CN111217108A - 一种用于极端环境皮带输送机的单轨巡检机器人系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公布了一种用于极端环境皮带输送机的单轨巡检机器人系统，包括由互相垂直成角形的上侧面和下侧面组成的角钢轨道，至少1个牵引车和至少1个探测车，所述牵引车与探测车之间通过连接组件连接，所述牵引车和所述探测车架设在角钢轨道上并可沿角钢轨道行走，所述牵引车连接有供电装置，所述探测车连接有检测装置，所述供电装置还与检测装置电性连接。本发明代替原有的人工巡检，使用机器人通过监测输送带托辊温度、噪声等级、表面磨损、变形、微裂纹和卡死等现象实现对托辊的故障检测、预警及剩余寿命预估，为计划维修和及时更换提供依据，从而降低维护成本和生产成本，并提高人员的工作安全性。
Description
技术领域
本发明属于工业自动化领域，具体为一种用于极端环境皮带输送机的单轨巡检机器人系统。
背景技术
机器人技术及其驱动器技术作为一种战略性高科技技术，对未来新兴产业具有极强的带动性与技术辐射性，发展机器人技术、驱动技术及感知技术，对促进经济社会发展、增强国防实力、提高突发事件应急处理能力、改善民生等具有深远意义。目前，机器人在人机交互领域已得到了广泛应用，如在工业领域，机器人已经开始参与人类劳动，并与人协作完成任务；在服务行业，也已经推出了餐饮业服务机器人、人形机器人。而在矿井这种极端环境下，由于具有高温高湿的特点，且存在有毒有害气体，根本不适合人类长时间在这种环境下工作，因此更加需要机器人代替人工进行作业，从而保证工作人员的安全。
在目前的采矿行业中广泛使用输送带运输，而输送带计划外的停机则会造成巨大的成本和生产损失，以英美资源集团的一个煤矿为例，停机一天将损失100多万美元的生产额；另一个值得关注的是，输送带是移动机件，这对于在其附近检测和作业的员工来说是一种潜在危险，据统计，52%的事故与运输有关，通常发生在清洁和维护中。
构成输送带最主要的机构为支撑皮带和承重托辊，一条150m长的小型输送带上就有近450个托辊，而对于几公里长度输送带而言就意味着将有数以万计的托辊，目前数量众多的托辊主要依托人工巡检的方式进行检修。
人工巡检总成本高，人员存在安全隐患，巡检速度慢，仅煤炭事业部皮带运输总长度达58公里，人工往返耗时，而且受天气影响大，给巡检带来极大不便。
可见发明一种能够远程、无人监控输送带托辊故障的早期预警系统，对于预防性维修、降低维护和生产成本，提高人员的工作安全性是极其必要的。
中国专利申请号为201721747771.2的实用新型公开了一种煤矿皮带机自动巡检机器人，包括轨道式行走单元和机器人控制系统、机箱壳体、工字钢轨道、斜底座和立柱，所述轨道式行走单元和机器人控制系统安装在机箱壳体中并架设在工字钢轨道上，所述工字钢轨道底板的下表面两端分别设置有斜底座，所述一个斜底座连接立柱一，另一个斜底座连接立柱二，立柱一和立柱二长度不相等；所述轨道式行走单元包括驱动部分和导向部分，所述机器人控制系统包括可见光摄像机、红外摄像机、电控云台、拾音器、控制器、锂电池，所述可见光摄像机、红外摄像机、电控云台、拾音器、控制器分别与锂电池连接。虽然该专利公开了轨道式行走单元和机器人控制系统，但其采用的固定方式是架设在特定的工字钢轨道上，且机器人控制系统的每个工作单元都是分开安装在轨道式行走单元上的，这使得安装结构复杂、拆装极为不方便，且摄像机的拍摄范围有限，无法实现360度范围的监控。
中国专利申请号为201820943889.0的实用新型公开了一种挂轨式智能巡检机器人，包括轨道、滑块、转轴和步进电机，所述轨道的内侧滑动连接有滑块，所述滑块的底端固定连接有连接杆，所述安装板的下面通过螺钉固定连接有巡检摄像头，所述转轴的底端延伸至中空腔的内侧且在其底端固定连接有齿轮，所述滑块的侧端靠近齿轮的位置开设有齿条，所述齿轮与齿条之间啮合连接，所述转轴的顶端固定连接有第一皮带轮，所述步进电机的输出轴朝下且在其底端固定连接有第二皮带轮，所述第一皮带轮与第二皮带轮之间通过皮带轮转动连接，从而使得滑块能在齿轮与齿条的作用下完成横向的移动，利于巡检摄像头平稳的移动，便于对巡检信息的平稳采集，方便实用。该专利虽然公开了挂轨的固定方式，但是该固定方式只适用于特定的回字型轨道，且该专利并未公开与巡检摄像头的安装位置关系。
中国专利申请号为201811613732.2的发明公开了一种轨道式巡检机器人，包括箱体，所述箱体的上方设有工型安装条，工型安装条的内部上下表面均设有导条，工型安装条前后两侧的中部均设有第二辊轮，第二辊轮的外侧面与导条接触，第二辊轮的前后表面分别设有定位轴，箱体的上表面设有第三电机，第三电机的输出轴端部和定位轴的端部均设有皮带轮，箱体的上表面设有两个前后对应的固定杆，且定位轴的一端穿过皮带轮通过轴承座与固定杆连接，通过第一电机能够带动第四齿轮的转动，第四齿轮能够带动第三齿轮的转动，第三齿轮能够使第二转轴进行转动，第二转轴可以使摄像头的角度进行调整，不用人工进行调整，方便进行全方位拍摄，给使用带来便利。该专利虽然公开了一种悬挂的固定方式，但是该固定方式只适用于特定的工型轨道，且动力装置与摄像头分别安装在箱体的上下部位，摄像头与箱体的安装结构复杂、拆装极为不方便，且在动力控制方面需要替换内部元件才能实现动力增大，这使得零部件繁杂，影响工作效率。
发明内容
本发明的目的是针对以上问题，提供一种用于极端环境皮带输送机的单轨巡检机器人系统，其能代替人工，对输送带托辊进行早期检测及预警，降低维护成本和生产成本，并提高人员的工作安全性。
为实现以上目的，本发明采用的技术方案是：
一种用于极端环境皮带输送机的单轨巡检机器人系统，包括由互相垂直成角形的上侧面和下侧面组成的角钢轨道、至少1个牵引车和至少1个探测车，所述牵引车与探测车之间通过连接组件连接，所述牵引车和所述探测车架设在角钢轨道上并可沿角钢轨道行走，所述牵引车连接有供电装置，所述探测车连接有检测装置，所述供电装置同时为牵引车和检测装置供电。
优选的，所述牵引车包括至少2个悬挂轮、至少2个牵引轮、第一密封箱体和动力组件，所述第一密封箱体设置在角钢轨道上方，所述动力组件设置在第一密封箱体内，所述悬挂轮设置在第一密封箱体的一侧，并悬挂在角钢轨道上侧面的顶部，所述牵引轮与动力组件连接，并沿角钢轨道上侧面行走。
优选的，所述第一密封箱体的底部设置有凹形卡勾，所述凹形卡勾与角钢导轨下侧面的顶部相互扣合。
优选的，所述动力组件包括电机和齿轮组件，所述电机位于上侧面上方，并相对上侧面横向放置；所述齿轮组件包括1个驱动齿轮和2个从动齿轮，所述从动齿轮分别设置在驱动齿轮的两侧并与驱动齿轮啮合，所述从动齿轮与所述牵引轮连接；所述电机的一端与所述供电装置连接，另一端与驱动齿轮连接。
优选的，所述牵引车包括用于安装供电装置的第一支撑框架，所述第一支撑框架设置在第一密封箱体远离悬挂轮的一侧；所述悬挂轮通过中间设置的凹槽扣合在角钢轨道上侧面的顶部。
优选的，所述探测车包括第二密封箱体、至少2个牵引轮和至少2个悬挂轮，所述第二密封箱体设置在角钢轨道上方，所述悬挂轮设置在第二密封箱体的一侧，并悬挂在角钢轨道上侧面的顶部，所述牵引轮设置在第二密封箱体的底部，并沿角钢轨道上侧面行走。
优选的，所述探测车还包括主安装件，所述主安装件的一端设置在第二密封箱体内，另一端延伸出第二密封箱体，所述主安装件包括多个安装板，所述安装板之间通过连接柱连接，位于第二密封箱体外侧的2个安装板与角钢轨道上侧面的顶部相互卡合；所述悬挂轮通过中间设置的凹槽扣合在角钢轨道上侧面的顶部。
优选的，所述探测车包括用于安装检测装置的第二支撑框架，所述第二支撑框架设置在第二密封箱体远离悬挂轮的一侧；所述第二支撑框架包括旋转组件和框架本体，所述框架本体通过旋转组件与第二密封箱体活动连接，所述框架本体上安装有可转动的检测装置。
优选的，所述角钢轨道与待测输送带平行设置，且所述角钢轨道截面与输送带行进方向垂直，且上侧面截面沿输送带行进方向的投影与截面竖直方向呈0-90°倾斜，所述上侧面与下侧面的连接端面朝向供电装置。
优选的，所述检测装置包括：控制器、拾音器、红外探测仪、视频成像装置和照明装置；所述拾音器、红外探测仪、视频成像装置和照明装置均与控制器连接。
本发明的有益效果：
1、本发明代替原有的人工巡检，使用机器人通过监测输送带托辊温度、噪声等级、表面磨损、变形、微裂纹和卡死等现象实现对托辊的故障检测、预警及剩余寿命预估，为计划维修和及时更换提供依据，从而降低维护成本和生产成本，并提高人员的工作安全性。
2、本发明的轨道采用常规角钢制成，可以根据现场输送带的长度、结构和地形订制，分段进行现场焊接，且角钢呈一定角度倾斜，可避免物料在轨道上堆积。
3、本发明分为牵引车和探测车，降低了结构的复杂性，在遇到动力不足的情况下，无需替换内部元器件即可实现动力增大，具体方式为根据输送带的长度、地形要求以及监测装置的重力等因素，增加更多的牵引车与探测车的组合，如斜坡输送可能需要多个牵引车以满足更大牵引力和更大容量电池容量的需求。
4、本发明中的供电装置通过牵引车悬挂在轨道上，监测装置通过探测车悬挂在轨道上，使其重心偏移到侧面，从而避免车厢摆动。
5、本发明采用牵引车和探测车组合方式，即牵引车和探测车只需通过连接组件就可完成连接，能够实现快速组装和拆卸；且在功能上互不干扰，即使其中某个装置出现问题，只需替换出现问题的装置就可马上重新工作，提高了工作效率。
附图说明
图1为本发明的应用场景结构示意图。
图2为实施例1的结构示意图。
图3为本发明第一视角的结构示意图。
图4为本发明牵引车和探测车内部结构示意图。
图5为本发明第二视角的结构示意图。
图6为本发明的模块连接结构示意图。
图7为实施例2的结构示意图。
图8为实施例3的结构示意图。
1、承重托辊；2、角钢轨道；3、安装座；4、供电装置；5、牵引车；6、探测车；7、检测装置；8、主控制室；9、第一密封箱体；10、连接组件；11、第二密封箱体；12、第一支撑框架；13、第二支撑框架；14、悬挂轮；15、牵引轮；16、凹形卡勾；17、方向控制装置；18、轴承；19、转轴；21、上侧面；22、下侧面；51、从动齿轮；52、电机；53、驱动齿轮；61、主安装件；611、连接柱；612、安装板；62、第二支撑框架；621、旋转组件；622、框架本体；71、拾音器；72、红外探测仪；73、视频成像装置；74、照明装置。
具体实施方式
为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。
实施例1
一种用于极端环境皮带输送机的单轨巡检机器人系统，包括由互相垂直成角形的上侧面21和下侧面22组成的角钢轨道2，1个牵引车5和1个探测车6，牵引车5与探测车6之间通过连接组件10连接，其中，该连接组件10可以为万向铰接件；牵引车5和探测车6架设在角钢轨道2上并可沿角钢轨道2行走，牵引车5连接有供电装置4，探测车6连接有检测装置7，供电装置4同时为牵引车5和检测装置7供电。
在本实施例中，牵引车5包括2个悬挂轮14、2个牵引轮15、第一密封箱体9和动力组件，第一密封箱体9设置在角钢轨道2上方，动力组件设置在第一密封箱体9内；悬挂轮14设置在第一密封箱体9的一侧，并悬挂在角钢轨道2上侧面21的顶部，其中，悬挂轮14可以为滚轮，滚轮中间设置有凹槽，滚轮通过凹槽扣合在角钢轨道2上侧面21的顶部；牵引轮15与动力组件连接，并沿角钢轨道2上侧面21行走，第一密封箱体9的底部设置有凹形卡勾16，凹形卡勾16与角钢导轨2下侧面22的顶部相互扣合，通过悬挂轮14与凹形卡勾16的配合实现第一密封箱体9悬挂在角钢轨道2上，且无论角钢轨道2处于任何角度都不会脱落，更加不会前后晃动。
其中，动力组件包括电机52和齿轮组件，电机52位于上侧面21上方，并相对上侧面21横向放置；齿轮组件包括1个驱动齿轮53和2个从动齿轮51，从动齿轮51分别设置在驱动齿轮53的两侧并与驱动齿轮53啮合，从动齿轮51与牵引轮15连接；电机52的一端与供电装置4连接，另一端与驱动齿轮53连接。在本实施例中所提到的电机52可以为伺服电机，也可以为步进电机，或者其他能为齿轮组件提供动力的电机。
在本实施例中，牵引车5还包括用于安装供电装置4的第一支撑框架12，第一支撑框架12设置在第一密封箱体9远离悬挂轮14的一侧。
在本实施例中，探测车6包括第二密封箱体11、2个牵引轮15和2个悬挂轮14，第二密封箱体11设置在角钢轨道2上方，悬挂轮14设置在第二密封箱体11的一侧，并悬挂在角钢轨道2上侧面21的顶部，其中，悬挂轮14可以为滚轮，滚轮中间设置有凹槽，滚轮通过凹槽扣合在角钢轨道2上侧面21的顶部；牵引轮15设置在第二密封箱体11的底部，并沿角钢轨道2上侧面21行走。
在本实施例中，探测车6包括主安装件61，主安装件61的一端设置在第二密封箱体11内，另一端延伸出第二密封箱体11，主安装件61包括多个安装板612，安装板612之间通过连接柱611连接，其中位于第二密封箱体11外侧的2个安装板612与角钢轨道2上侧面21的顶部相互卡合，在具体操作中，位于第二密封箱体11外侧的2个安装板612组成一个卡槽形状与角钢轨道2上侧面21的顶部卡合，通过悬挂轮14与2个安装板612卡合作用的配合实现第二密封箱体11悬挂在轨道上，且无论角钢轨道2处于任何角度都不会脱落，更加不会前后晃动。
在本实施例中，探测车6还包括用于安装检测装置7的第二支撑框架62，第二支撑框架62设置在第二密封箱体11远离悬挂轮14的一侧；第二支撑框架62包括旋转组件621和框架本体622，框架本体622通过旋转组件621与第二密封箱体11活动连接，框架本体622上安装有可转动的检测装置7。具体操作中，旋转组件621可以带动框架本体622实现360°旋转，框架本体622可以是由2个横向支板和2个竖向支板组成的框架结构，检测装置7的两侧分别通过铰接的方式与2个竖向支板连接，使检测装置7可围绕铰接点上下摆动，从而实现了检测装置7的全方位多角度转动。
在本实施例中，角钢轨道2与待测输送带平行设置，且角钢轨道2截面与输送带行进方向垂直，且上侧面21截面沿输送带行进方向的投影与截面竖直方向呈0-90°倾斜，上侧面21与下侧面22的连接端面朝向供电装置4，从而可避免物料在轨道上堆积。
在本实施例中，检测装置7包括：控制器、拾音器71、红外探测仪72、视频成像装置73和照明装置74；所述拾音器71、红外探测仪72、视频成像装置73和照明装置74均与控制器连接。其中，红外探测仪72可用于检测托辊的温度，当托辊温度较高时，证明此处摩擦程度高，出现了故障；照明装置74为视频成像装置73提供光源，便于视频成像装置73在黑暗处能监测到托辊表面异常情况；拾音器71可用于采集托辊运转的噪声，如噪声异常则出现故障。控制器还可以根据具体环境的需求安装其他信息采集装置，并不局限于本实施例中列举的这些装置。
控制器可以包括信息储存模块、信息处理模块、信息传输模块。
在具体操作中，角钢轨道2平行于输送带设置，打开电源，电机开始工作，电机控制齿轮组件运转从而带动牵引车5上的牵引轮运动，进而拉动探测车6沿角钢轨道2运动，检测装置7可以上下摆动，通过旋转组件621还可以实现360°旋转，从而实现对输送带托辊的全方位检测。
检测装置7将红外探测仪72和视频成像装置73采集到的视频信息和拾音器71采集到的音频信息储存在控制器的信息储存模块中，通过信息处理模块进行分析与加工，再通过信息传输模块将收集到的信息发送给主控制室8，工作人员可以从主控制室8中获取相应位置处的各项数据，从而精确定位出故障位置。
实施例2
一种用于极端环境皮带输送机的单轨巡检机器人系统，包括由互相垂直成角形的上侧面21和下侧面22组成的角钢轨道2，2个牵引车5和1个探测车6，牵引车5与探测车6之间通过连接组件10连接，相邻2个牵引车5之间通过连接组件10连接，其中，该连接组件可以为万向铰接件；牵引车5和探测车6架设在角钢轨道2上并可沿角钢轨道2行走，牵引车5连接有供电装置4，探测车6连接有检测装置7，供电装置4同时为牵引车5和检测装置7供电。
在本实施例中，牵引车5包括2个悬挂轮14、2个牵引轮15、第一密封箱体9和动力组件，第一密封箱体9设置在角钢轨道2上方，动力组件设置在第一密封箱体9内，悬挂轮14设置在第一密封箱体9的一侧，并悬挂在角钢轨道2上侧面21的顶部，其中，悬挂轮14可以为滚轮，滚轮中间设置有凹槽，滚轮通过凹槽扣合在角钢轨道2上侧面21的顶部；牵引轮15与动力组件连接，并沿角钢轨道2上侧面21行走，第一密封箱体9的底部设置有凹形卡勾16，凹形卡勾16与角钢导轨2下侧面22的顶部相互扣合。
其中，动力组件包括电机52和齿轮组件，电机52位于上侧面21上方，并相对上侧面21横向放置；齿轮组件包括1个驱动齿轮53和2个从动齿轮51，从动齿轮51分别设置在驱动齿轮53的两侧并与驱动齿轮53啮合，从动齿轮51与牵引轮15连接；电机52的一端与供电装置4连接，另一端与驱动齿轮53连接。在本实施例中所提到的电机52可以为伺服电机，也可以为步进电机，或者其他能为齿轮组件提供动力的电机。
在本实施例中，牵引车5还包括用于安装供电装置4的第一支撑框架12，第一支撑框架12设置在第一密封箱体9远离悬挂轮14的一侧。
在本实施例中，探测车6包括第二密封箱体11、2个牵引轮15和2个悬挂轮14，第二密封箱体11设置在角钢轨道2上方，悬挂轮14设置在第二密封箱体11的一侧，并悬挂在角钢轨道2上侧面21的顶部，其中，悬挂轮14可以为滚轮，滚轮中间设置有凹槽，滚轮通过凹槽扣合在角钢轨道2上侧面21的顶部；牵引轮15设置在第二密封箱体11的底部，并沿角钢轨道2上侧面21行走。
在本实施例中，探测车6包括主安装件61，主安装件61的一端设置在第二密封箱体11内，另一端延伸出第二密封箱体11，主安装件61包括多个安装板612，安装板612之间通过连接柱611连接，其中位于第二密封箱体11外侧的2个安装板612与角钢轨道2上侧面21的顶部相互卡合，在具体操作中，位于第二密封箱体11外侧的2个安装板612组成一个卡槽形状与角钢轨道2上侧面21的顶部卡合，通过悬挂轮14与2个安装板612卡合作用的配合实现第二密封箱体11悬挂在轨道上，且无论角钢轨道2处于任何角度都不会脱落，更加不会前后晃动。
在本实施例中，探测车6还包括用于安装检测装置7的第二支撑框架62，第二支撑框架62设置在第二密封箱体11远离悬挂轮14的一侧；第二支撑框架62包括旋转组件621和框架本体622，框架本体622通过旋转组件621与第二密封箱体11活动连接，框架本体622上安装有可转动的检测装置7。具体操作中，旋转组件621可以带动框架本体622实现360°旋转，框架本体622可以是由2个横向支板和2个竖向支板组成的框架结构，检测装置7的两侧分别通过铰接的方式与2个竖向支板连接，使检测装置7可围绕铰接点上下摆动，从而实现了检测装置7的全方位多角度转动。
在本实施例中，角钢轨道2与待测输送带平行设置，且角钢轨道2截面与输送带行进方向垂直，且上侧面21截面沿输送带行进方向的投影与截面竖直方向呈0-90°倾斜，上侧面21与下侧面22的连接端面朝向供电装置4，从而可避免物料在轨道上堆积。
在本实施例中，检测装置7包括：控制器、拾音器71、红外探测仪72、视频成像装置73和照明装置74；所述拾音器71、红外探测仪72、视频成像装置73和照明装置74均与控制器连接。其中，红外探测仪72可用于检测托辊的温度，当托辊温度较高时，证明此处摩擦程度高，出现了故障；照明装置74为视频成像装置73提供光源，便于视频成像装置73在黑暗处能监测到托辊表面异常情况；拾音器71可用于采集托辊运转的噪声，如噪声异常则出现故障。控制器还可以根据具体环境的需求安装其他信息采集装置，并不局限于本实施例中列举的这些装置。
控制器可以包括信息储存模块、信息处理模块、信息传输模块。
在具体操作中，角钢轨道2平行于输送带设置，打开电源，电机开始工作，电机控制齿轮组件运转从而带动牵引车5上的牵引轮运动，进而拉动探测车6沿角钢轨道2运动，检测装置7可以上下摆动，通过旋转组件621还可以实现360°旋转，从而实现对输送带托辊的全方位检测。
检测装置7将红外探测仪72和视频成像装置73采集到的视频信息和拾音器71采集到的音频信息储存在控制器的信息储存模块中，通过信息处理模块进行分析与加工，再通过信息传输模块将收集到的信息发送给主控制室8，工作人员可以从主控制室8中获取相应位置处的各项数据，从而精确定位出故障位置。
实施例3
一种用于极端环境皮带输送机的单轨巡检机器人系统，包括由互相垂直成角形的上侧面21和下侧面22组成的角钢轨道2，2个牵引车5和2个探测车6，其中，牵引车5和探测车6交替设置，并且牵引车5与探测车6之间通过连接组件10连接，在具体操作中，该连接组件可以为万向铰接件；牵引车5和探测车6架设在角钢轨道2上并可沿角钢轨道2行走，牵引车5连接有供电装置4，探测车6连接有检测装置7，供电装置4同时为牵引车5和检测装置7供电。
在具体操作中，一个检测装置7可以当做备用装置使用，当另外一个检测装置7出现故障时，启动备用的检测装置7继续工作；与不工作的检测装置7连接的牵引车5仅用于提供动力。在本实施例中所提到的电机52可以为伺服电机，也可以为步进电机，或者其他能为齿轮组件提供动力的电机。
在本实施例中，牵引车5包括2个悬挂轮14、2个牵引轮15、第一密封箱体9和动力组件，第一密封箱体9设置在角钢轨道2上方，动力组件设置在第一密封箱体9内，悬挂轮14设置在第一密封箱体9的一侧，并悬挂在角钢轨道2上侧面21的顶部，其中，悬挂轮14可以为滚轮，滚轮中间设置有凹槽，滚轮通过凹槽扣合在角钢轨道2上侧面21的顶部；牵引轮15与动力组件连接，并沿角钢轨道2上侧面21行走，第一密封箱体9的底部设置有凹形卡勾16，凹形卡勾16与角钢导轨2下侧面22的顶部相互扣合。
其中，动力组件包括电机52和齿轮组件，电机52位于上侧面21上方，并相对上侧面21横向放置；齿轮组件包括1个驱动齿轮53和2个从动齿轮51，从动齿轮51分别设置在驱动齿轮53的两侧并与驱动齿轮53啮合，从动齿轮51与牵引轮15连接；电机52的一端与供电装置4连接，另一端与驱动齿轮53连接。在本实施例中所提到的电机52可以为伺服电机，也可以为步进电机，或者其他能为齿轮组件提供动力的电机。
在本实施例中，牵引车5还包括用于安装供电装置4的第一支撑框架12，第一支撑框架12设置在第一密封箱体9远离悬挂轮14的一侧。
在本实施例中，探测车6包括第二密封箱体11、2个牵引轮15和2个悬挂轮14，第二密封箱体11设置在角钢轨道2上方，悬挂轮14设置在第二密封箱体11的一侧，并悬挂在角钢轨道2上侧面21的顶部，其中，悬挂轮14可以为滚轮，滚轮中间设置有凹槽，滚轮通过凹槽扣合在角钢轨道2上侧面21的顶部；牵引轮15设置在第二密封箱体11的底部，并沿角钢轨道2上侧面21行走。
在本实施例中，探测车6包括主安装件61，主安装件61的一端设置在第二密封箱体11内，另一端延伸出第二密封箱体11，主安装件61包括多个安装板612，安装板612之间通过连接柱611连接，其中位于第二密封箱体11外侧的2个安装板612与角钢轨道2上侧面21的顶部相互卡合，在具体操作中，位于第二密封箱体11外侧的2个安装板612组成一个卡槽形状与角钢轨道2上侧面21的顶部卡合，通过悬挂轮14与2个安装板612卡合作用的配合实现第二密封箱体11悬挂在轨道上，且无论角钢轨道2处于任何角度都不会脱落，更加不会前后晃动。
在本实施例中，探测车6还包括用于安装检测装置7的第二支撑框架62，第二支撑框架62设置在第二密封箱体11远离悬挂轮14的一侧；第二支撑框架62包括旋转组件621和框架本体622，框架本体622通过旋转组件621与第二密封箱体11活动连接，框架本体622上安装有可转动的检测装置7。具体操作中，旋转组件621可以带动框架本体622实现360°旋转，框架本体622可以是由2个横向支板和2个竖向支板组成的框架结构，检测装置7的两侧分别通过铰接的方式与2个竖向支板连接，使检测装置7可围绕铰接点上下摆动，从而实现了检测装置7的全方位多角度转动。
在本实施例中，角钢轨道2与待测输送带平行设置，且角钢轨道2截面与输送带行进方向垂直，且上侧面21截面沿输送带行进方向的投影与截面竖直方向呈一定角度倾斜，上侧面21与下侧面22的连接端面朝向供电装置4，从而可避免物料在轨道上堆积。
在本实施例中，检测装置7包括：控制器、拾音器71、红外探测仪72、视频成像装置73和照明装置74；所述拾音器71、红外探测仪72、视频成像装置73和照明装置74均与控制器连接。其中，红外探测仪72可用于检测托辊的温度，当托辊温度较高时，证明此处摩擦程度高，出现了故障；照明装置74为视频成像装置73提供光源，便于视频成像装置73在黑暗处能监测到托辊表面异常情况；拾音器71可用于采集托辊运转的噪声，如噪声异常则出现故障。控制器还可以根据具体环境的需求安装其他信息采集装置，并不局限于本实施例中列举的这些装置。
控制器可以包括信息储存模块、信息处理模块、信息传输模块。
在具体操作中，角钢轨道2平行于输送带设置，打开电源，电机开始工作，电机控制齿轮组件运转从而带动牵引车5上的牵引轮运动，进而拉动探测车6沿角钢轨道2运动，检测装置7可以上下摆动，通过旋转组件621还可以实现360°旋转，从而实现对输送带托辊的全方位检测。
检测装置7将红外探测仪72和视频成像装置73采集到的视频信息和拾音器71采集到的音频信息储存在控制器的信息储存模块中，通过信息处理模块进行分析与加工，再通过信息传输模块将收集到的信息发送给主控制室8，工作人员可以从主控制室8中获取相应位置处的各项数据，从而精确定位出故障位置。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种用于极端环境皮带输送机的单轨巡检机器人系统，其特征在于，包括由上侧面（21）和下侧面（22）互相垂直成角形的角钢轨道（2）、至少1个牵引车（5）和至少1个探测车（6）；所述牵引车（5）与探测车（6）之间通过连接组件（10）连接，所述牵引车（5）和所述探测车（6）架设在角钢轨道（2）上并可沿角钢轨道（2）行走，所述牵引车（5）连接有供电装置（4），所述探测车（6）连接有检测装置（7），所述供电装置（4）同时为牵引车（5）和检测装置（7）供电。
2.根据权利要求1中所述的一种用于极端环境皮带输送机的单轨巡检机器人系统，其特征在于，所述牵引车（5）包括：至少2个悬挂轮（14）、至少2个牵引轮（15）、第一密封箱体（9）和动力组件；所述第一密封箱体（9）设置在角钢轨道（2）上方，所述动力组件设置在第一密封箱体（9）内，所述悬挂轮（14）设置在第一密封箱体（9）的一侧，并悬挂在角钢轨道（2）上侧面（21）的顶部；所述牵引轮（15）与动力组件连接，并沿角钢轨道（2）上侧面（21）行走。
3.根据权利要求2所述的一种用于极端环境皮带输送机的单轨巡检机器人系统，其特征在于，所述第一密封箱体（9）的底部设置有凹形卡勾（16），所述凹形卡勾（16）与角钢导轨（2）下侧面（22）的顶部相互扣合。
4.根据权利要求2所述的一种用于极端环境皮带输送机的单轨巡检机器人系统，其特征在于，所述动力组件包括电机（52）和齿轮组件，所述电机（52）位于上侧面（21）上方，并相对上侧面（21）横向放置；所述齿轮组件包括1个驱动齿轮（53）和2个从动齿轮（51），所述从动齿轮（51）分别设置在驱动齿轮（53）的两侧并与驱动齿轮（53）啮合，所述从动齿轮（51）与所述牵引轮（15）连接；所述电机（52）的一端与所述供电装置（4）连接，另一端与驱动齿轮（53）连接。
5.根据权利要求2所述的一种用于极端环境皮带输送机的单轨巡检机器人系统，其特征在于，所述牵引车（5）包括用于安装供电装置（4）的第一支撑框架（12），所述第一支撑框架（12）设置在第一密封箱体（9）远离悬挂轮（14）的一侧；所述悬挂轮（14）通过中间设置的凹槽扣合在角钢轨道（2）上侧面（21）的顶部。
6.根据权利要求1中所述的一种用于极端环境皮带输送机的单轨巡检机器人系统，其特征在于，所述探测车（6）包括第二密封箱体（11）、至少2个牵引轮（15）和至少2个悬挂轮（14），所述第二密封箱体（11）设置在角钢轨道（2）上方，所述悬挂轮（14）设置在第二密封箱体（11）的一侧，并悬挂在角钢轨道（2）上侧面（21）的顶部，所述牵引轮（15）设置在第二密封箱体（11）的底部，并沿角钢轨道（2）上侧面（21）行走。
7.根据权利要求6所述的一种用于极端环境皮带输送机的单轨巡检机器人系统，其特征在于，所述探测车（6）还包括主安装件（61），所述主安装件（61）的一端设置在第二密封箱体（11）内，另一端延伸出第二密封箱体（11），所述主安装件（61）包括多个安装板（612），所述安装板（612）之间通过连接柱（611）连接，位于第二密封箱体（11）外侧的2个安装板（612）与角钢轨道（2）上侧面（21）的顶部相互卡合；所述悬挂轮（14）通过中间设置的凹槽扣合在角钢轨道（2）上侧面（21）的顶部。
8.根据权利要求6所述的一种用于极端环境皮带输送机的单轨巡检机器人系统，其特征在于，所述探测车（6）包括用于安装检测装置（7）的第二支撑框架（62），所述第二支撑框架（62）设置在第二密封箱体（11）远离悬挂轮（14）的一侧；所述第二支撑框架（62）包括旋转组件（621）和框架本体（622），所述框架本体（622）通过旋转组件（621）与第二密封箱体（11）连接，所述框架本体（622）上安装有可转动的检测装置（7）。
9.根据权利要求1-8任意一项所述的一种用于极端环境皮带输送机的单轨巡检机器人系统，其特征在于，所述角钢轨道（2）与待测输送带平行设置，且所述角钢轨道（2）截面与输送带行进方向垂直，且上侧面（21）截面沿输送带行进方向的投影与截面竖直方向呈0-90°倾斜，所述上侧面（21）与下侧面（22）的连接端面朝向供电装置（4）。
10.根据权利要求1所述的一种用于极端环境皮带输送机的单轨巡检机器人系统，其特征在于，所述检测装置（7）包括：控制器、拾音器（71）、红外探测仪（72）、视频成像装置（73）和照明装置（74）；所述拾音器（71）、红外探测仪（72）、视频成像装置（73）和照明装置（74）均与控制器连接。
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