一种防爆轮式巡检机器人的制作方法

本发明专利属于机器人领域，具体说是一种应用于石化行业的防爆巡检机器人。

背景技术：

石油化工产业的成品油管道具有点多、线长、高压、易燃易爆、易造成环境污染等特点，因此，一旦出现异常情况未能及时发现并妥善处理的话，不但会危及管道的正常运营，还会对沿线人民的生命财产安全和环境生态造成威胁；为了加强输油站的安全管理，要求输油站人员定期对其进行巡视检查，而人工巡检具有劳动强度大、效率低、巡视有效性差等特点，迫切需要开展巡检技术研究，探索通过机器人辅助人工巡检或者代替人工巡检，最大限度地减轻基层员工的劳动强度，实现有效、可靠巡检，提升输油站本质安全管理，使输油站朝着无人化、智能化方向发展。

这就需要设计一种符合国家防爆标准：gb3836-2010，取得二类防爆证书的防爆巡检机器人，应用到石油化工场所。

技术实现要素：

本发明专利主要为了研发一种符合国家防爆标准，适用于高危场所的巡检设备，解决基层员工劳动强度大，效率低等缺点，提升输油场站本质安全管理，真正做到减员增效的目的。为此，设计了防爆轮式巡检机器人结构，使其既能满足防爆要求，又能适应石化行业对智能巡检的要求。

本发明提供了以下技术方案：一种防爆轮式巡检机器人，包括：主动轮（1）、rfid防爆控制器（2）、云台摄像机（3）、通讯天线（4）、防爆急停按钮机构（5）、防爆导航部件（6）、万向轮（7）、主腔体（10）、主驱动机构（11）、rfid天线（12）；其特征在于：所述主动轮（1）安装于主驱动机构（11）上，位于机器人的后部；所述万向轮（7）安装于主腔体（10）的两侧，位于机器人的前部；所述防爆急停按钮机构（5）内置急停按钮（33），急停按钮（33）与按钮固定螺套（32）相连，通过按钮杆（29）伸出到主腔体（10）外部，通过旋转按钮帽（28）带动急停按钮（33）转动，起到开关电源的作用；所述防爆导航部件（6）安装于机器人的最前端；所述rfid防爆控制器（2）、rfid天线（12）位于机器人的最后端。

优选地，所述主驱动机构（11）包括：减速电机（14）、驱动轴座（15）、铜套（16）、轴套座（18）、固定法兰（20）、驱动轴（22）、前端盖（24）、轴承（26）、密封圈（27）；所述铜套（16）与驱动轴座（15）为过盈配合，驱动轴（22）的一端与减速电机（14）相连，输出动力；另一端通过固定法兰（20）与主动轮（1）相连接。

更优选地，所述轴承（26）为角接触轴承。

非限制性地，所述防爆轮式巡检机器人还包括传感器（8）、报警灯（9）、可燃性气体探测器（13），报警灯（9）、传感器（8）、可燃性气体探测器（13）及云台摄像机（3）外部都包有防爆壳体，都与主腔体（10）采用防爆软管连接。

进一步，当所述防爆巡检机器人行走时：所述主腔体（10）的减速电机（14）带动主驱动机构（11）使所述主动轮（1）、万向轮（7）旋转，所述主动轮（3）差速转向时，万向轮（7）随之转动，实现原地转弯。

优选地，所述主动轮（1）、万向轮（7）为阻燃、防静电橡胶材料。

此外，所述主腔体（10）包括电池腔、线路板腔体，分别安装有电池、主控制板，所述减速电机（14）安装在主腔体（10）的腔体内部。

本发明专利的有益效果是：本发明动作灵活、体积较小，可通过铺设磁轨，利用防爆导航部件使机器人沿磁轨实现前进、后退、转向、掉头等动作。在特定位置，通过rfid防爆控制器使机器人自主选择被测物，通过机器视觉分析被测物状态，自动读取数据、超限报警，将采集数据实时上传到控制终端。

本机器人除了必备的设备外，还可以搭载防滴漏传感器、gps、北斗等，gps、北斗可以用于机器人的定位；防滴漏传感器可用于探测管路漏油点、漏液点位置。

附图说明

图1是防爆轮式巡检机器人的立体示意图；

图2是主驱动机构的局部剖视图；

图3是防爆急停按钮机构的局部剖视图。

主动轮1、rfid防爆控制器2、云台摄像机3、通讯天线4、防爆急停按钮机构5、防爆导航部件6、万向轮7、传感器8、报警灯9、主腔体10、主驱动机构11、rfid天线12、可燃性气体探测器13、减速电机14、驱动轴座15、铜套16、螺钉17、轴承座18、唇形密封圈19、固定法兰20、锁紧螺母21、驱动轴22、圆螺母23、前端盖24、隔套25、轴承26、密封圈27、按钮帽28、按钮杆29、螺母30、按钮杆固定法兰31、按钮固定螺套32、急停按钮33、固定支架34、紧定螺钉35。

具体实施方式

下面结合说明书附图和具体实施方式对本发明作进一步的描述。

参考图1，在本发明的第一实施方式提供了一种防爆轮式巡检机器人，主要包括：主动轮1、rfid防爆控制器2、云台摄像机3、通讯天线4、防爆急停按钮机构5、防爆导航部件6、万向轮7、传感器8、报警灯9、主腔体10、主驱动机构11、rfid天线12和可燃性气体探测器13等部件。

优选地，主动轮1安装于主驱动机构11上，位于机器人的后部；所述万向轮7安装于主腔体10的两侧，左右各1组，位于机器人的前部；所述防爆导航部件6安装于机器人的最前端；所述rfid防爆控制器2、rfid天线12位于机器人的最后端。

更为优选地，所述传感器8可以是位置传感器、和/或距离传感器、和/或角度传感器、和/或力传感器。

此外，所述主动轮1、万向轮7为阻燃、防静电橡胶材料。

更进一步，上述主腔体10采用3mm以上钢板制作，采用圆筒及平面隔爆结构，采用十字加强筋，提高了防爆性能，主腔体10包括电池腔、线路板腔体和主驱动机构11，分别安装有电池、主控制板、减速电机14等其他装置，机器人的行走依靠左右减速电机14来实现，当机器人处于行走状态时，主驱动机构11带动主动轮1旋转，万向轮7作为从动轮跟随旋转，实现前进或者后退。通过改变左右减速电机14的不同转速来实现机器人转向。

进一步，本发明的第二实施方式中，描述了一种主驱动机构11。如图2所示，该主驱动机构11包括：减速电机14、驱动轴座15、铜套16、螺钉17、轴承座18、唇形密封圈19、固定法兰20、锁紧螺母21、驱动轴22、圆螺母23、前端盖24、隔套25、轴承26和密封圈27。，所述铜套16与驱动轴座15为过盈配合，所述隔套25、轴承26、驱动轴22安装在轴套座18的圆孔中，通过圆螺母23进行轴向限位，在轴套座18的左端面通过螺钉17将前端盖24固定在轴套座18的左端面上，在前端盖24上安装有唇形密封圈19，起到防水、防尘作用；在轴承座18的右端驱动轴22的输入端与减速电机14相连，组成圆筒防爆面，通过平键来传递扭矩。所述驱动轴座15通过螺钉17固定在主腔体10上，并通过螺钉17将轴承座18与驱动轴座15固定在一起；驱动轴22的输出端端通过固定法兰20与主动轮1相连接，通过螺钉17固定。

更进一步，本发明的第三实施方式如图3所示，图3描述了一种防爆急停按钮机构：所述防爆急停按钮机构5包括按钮帽28、按钮杆29、螺母30、按钮杆固定法兰31、按钮固定螺套32、急停按钮33、固定支架34和紧定螺钉35。所述按钮帽28固定在按钮杆29顶端，通过密封圈27达到防水作用，按钮杆29的末端通过螺母30固定在按钮杆固定法兰31上，按钮杆固定法兰31与按钮固定螺套32通过螺纹将急停按钮33固定牢固，紧定螺钉35用来防止按钮固定螺套32出现松动；固定支架34与急停按钮33的组合体，通过螺钉17固定在主腔体10上。按钮杆29伸出到主腔体10外部，通过旋转按钮帽28带动急停按钮33转动，起到开关电源的作用。

本发明专利的有益效果是，在本发明动作灵活、体积较小，可通过铺设磁轨，通过防爆导航部件使机器人沿磁轨实现行走、转向、掉头等动作。在特定位置，通过rfid防爆控制器使机器人自主选择被测物，分析被测物状态，自动读取数据、超限报警，将采集数据实时上传到控制终端；通过搭载防滴漏传感器、gps、北斗等，gps、北斗可以用于机器人的定位；防滴漏传感器可用于探测管路漏油点、漏液点位置。

本发明所述并不限于具体实施方式所述的实施例，只要是本领域技术人员根据本发明方案得出其他的实施方式，同样属于本发明的技术创新及保护的范围。