CN109650194A - 一种管道机器人绕绳器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种管道机器人绕绳器，包括第一支架和设置在第一支架上的电缆收卷机构，所述收卷机构包括第一电机、用于缠绕电缆的卷筒，以及计米器，第一电机驱动卷筒的卷轴转动进行收卷或者放卷电缆。进行管道检测时，将管道机器人主体结构放进待检测管道中，管道机器人主体结构与上位机支架通过电缆连接，控制器通过电缆与管道机器人主体结构之间进行通信，电池为控制器和管道机器人主体结构供电。管道机器人主体结构沿管道前进过程中，控制器控制第一电机工作，驱动卷筒转动进行放卷，检测结束后第一电机反向转动驱动卷筒转动进行收卷电缆，操作非常方便，高效，节省人力，且不容易乱绳或将电缆拉断。
Description
技术领域
本发明涉及一种管道机器人绕绳器。
背景技术
市政管道环境非常恶劣，长期使用后容易发生腐蚀、疲劳破坏或者使管道内部潜在缺陷发展成破损而引起泄漏事故等，特别是水类管道，还容易堵塞等事故。因此管道的管内探测、清淤是一项十分重要的实用工程，目前管内探测、清污大多还采用人工进行操作，受管道尺寸、环境恶劣等因素限制，导致工作强度大、工作效率低，基于该问题，目前出现了管道机器人。但是现有的管道机器人的电缆收卷靠人工拉拽，操作麻烦，容易乱绳、难整理，且容易将电缆拉断。
发明内容
本发明的目的在于提供一种管道机器人绕绳器，解决现有管道机器人的电缆收卷靠人工拉拽，操作麻烦，容易乱绳、难整理，且容易将电缆拉断的技术问题。
本发明为了解决上述技术问题，采用如下技术方案：
一种管道机器人绕绳器，包括第一支架和设置在第一支架上的电缆收卷机构，所述收卷机构包括第一电机、用于缠绕电缆的卷筒，以及计米器，第一电机驱动卷筒的卷轴转动进行收卷或者放卷电缆；电缆一端与管道机器人主体结构连接，另一端和卷筒的卷轴固定后与上位机的控制器连接；电缆用于连接管道机器人主体结构和上位机，进行通讯和供电，以及管道机器人主体结构。
进行管道检测时，将管道机器人主体结构放进待检测管道中，管道机器人主体结构与上位机支架通过电缆连接，控制器通过电缆与管道机器人主体结构之间进行通信，电池为控制器和管道机器人主体结构供电。管道机器人主体结构沿管道前进过程中，控制器控制第一电机工作，驱动卷筒转动进行放卷，检测结束后第一电机反向转动驱动卷筒转动进行收卷电缆，操作非常方便，高效，节省人力，且不容易乱绳或将电缆拉断。
进一步改进，所述卷筒的转轴通过轴承转动设置在第一支架上，卷轴上固定套设有第一同步轮，第一电机输出轴上设置有第二同步轮，第一同步轮和第二同步轮通过同步带连接；安装轴承的轴承座可拆卸式安装在第一支架上，可调节第一电机与卷筒之间的距离，适用性强，且拆装方便。
进一步改进，还包括导绳机构，所述导绳机构包括第二电机、丝杠和滑块，第二电机固定在第一支架上，第二电机的输出轴通过联轴器与丝杠的一端固连，丝杠的两端通过轴承与第一支架转动连接，丝杠与卷筒的转轴平行设置；滑块套设在丝杠上，且与丝杠螺纹连接。
所述计米器固定设置在滑块上，计米器包括第二支架、编码器，以及转动设置在第二支架上的第一滚轮、第二滚轮，编码器的转轴与第二滚轮的转轴固连，第一滚轮的外周面上开设有凹槽，第二滚轮的外周面上包覆有橡胶层，电缆从第一滚轮、第二滚轮之间穿过，电缆卡设在凹槽中，且电缆的表面与第一滚轮、第二滚轮的外周面接触，通过设置凹槽和橡胶层，防止电缆与第一滚轮、第二滚轮之间发生打滑现象，提高计米器的精度。
所述第一支架上设置有两个限位开关，两个限位开关位于丝杠的两端处，且两个限位开关与卷筒的两端相对应。所述第二电机和限位开关与控制器之间电连接。
在收卷电缆过程，第二电机驱动丝杆转动，带动滑块以及计米器沿丝杆移动的过程中，电缆随着计米器的移动从卷筒的一端缠绕到卷筒的一端的另一端，滑块碰撞到对应侧的限位开关后，控制器控制第二电机反向转动，带动滑块以及计米器沿丝杆向另一侧移动，将电缆从卷筒的一端缠绕到卷筒的一端的另一端，保证电缆均匀、逐层缠绕在卷筒上，防止乱绳影响下次放卷。
进一步改进，所述第二支架包括固定在滑块上的第一立板和第二立板，第一立板和第二立板平行设置，且第一滚轮和第二滚轮均设置在第一立板、第二立板之间。通过设置第一立板、第二立板，起到限位作用，防止在放卷和收卷过程中，电缆意外从第一滚轮和第二滚轮之间脱落，提高计米器的精度
进一步改进，所所述第一支架上至少设置有一个导向杆，滑块上转动至少设置有一个导向轮，导向轮滑动式卡设在导向杆上，导向杆与丝杆平行设置。第二电机驱动丝杆转动，带动滑块沿丝杆移动的过程中，导向轮沿导向杆移动，通过设置导向杆和导向轮，提高结构稳定性，防止滑块在移动过程中晃动。
进一步改进，设置有两个导向杆，两个导向杆位于滑块的两侧；设置有四个导向轮，四个导向轮分为两组，每组的两个导向轮滑动式卡设在对应的一个导向杆上。通过设置两个导向杆和四个导向轮，将滑块夹在中间，滑块在沿丝杠移动过程中不易晃动，进一步提高结构稳定性。
进一步改进，所述第一支架上设置有导线滑环，电缆的一端通过导线滑环后与控制器连接，解决了电缆缠绕，甚至拧断等问题。
进一步改进，所述卷筒两端均固定设置限位板，防止缠绕在卷筒的电缆脱离卷筒；限位板上开设有减重孔。
进一步改进，所述卷筒转轴的一端设置有把手，通过转动把手带动卷筒转动，进行人工放卷或收卷电缆。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1)、管道机器人主体结构沿管道前进过程中，控制器控制第一电机工作，驱动卷筒转动进行放卷，检测结束后第一电机反向转动驱动卷筒转动进行收卷电缆，操作非常方便，高效，节省人力，且不容易乱绳或将电缆拉断。
2)、通过设置导绳器，在收卷电缆过程，保证电缆均匀、逐层缠绕在卷筒上，防止乱绳影响下次放卷。
3)、通过设置导线滑环，电缆的一端通过导线滑环后与控制器连接，解决了电缆缠绕，甚至拧断等问题。
附图说明
图1为本发明所述管道机器人绕绳器的结构图。
图2为导绳机构、计米器的立体图。
图3为图2的俯视图。
图4为计米器的结构图。
具体实施方式
为使本发明的目的和技术方案更加清楚，下面将结合本发明实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。
如图1-4所示，一种管道机器人绕绳器，包括第一支架200和设置在第一支架200上的电缆收卷机构，所述收卷机构包括第一电机、用于缠绕电缆300的卷筒306，以及计米器307，第一电机驱动卷筒305的卷轴转动，电缆用于连接管道机器人通讯和供电，以及牵引机器人，电缆的一端与管道机器人主体结构连接，另一端和卷筒的卷轴固定后与控制器连接。
进行管道检测时，将管道机器人主体结构放进待检测管道中，管道机器人主体结构与上位机支架通过电缆连接，控制器通过电缆与管道机器人主体结构之间进行通信，电池为控制器和管道机器人主体结构供电。管道机器人主体结构沿管道前进过程中，控制器控制第一电机工作，驱动卷筒转动进行放卷，检测结束后第一电机反向转动驱动卷筒转动进行收卷电缆，操作非常方便，高效，节省人力，且不容易乱绳或将电缆拉断。
在本实施例中，所述卷筒305的转轴通过轴承转动设置在第一支架300上，卷轴上固定套设有第一同步轮，第一电机输出轴上设置有第二同步轮，第一同步轮和第二同步轮通过同步带连接，通过同步带连接，防止打滑。安装轴承的轴承座可拆卸式安装在铝合金型材的卡槽中，可调节第一电机与卷筒之间的距离，拆装方便。
在本实施例中，还包括导绳机构308，所述导绳机构308包括第二电机3081、丝杠3082和滑块3083，第二电机3081固定在第一支架300上，第二电机3081的输出轴通过联轴器与丝杠3082的一端固连，丝杠3082的两端通过轴承与第一支架300转动连接，丝杠3082与卷筒305的转轴平行设置；滑块3083套设在丝杠上，且与丝杠螺纹连接。
所述计米器307固定设置在滑块上，计米器包括第二支架、编码器3074，以及转动设置在第二支架上的第一滚轮3072、第二滚轮3072，编码器的转轴与第二滚轮的转轴固连，第一滚轮的外周面上开设有凹槽，第二滚轮的外周面上包覆有橡胶层，橡胶层上设置有防滑纹，电缆从第一滚轮、第二滚轮之间穿过，电缆卡设在凹槽中，且电缆的表面与第一滚轮、第二滚轮的外周面接触，通过设置凹槽和橡胶层，防止电缆与第一滚轮、第二滚轮之间发生打滑现象，提高计米器的精度。
所述第一支架上设置有两个限位开关3086，两个限位开关位于丝杠的两端处，且两个限位开关与卷筒的两端相对应。所述第二电机和限位开关与控制器之间电连接。
在收卷过程，第二电机驱动丝杆转动，带动滑块以及计米器沿丝杆移动的过程中，电缆随着计米器的移动从卷筒的一端缠绕到卷筒的一端的另一端，滑块碰撞到对应侧的限位开关后，控制器控制第二电机反向转动，带动滑块以及计米器沿丝杆向另一侧移动，将电缆从卷筒的一端缠绕到卷筒的一端的另一端，保证电缆均匀、逐层缠绕在卷筒上，防止乱绳影响下次放卷。
在本实施例中，所述第二支架包括固定在滑块上的第一立板3071和第二立板3075，第一立板3071和第二立板3075平行设置，且第一滚轮3072和第二滚轮3073均设置在第一立板3071、第二立板3075之间。通过设置第一立板、第二立板，起到限位作用，防止在放卷和收卷过程中，电缆意外从第一滚轮和第二滚轮之间脱落，提高计米器的精度。
在本实施例中，所述第一支架300上设置有两个导向杆3085，两个导向杆位于滑块的两侧；滑块上转动设置有四个导向轮3084，四个导向轮分为两组，每组的两个导向轮3084滑动式卡设在对应的一个导向杆3085上，导向杆与丝杆平行设置。第二电机驱动丝杆转动，带动滑块沿丝杆移动的过程中，导向轮沿导向杆移动，通过设置导向杆和导向轮，提高结构稳定性，防止滑块在移动过程中晃动。
在本实施例中，所述第一支架300上设置有导线滑环，电缆的一端通过导线滑环后与控制器连接，解决了电缆缠绕，甚至拧断等问题。
在本实施例中，所述卷筒306两端均固定设置限位板309，防止缠绕在卷筒的电缆脱离卷筒；限位板上开设有减重孔。
在本实施例中，所述卷筒转轴的一端设置有把手310，通过转动把手带动卷筒转动，进行人工放卷或收卷电缆。
本发明中未做特别说明的均为现有技术或者通过现有技术即可实现，而且本发明中所述具体实施案例仅为本发明的较佳实施案例而已，并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本发明申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应作为本发明的技术范畴。
Claims (9)
1.一种管道机器人绕绳器，其特征在于，包括第一支架和设置在第一支架上的电缆收卷机构，所述收卷机构包括第一电机、用于缠绕电缆的卷筒，以及计米器，第一电机驱动卷筒的卷轴转动进行收卷或者放卷电缆；电缆一端与管道机器人主体结构连接，另一端和卷筒的卷轴固定后与上位机的控制器连接；电缆用于连接管道机器人主体结构和上位机，进行通讯和供电，以及管道机器人主体结构。
2.根据权利要求1所述的管道机器人绕绳器，其特征在于，所述卷筒的转轴通过轴承转动设置在第一支架上，卷轴上固定套设有第一同步轮，第一电机输出轴上设置有第二同步轮，第一同步轮和第二同步轮通过同步带连接；安装轴承的轴承座可拆卸式安装在第一支架上，可调节第一电机与卷筒之间的距离。
3.根据权利要求1或2所述的管道机器人绕绳器，其特征在于，还包括导绳机构，所述导绳机构包括第二电机、丝杠和滑块，第二电机固定在第一支架上，第二电机的输出轴通过联轴器与丝杠的一端固连，丝杠的两端通过轴承与第一支架转动连接，丝杠与卷筒的转轴平行设置；滑块套设在丝杠上，且与丝杠螺纹连接；
所述计米器固定设置在滑块上，计米器包括第二支架、编码器，以及转动设置在第二支架上的第一滚轮、第二滚轮，编码器的转轴与第二滚轮的转轴固连，第一滚轮的外周面上开设有凹槽，第二滚轮的外周面上包覆有橡胶层，电缆从第一滚轮、第二滚轮之间穿过，电缆卡设在凹槽中，且电缆的表面与第一滚轮、第二滚轮的外周面接触；
所述第一支架上设置有两个限位开关，两个限位开关位于丝杠的两端处，且两个限位开关与卷筒的两端相对应。
4.根据权利要求3所述的管道机器人绕绳器，其特征在于，所述第二支架包括固定在滑块上的第一立板和第二立板，第一立板和第二立板平行设置，且第一滚轮和第二滚轮均设置在第一立板、第二立板之间。
5.根据权利要求4所述的管道机器人绕绳器，其特征在于，所述第一支架上至少设置有一个导向杆，滑块上转动至少设置有一个导向轮，导向轮滑动式卡设在导向杆上，导向杆与丝杆平行设置。
6.根据权利要求5所述的管道机器人绕绳器，其特征在于，设置有两个导向杆，两个导向杆位于滑块的两侧；设置有四个导向轮，四个导向轮分为两组，每组的两个导向轮滑动式卡设在对应的一个导向杆上。
7.根据权利要求5所述的管道机器人绕绳器，其特征在于，所述第一支架上设置有导线滑环，电缆的一端通过导线滑环后与卷筒连接。
8.根据权利要求1所述的管道机器人绕绳器，其特征在于，所述卷筒两端均固定设置限位板，限位板上开设有减重孔。
9.根据权利要求1所述的管道机器人绕绳器，其特征在于，所述卷筒转轴的一端设置有把手。
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