Page 115 - 特种设备检验检测技术研究

第三章 电梯检验检测技术

能够携带多种传感器，在上位机的控制下自动完成电梯导轨检测。根据国家要求
的导轨误差精度，以及机器人所需攀爬的导轨规格和梯井内复杂工作环境，对检
测机器人的技术指标及要求如下：

机器人能够携带传感器独立完成已安装的电梯导轨完整检测流程导轨二维
垂直度偏差测量：量程 10mm，分辨率 0.1mm；两列导轨顶面距离测量：量程
2m，分辨率 0.1mm；导轨接头及固定支架位置自动扫描识别；导轨安装隐患位
置定位，精度 0.1m；由于机器人在电梯井内导轨上进行垂直攀爬，具有一定的

脱轨及坠落风险，需要设计相应的预防措施。
4. 机器人主体结构设计
导轨检测机器人的作用是在垂直电梯导轨上进行攀爬并使用自身携带的感应

器检测导轨相关参数是否达标，因此机器人主体结构的设计是机器人能否按要求
完成测量的关键。首先得考虑的是自身的攀爬方式，若攀爬方式不合理，轻则造
成机器人运行不畅、测量仪器相互干扰，重则可能导致财产损失甚至危及人员的
安全。其次，合理的动力系统及相关传动结构布局也会影响到设备及系统的安装，
稳固轻便的主体框架能为机器人预留足够的有效载荷，使后续开发选择更广，同

时一些安全防护措施也能避免因意外造成严重的财产损失。
（1）机器人主体材料选择
在电梯导轨检测过程中，机器人需要在较为恶劣的环境中工作，而且由于自

身尺寸限制，载重量有限，而检测仪器和控制器元件均为采购的标准件，设备的
尺寸及重量都无法重新修改加工，因此需要尽可能减轻机器人自身结构重量，尽
量紧凑轻便，且能在一定程度上抵抗恶劣环境对材质的腐蚀。通常常见的机体结
构材料有 45 号钢，铝合金及铜合金。45 号钢密度较大，淬火后硬度可达 HBS55
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以上，常用铝合金密度在 2.7kg/m 左右，硬度在 HBS20~35 之间，铜合金密度最
大，硬度在 HBS37 左右。钢材和铜合金在耐腐蚀性上比铝合金差，电梯竖井环
境往往湿度较大且轨道上会有油污和各种杂质，因此机器人对耐腐蚀性有一定要
求。45 号钢不能隔磁，由于机体攀爬结构带有强磁性滚轮，若机架结构不能隔磁，

对机器人运行及正常工作状态都会有极大的影响。铝合金和铜合金都具有较好的
隔磁性能，比较适合。机器人在导轨测量过程中对精度要求较高，若机身强度不
足对其工作状态及使用寿命都会有极大影响，在考虑性价比以及现有库存材料的
情况下，机架整体结构使用了 LY11 型号的硬铝，该型号硬铝抗拉强度大于 370

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