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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