CN108547371B - 一种具有清洁功能的疏通能力强的管道机器人 - Google Patents

一种具有清洁功能的疏通能力强的管道机器人 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种具有清洁功能的疏通能力强的管道机器人，包括主体、扇叶和打磨钻，所述扇叶设置在主体的一侧，所述打磨钻设置在主体的另一侧，所述主体上设有清洁机构和疏通机构，所述清洁机构包括驱动组件和至少两个清洁组件，所述驱动组件包括驱动电机、驱动齿轮、从动齿轮、转动轴、连接板和至少两个移动单元，所述疏通机构包括加强组件和至少两个辅助组件，所述加强组件包括打磨电机、连接轴和反向钻，所述主体内设有PLC和天线，该具有清洁功能的疏通能力强的管道机器人通过清洁机构实现对管道内壁的清洁功能，不仅如此，还通过疏通机构实现疏通管道的功能。

Description

一种具有清洁功能的疏通能力强的管道机器人
技术领域
本发明涉及智能机器人领域，特别涉及一种具有清洁功能的疏通能力强的管道机器人。
背景技术
智能机器人具备形形色色的内部信息传感器和外部信息传感器，如视觉、听觉、触觉、嗅觉等，除具有感受器外，它还有效应器，作为作用于周围环境的手段。
现有的管道在长期使用后会使管道内壁堆积杂质，由于管道多数水质在地下，并且长度较长，不易对内壁进行清洁，而且杂质发生腐败后会污染水质，不利于饮水健康，不仅如此，现有的管道内还会出行堵塞的现象，普通的疏通器只能疏通一小段管道，无法实现整个管道的疏通，导致水无法流通，给用水生活造成不便。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种具有清洁功能的疏通能力强的管道机器人。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种具有清洁功能的疏通能力强的管道机器人，包括主体、扇叶和打磨钻，所述扇叶设置在主体的一侧，所述打磨钻设置在主体的另一侧，所述主体上设有清洁机构和疏通机构；
所述清洁机构包括驱动组件和至少两个清洁组件，所述驱动组件包括驱动电机、驱动齿轮、从动齿轮、转动轴、连接板和至少两个移动单元，所述主体内设有空腔，所述驱动电机固定在空腔的内壁上，所述驱动电机与驱动齿轮传动连接，所述驱动齿轮与从动齿轮啮合，所述从动齿轮套设在转动轴上，所述主体套设在转动轴上，所述转动轴与主体同轴设置，所述扇叶安装在转动轴的一端上，所述连接板套设在转动轴上，所述连接板位于扇叶和主体之间，所述清洁组件周向均匀设置在连接板的外周；
所述疏通机构包括加强组件和至少两个辅助组件，所述加强组件包括打磨电机、连接轴和反向钻，所述打磨钻安装在转动轴的远离扇叶的一端，所述打磨钻内设有连接室，所述打磨电机固定在连接室的内壁上，所述打磨电机与连接轴一端传动连接，所述打磨钻套设在连接轴上，所述连接轴与转动轴同轴设置，所述反向钻安装在连接轴的远离打磨电机的一端，所述反向钻设置在打磨钻的远离主体的一侧；
所述主体内设有PLC和天线，所述天线、打磨电机和驱动电机均与PLC电连接。
作为优选，为了实现清洁的功能，所述清洁组件包括清洁管、固定环、连接块、第一弹簧、清洁块和光杆，所述清洁管的底端与连接板固定连接，所述固定环、连接块、第一弹簧、清洁块和光杆均设置在清洁管内，所述固定环和第一弹簧均套设在光杆上，所述固定环与清洁管的内壁固定连接，所述连接块固定在光杆的靠近连接板的一端，所述清洁块固定在光杆的另一端，所述固定环设置在清洁块和连接块之间，所述第一弹簧位于固定环和连接块之间，所述固定环通过第一弹簧与连接块连接。
作为优选，为了实现驱动滚动单元的功能，所述移动单元包括推动单元和滚动单元，所述推动单元包括电磁铁、第二弹簧、压力传感器、磁性块和两个滑杆，所述主体上设有开口，所述电磁铁设置在开口的靠近转动轴的内壁上，所述压力传感器设置在电磁铁的远离转动轴的一侧，两个滑杆分别设置在压力传感器的两侧，所述滑杆的一端固定在电磁铁远离转动轴的一侧，所述磁性块套设在滑杆上，所述磁性块的靠近转动轴的一侧通过第二弹簧与压力传感器连接，所述电磁铁和压力传感器均与PLC电连接。
作为优选，为了减小滑杆与磁性块之间的摩擦力，所述滑杆上涂有润滑油。
作为优选，为了避免磁性块与滑杆分离，所述滑杆的远离电磁铁的一端设有限位块，所述限位块与滑杆固定连接。
作为优选，为了便于主体移动，所述滚动单元包括滚轮、支杆和两个支架，所述支杆的两端分别通过两个支架固定在磁性块的远离电磁铁的一侧，所述支杆的轴线与转动轴的轴线垂直，所述滚轮套设在支杆上。
作为优选，为了提高疏通效果，所述辅助组件包括气缸、活塞和打磨板，所述气缸与打磨钻固定连接，所述气缸套设在活塞的一端上，所述活塞的轴线与转动轴的轴线垂直，所述活塞的远离气缸的一端与打磨板的一端固定连接，所述打磨板与打磨钻贴合，所述气缸位于打磨板和转动轴之间。
作为优选，为了便于疏通，所述打磨板的远离气缸的一端设有接触式传感器，所述接触式传感器与PLC电连接。
作为优选，为了提高密封性，所述气缸内涂有密封脂。
作为优选，为了提高驱动力，所述驱动电机为伺服电机。
本发明的有益效果是，该具有清洁功能的疏通能力强的管道机器人通过清洁机构实现对管道内壁的清洁功能，与现有的清洁机构相比，该清洁机构结构巧妙，实用性更高，不仅如此，还通过疏通机构实现疏通管道的功能，与现有的疏通机构相比，该疏通机构通过双向转动的方式实现疏通，疏通效果更好。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的具有清洁功能的疏通能力强的管道机器人的结构示意图；
图2是本发明的具有清洁功能的疏通能力强的管道机器人的剖视图；
图3是本发明的具有清洁功能的疏通能力强的管道机器人的驱动组件的结构示意图；
图4是本发明的具有清洁功能的疏通能力强的管道机器人的加强组件的结构示意图；
图5是本发明的具有清洁功能的疏通能力强的管道机器人的清洁组件的结构示意图；
图6是本发明的具有清洁功能的疏通能力强的管道机器人的推动单元的结构示意图；
图7是本发明的具有清洁功能的疏通能力强的管道机器人的辅助组件的结构示意图；
图中：1.主体，2.扇叶，3.打磨钻，4.驱动电机，5.驱动齿轮，6.从动齿轮，7.转动轴，8.连接板，9.打磨电机，10.连接轴，11.反向钻，12.清洁管，13.固定环，14.连接块，15.第一弹簧，16.清洁块，17.光杆，18.电磁铁，19.第二弹簧，20.压力传感器，21.磁性块，22.滑杆，23.限位块，24.滚轮，25.支杆，26.支架，27.气缸，28.活塞，29.打磨板，30.接触式传感器。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1-2所示，一种具有清洁功能的疏通能力强的管道机器人，包括主体1、扇叶2和打磨钻3，所述扇叶2设置在主体1的一侧，所述打磨钻3设置在主体1的另一侧，所述主体1上设有清洁机构和疏通机构；
该机器人通过清洁机构实现对管道内壁的清洁功能，还通过疏通机构实现疏通管道的功能。
如图3所示，所述清洁机构包括驱动组件和至少两个清洁组件，所述驱动组件包括驱动电机4、驱动齿轮5、从动齿轮6、转动轴7、连接板8和至少两个移动单元，所述主体1内设有空腔，所述驱动电机4固定在空腔的内壁上，所述驱动电机4与驱动齿轮5传动连接，所述驱动齿轮5与从动齿轮6啮合，所述从动齿轮6套设在转动轴7上，所述主体1套设在转动轴7上，所述转动轴7与主体1同轴设置，所述扇叶2安装在转动轴7的一端上，所述连接板8套设在转动轴7上，所述连接板8位于扇叶2和主体1之间，所述清洁组件周向均匀设置在连接板8的外周；
通过驱动电机4运行带动驱动齿轮5转动，从而使从动齿轮6转动，通过从动齿轮6的转动带动转动轴7转动，通过转动轴7的转动带动扇叶2转动，从而产生气流，通过气流产生的推动力使机器人在管道内移动。
如图4所示，所述疏通机构包括加强组件和至少两个辅助组件，所述加强组件包括打磨电机9、连接轴10和反向钻11，所述打磨钻3安装在转动轴7的远离扇叶2的一端，所述打磨钻3内设有连接室，所述打磨电机9固定在连接室的内壁上，所述打磨电机9与连接轴10一端传动连接，所述打磨钻3套设在连接轴10上，所述连接轴10与转动轴7同轴设置，所述反向钻11安装在连接轴10的远离打磨电机9的一端，所述反向钻11设置在打磨钻3的远离主体1的一侧；
通过转动轴7的转动带动打磨钻3转动，通过打磨钻3的转动清除管道内的堵塞物，通过打磨电机9的转动带动连接轴10转动，从而使反向钻11转动，此时打磨钻3的转动方向与反向钻11的转动方向相反，从而提高对堵塞物的清除速度，加快疏通速度。
所述主体1内设有PLC和天线，所述天线、打磨电机9和驱动电机4均与PLC电连接。
使用者通过无线设备发出信号，天线接受信号后使PLC控制打磨电机9和驱动电机4运行，实现远程控制。
如图5所示，所述清洁组件包括清洁管12、固定环13、连接块14、第一弹簧15、清洁块16和光杆17，所述清洁管12的底端与连接板8固定连接，所述固定环13、连接块14、第一弹簧15、清洁块16和光杆17均设置在清洁管12内，所述固定环13和第一弹簧15均套设在光杆17上，所述固定环13与清洁管12的内壁固定连接，所述连接块14固定在光杆17的靠近连接板8的一端，所述清洁块16固定在光杆17的另一端，所述固定环13设置在清洁块16和连接块14之间，所述第一弹簧15位于固定环13和连接块14之间，所述固定环13通过第一弹簧15与连接块14连接，通过转动轴7的转动使清洁块16在离心力的作用下向远离转动轴7方向移动，从而使清洁块16与管道内壁贴合，通过清洁块16的移动带动光杆17移动，从而使连接块14移动，带动第一弹簧15压缩，当转动轴7停止转动后，连接块14在第一弹簧15的弹性作用下复位，从而使清洁块16复位，实现清洁管道内壁的功能。
如图6所示，所述移动单元包括推动单元和滚动单元，所述推动单元包括电磁铁18、第二弹簧19、压力传感器20、磁性块21和两个滑杆22，所述主体1上设有开口，所述电磁铁18设置在开口的靠近转动轴7的内壁上，所述压力传感器20设置在电磁铁18的远离转动轴7的一侧，两个滑杆22分别设置在压力传感器20的两侧，所述滑杆22的一端固定在电磁铁18远离转动轴7的一侧，所述磁性块21套设在滑杆22上，所述磁性块21的靠近转动轴7的一侧通过第二弹簧19与压力传感器20连接，所述电磁铁18和压力传感器20均与PLC电连接，使用者通过无线设备发出信号，天线接受信号后使PLC控制电磁铁18通电，从而使电磁铁18推动磁性块21向远离转动轴7方向移动，使第二弹簧19拉伸，带动压力传感器20检测第二弹簧19的压力，通过检测值使PLC改变电磁铁18所通电流大小，使各个压力传感器20的检测值相等，从而使主体1与被清理管道同轴移动，便于清洁管道。
作为优选，为了减小滑杆22与磁性块21之间的摩擦力，所述滑杆22上涂有润滑油，润滑油具有润滑的作用，可以减小滑杆22与磁性块21之间的摩擦力，提高磁性块21在滑杆22上移动的顺畅性。
作为优选，为了避免磁性块21与滑杆22分离，所述滑杆22的远离电磁铁18的一端设有限位块23，所述限位块23与滑杆22固定连接，当磁性块21移动到滑杆22的远离电磁铁18的一端时，限位块23可以防止磁性块21继续移动，防止磁性块21与滑杆22分离。
作为优选，为了便于主体1移动，所述滚动单元包括滚轮24、支杆25和两个支架26，所述支杆25的两端分别通过两个支架26固定在磁性块21的远离电磁铁18的一侧，所述支杆25的轴线与转动轴7的轴线垂直，所述滚轮24套设在支杆25上，通过磁性块21的移动带动支架26移动，从而使滚轮24抵靠在管道内壁上，通过滚轮24的转动使主体1在管道内移动。
如图7所示，所述辅助组件包括气缸27、活塞28和打磨板29，所述气缸27与打磨钻3固定连接，所述气缸27套设在活塞28的一端上，所述活塞28的轴线与转动轴7的轴线垂直，所述活塞28的远离气缸27的一端与打磨板29的一端固定连接，所述打磨板29与打磨钻3贴合，所述气缸27位于打磨板29和转动轴7之间，PLC控制气缸27运行，使活塞28在气缸27内向远离转动轴7方向移动，从而使打磨板29打磨打磨钻3无法工作的区域，提高疏通的效果。
作为优选，为了便于疏通，所述打磨板29的远离气缸27的一端设有接触式传感器30，所述接触式传感器30与PLC电连接，当打磨板29移动到管道的内壁上时，触发接触式传感器30给PLC发出信号，PLC控制气缸27停止运行，避免打磨板29损坏。
作为优选，为了提高密封性，所述气缸27内涂有密封脂，密封脂具有密封的作用，可以减少气缸27与活塞28的连接处的缝隙，避免漏气使活塞28无法移动。
作为优选，为了提高驱动力，所述驱动电机4为伺服电机，伺服电机具有驱动力强的特点，可以提高驱动电机4的驱动力。
该机器人通过清洁机构实现对管道内壁的清洁功能，还通过疏通机构实现疏通管道的功能。
与现有技术相比，该具有清洁功能的疏通能力强的管道机器人通过清洁机构实现对管道内壁的清洁功能，与现有的清洁机构相比，该清洁机构结构巧妙，实用性更高，不仅如此，还通过疏通机构实现疏通管道的功能，与现有的疏通机构相比，该疏通机构通过双向转动的方式实现疏通，疏通效果更好。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (9)

1.一种具有清洁功能的疏通能力强的管道机器人，包括主体(1)、扇叶(2)和打磨钻(3)，所述扇叶(2)设置在主体(1)的一侧，所述打磨钻(3)设置在主体(1)的另一侧，其特征在于，所述主体(1)上设有清洁机构和疏通机构；
所述清洁机构包括驱动组件和至少两个清洁组件，所述驱动组件包括驱动电机(4)、驱动齿轮(5)、从动齿轮(6)、转动轴(7)、连接板(8)和至少两个移动单元，所述主体(1)内设有空腔，所述驱动电机(4)固定在空腔的内壁上，所述驱动电机(4)与驱动齿轮(5)传动连接，所述驱动齿轮(5)与从动齿轮(6)啮合，所述从动齿轮(6)套设在转动轴(7)上，所述主体(1)套设在转动轴(7)上，所述转动轴(7)与主体(1)同轴设置，所述扇叶(2)安装在转动轴(7)的一端上，所述连接板(8)套设在转动轴(7)上，所述连接板(8)位于扇叶(2)和主体(1)之间，所述清洁组件周向均匀设置在连接板(8)的外周；
所述疏通机构包括加强组件和至少两个辅助组件，所述加强组件包括打磨电机(9)、连接轴(10)和反向钻(11)，所述打磨钻(3)安装在转动轴(7)的远离扇叶(2)的一端，所述打磨钻(3)内设有连接室，所述打磨电机(9)固定在连接室的内壁上，所述打磨电机(9)与连接轴(10)一端传动连接，所述打磨钻(3)套设在连接轴(10)上，所述连接轴(10)与转动轴(7)同轴设置，所述反向钻(11)安装在连接轴(10)的远离打磨电机(9)的一端，所述反向钻(11)设置在打磨钻(3)的远离主体(1)的一侧；
所述主体(1)内设有PLC和天线，所述天线、打磨电机(9)和驱动电机(4)均与PLC电连接；
所述移动单元包括推动单元和滚动单元，所述推动单元包括电磁铁(18)、第二弹簧(19)、压力传感器(20)、磁性块(21)和两个滑杆(22)，所述主体(1)上设有开口，所述电磁铁(18)设置在开口的靠近转动轴(7)的内壁上，所述压力传感器(20)设置在电磁铁(18)的远离转动轴(7)的一侧，两个滑杆(22)分别设置在压力传感器(20)的两侧，所述滑杆(22)的一端固定在电磁铁(18)远离转动轴(7)的一侧，所述磁性块(21)套设在滑杆(22)上，所述磁性块(21)的靠近转动轴(7)的一侧通过第二弹簧(19)与压力传感器(20)连接，所述电磁铁(18)和压力传感器(20)均与PLC电连接。
2.如权利要求1所述的具有清洁功能的疏通能力强的管道机器人，其特征在于，所述清洁组件包括清洁管(12)、固定环(13)、连接块(14)、第一弹簧(15)、清洁块(16)和光杆(17)，所述清洁管(12)的底端与连接板(8)固定连接，所述固定环(13)、连接块(14)、第一弹簧(15)、清洁块(16)和光杆(17)均设置在清洁管(12)内，所述固定环(13)和第一弹簧(15)均套设在光杆(17)上，所述固定环(13)与清洁管(12)的内壁固定连接，所述连接块(14)固定在光杆(17)的靠近连接板(8)的一端，所述清洁块(16)固定在光杆(17)的另一端，所述固定环(13)设置在清洁块(16)和连接块(14)之间，所述第一弹簧(15)位于固定环(13)和连接块(14)之间，所述固定环(13)通过第一弹簧(15)与连接块(14)连接。
3.如权利要求1所述的具有清洁功能的疏通能力强的管道机器人，其特征在于，所述滑杆(22)上涂有润滑油。
4.如权利要求1所述的具有清洁功能的疏通能力强的管道机器人，其特征在于，所述滑杆(22)的远离电磁铁(18)的一端设有限位块(23)，所述限位块(23)与滑杆(22)固定连接。
5.如权利要求1所述的具有清洁功能的疏通能力强的管道机器人，其特征在于，所述滚动单元包括滚轮(24)、支杆(25)和两个支架(26)，所述支杆(25)的两端分别通过两个支架(26)固定在磁性块(21)的远离电磁铁(18)的一侧，所述支杆(25)的轴线与转动轴(7)的轴线垂直，所述滚轮(24)套设在支杆(25)上。
6.如权利要求1所述的具有清洁功能的疏通能力强的管道机器人，其特征在于，所述辅助组件包括气缸(27)、活塞(28)和打磨板(29)，所述气缸(27)与打磨钻(3)固定连接，所述气缸(27)套设在活塞(28)的一端上，所述活塞(28)的轴线与转动轴(7)的轴线垂直，所述活塞(28)的远离气缸(27)的一端与打磨板(29)的一端固定连接，所述打磨板(29)与打磨钻(3)贴合，所述气缸(27)位于打磨板(29)和转动轴(7)之间。
7.如权利要求6所述的具有清洁功能的疏通能力强的管道机器人，其特征在于，所述打磨板(29)的远离气缸(27)的一端设有接触式传感器(30)，所述接触式传感器(30)与PLC电连接。
8.如权利要求6所述的具有清洁功能的疏通能力强的管道机器人，其特征在于，所述气缸(27)内涂有密封脂。
9.如权利要求1所述的具有清洁功能的疏通能力强的管道机器人，其特征在于，所述驱动电机(4)为伺服电机。
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