。
本实施例中，高压水除锈机构包括矩形框13，矩形框13内滑动安装有两个滑块14，且矩形框13内转动安装有双向丝杠15，两个滑块14上均开设有螺纹孔，双向丝杠15转动安装于两个螺纹孔内，两个滑块14上均开设有安装孔，两个安装孔内均设置有高压水管16，两个高压水管16的一端均设置有高压喷射头17，双向丝杠15可以通过螺纹孔带动滑块14位移。
本实施例中，第一旋转杆8的外侧通过焊接固定套设有第一锥齿轮18和第二锥齿轮19，防护壳体2内设置有两个轴承座20，两个轴承座20上分别设置有第三旋转杆21和第四旋转杆22，第三旋转杆21的一端与第四旋转杆22的一端分别通过焊接固定连接有第三锥齿轮23和第四锥齿轮24，第一锥齿轮18与第三锥齿轮23相啮合，第二锥齿轮19与第四锥齿轮24相啮合，第一锥齿轮18可以带动第三锥齿轮23转动，第二锥齿轮19可以带动第四锥齿轮24转动。
本实施例中，第三旋转杆21与第四旋转杆22的外侧分别通过焊接固定套设有第一半齿轮25和第二半齿轮26，防护壳体2上通过螺栓固定安装有增速机47，增速机47的输入轴上焊接有第二旋转轴27，第二旋转轴27的一端通过焊接固定连接有旋转齿轮28，旋转齿轮28与第一半齿轮25和第二半齿轮26相配合，第一半齿轮25和第二半齿轮26可以交替带动旋转齿轮28正反转。
本实施例中，增速机47的输出轴上焊接有第三旋转轴29，第三旋转轴29的一端通过焊接固定连接有第五锥齿轮30，双向丝杠15的外侧通过焊接固定套设有第六锥齿轮31，第六锥齿轮31与第五锥齿轮30相啮合，第五锥齿轮30可以带动第六锥齿轮31转动。
本实施例中，抛光机构包括横板32，横板32上转动安装有多个转动杆33，多个转动杆33的底端均通过焊接固定连接有抛光板34，转动杆33可以带动抛光板34转动进行抛光打磨。
本实施例中，横板32的顶部设置有两个旋转座，两个旋转座上转动安装有同一个第五旋转杆35，第二旋转杆11的外侧通过焊接固定套设有第一皮带轮36，第五旋转杆35的外侧通过焊接固定套设有第二皮带轮37，第二皮带轮37与第一皮带轮36的外侧套设有同一个皮带38，第一皮带轮36可以通过皮带38带动第二皮带轮37转动。
本实施例中，第五旋转杆35的外侧通过焊接固定套设有多个第七锥齿轮39，多个转动杆33的顶端均通过焊接固定连接有第八锥齿轮40，第八锥齿轮40与第七锥齿轮39相啮合，第七锥齿轮39可以带动第八锥齿轮40转动。
本实施例中，超声雷达导航机构包括转动安装于防护壳体2顶部的旋转板41，旋转板41上连接有水平臂42，水平臂42的一端设置有超声波雷达探头43，旋转板41可以通过水平臂42带动超声波雷达探头43环形运动。
本实施例中，旋转板41的底部固定连接有第六旋转杆44，第六旋转杆44转动安装于防护壳体2的顶部，第一旋转杆8的外侧通过焊接固定套设有第九锥齿轮45，第六旋转杆44的一端延伸至防护壳体2内并通过焊接固定连接有第十锥齿轮46，第十锥齿轮46与第九锥齿轮45相啮合，第九锥齿轮45可以带动第十锥齿轮46转动。
本实施例中，在使用时，首先将移动机器人主体1放置到需要大面积除锈的物体表面上，例如大型邮轮或大型油罐等等，通过移动机器人主体1内设置有的磁力块等可以使得移动机器人主体1可以在物体的表面移动不掉落，随后启动电机3，电机3的输出轴带动第一旋转轴4转动，第一旋转轴4同步带动蜗杆5和大锥齿轮6转动，蜗杆5带动蜗轮9转动并降低速率，蜗轮9带动第一旋转杆8转动，第一旋转杆8同步带动第一锥齿轮18、第二锥齿轮19和第九锥齿轮45转动，第一锥齿轮18和第二锥齿轮19分别带动第三锥齿轮23和第四锥齿轮24转动，使得第三锥齿轮23和第四锥齿轮24分别带动第三旋转杆21和第四旋转杆22转动，且第三旋转杆21与第四旋转杆22转动方向相反，使得第三旋转杆21和第四旋转杆22分别通过第一半齿轮25和第二半齿轮26交替性带动旋转齿轮28正反转，旋转齿轮28通过第二旋转轴27、增速机47和第三旋转轴29带动第五锥齿轮30交替正反转，使得第五锥齿轮30通过第六锥齿轮31带动双向丝杠15交替正反转，进一步使得双向丝杠15通过螺纹孔带动两个滑块14来回位移，使得滑块14可以带动高压水管16和高压喷射头17来回的位移，使得除锈的面积增大了，进一步的提升了除锈的效率，同时大锥齿轮6带动小锥齿轮12转动并提升速率，小锥齿轮12带动第二旋转杆11转动，第二旋转杆11带动第一皮带轮36转动，第一皮带轮36通过皮带38带动第二皮带轮37转动，第二皮带轮37带动第五旋转杆35转动，第五旋转杆35带动第七锥齿轮39转动，第七锥齿轮39带动第八锥齿轮40转动，第八锥齿轮40通过转动杆33带动抛光板34转动，从而使得抛光板34对除锈后残留的锈迹进一步的抛光打磨，提升除锈效果和金属光泽，同时第九锥齿轮45带动第十锥齿轮46转动，第十锥齿轮46通过第六旋转杆44带动旋转板41转动，旋转板41通过水平臂42带动超声波雷达探头43对移动机器人主体1周边的环境进行探测，从而到达给移动机器人主体1进行导航的目的。
实施例二
与实施例一的不同之处在于：包括移动机器人主体1，移动机器人主体1的顶部固定连接有防护壳体2，防护壳体2内固定安装有电机3，移动机器人主体1的前端设置有高压水除锈机构，移动机器人主体1的后端设置有抛光机构，防护壳体1的顶部设置有超声雷达导航机构，电机3与高压水除锈机构、抛光机构和超声雷达导航机构相配合，电机3的输出轴上焊接有第一旋转轴4，第一旋转轴4的外侧固定套设有第二小锥齿轮，且第一旋转轴4的一端固定连接有大锥齿轮6，防护壳体2内设置有两个第一轴承7，两个第一轴承7上设置有同一个第一旋转杆8，第一旋转杆8的一端固定连接有第二大锥齿轮，第二大锥齿轮与第二小锥齿轮相啮合，第一旋转杆8与高压水除锈机构和超声雷达导航机构相配合，防护壳体2内设置有两个第二轴承10，两个第二轴承10内设置有同一个第二旋转杆11，第二旋转杆11的一端固定连接有小锥齿轮12，小锥齿轮12与大锥齿轮6相啮合，第二旋转杆11与抛光机构相配合。
本实施例中，在使用时，首先将移动机器人主体1放置到需要大面积除锈的物体表面上，例如大型邮轮或大型油罐等等，通过移动机器人主体1内设置有的磁力块等可以使得移动机器人主体1可以在物体的表面移动不掉落，随后启动电机3，电机3的输出轴带动第一旋转轴4转动，第一旋转轴4同步带动第二小锥齿轮和大锥齿轮6转动，第二小锥齿轮带动第二大锥齿轮转动并降低速率，第二大锥齿轮带动第一旋转杆8转动，第一旋转杆8同步带动第一锥齿轮18、第二锥齿轮19和第九锥齿轮45转动，第一锥齿轮18和第二锥齿轮19分别带动第三锥齿轮23和第四锥齿轮24转动，使得第三锥齿轮23和第四锥齿轮24分别带动第三旋转杆21和第四旋转杆22转动，且第三旋转杆21与第四旋转杆22转动方向相反，使得第三旋转杆21和第四旋转杆22分别通过第一半齿轮25和第二半齿轮26交替性带动旋转齿轮28正反转，旋转齿轮28通过第二旋转轴27、增速机47和第三旋转轴29带动第五锥齿轮30交替正反转，使得第五锥齿轮30通过第六锥齿轮31带动双向丝杠15交替正反转，进一步使得双向丝杠15通过螺纹孔带动两个滑块14来回位移，使得滑块14可以带动高压水管16和高压喷射头17来回的位移，使得除锈的面积增大了，进一步的提升了除锈的效率，同时大锥齿轮6带动小锥齿轮12转动并提升速率，小锥齿轮12带动第二旋转杆11转动，第二旋转杆11带动第一皮带轮36转动，第一皮带轮36通过皮带38带动第二皮带轮37转动，第二皮带轮37带动第五旋转杆35转动，第五旋转杆35带动第七锥齿轮39转动，第七锥齿轮39带动第八锥齿轮40转动，第八锥齿轮40通过转动杆33带动抛光板34转动，从而使得抛光板34对除锈后残留的锈迹进一步的抛光打磨，提升除锈效果和金属光泽，同时第九锥齿轮45带动第十锥齿轮46转动，第十锥齿轮46通过第六旋转杆44带动旋转板41转动，旋转板41通过水平臂42带动超声波雷达探头43对移动机器人主体1周边的环境进行探测，从而到达给移动机器人主体1进行导航的目的。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。