CN110185885A - 一种管道打磨移动机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种适用于管道内壁打磨的移动机器，包括车身、行走电机、同步带、蜗轮蜗杆减速器、打磨电机、打磨头、蜗轮蜗杆减速器、脚轮、罩壳；所述车身由板材焊接而成，作为机器人的主体承载部分；行走电机通过同步带驱动蜗轮蜗杆减速器，带动后边两个脚轮转动，使机器人在管道内沿轴线方向运动；打磨电机驱动打磨头运转进行管道内壁打磨；电池箱位于车身内部，为两台电机提供电源，脚轮外缘包覆橡胶，保证机器人行走时不产生较大压痕；罩壳由钣金件焊接而成，对机器人内部各部件进行整体包覆，防止打磨粉尘对设备造成伤害。所述设备通过一台行走电机驱动，使机器人在管道内沿轴线移动；并通过一台打磨电机驱动打磨头运转，进行管道的内壁打磨。

Description

一种管道打磨移动机器人
技术领域
本发明专利涉及一种管道打磨机器人，特别是一种针对较长管道内壁打磨的特种机器人。
背景技术
管道内部由于空间狭小，距离较长，人工难以企及，通常需要特种管道机器人进入进行打磨、清理、视察等工作。管道机器人是一种新型机器人，可沿着管道内外行走，还能携带传感器和工具等来进行管道内外作业的机电一体化系统。近几年，管道机器人的形式样式与应用场合更加灵活和常见，其在许多领域的应用也在得到逐步的完善与发展。
管道机器人从驱动形式上可以分为轮式、履带式、腹壁式等，本发明属于轮式管道机器人。如何在狭小的空间内布置机械、电气设备，并实现所需的动作是管道机器人的设计难点。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的一种管道打磨移动机器人，通过双轴输出的蜗轮蜗杆减速器实现了前进驱动，结构紧凑简洁，具有很高的实用性。
为了实现上述技术方案，本发明的一种管道打磨移动机器人，主要由车身、行走电机、同步带、蜗轮蜗杆减速器、打磨电机、打磨头、脚轮、罩壳、电池箱等部分组成。车身由板材焊接而成，作为机器人的主体承载部分；行走电机通过同步带驱动蜗轮蜗杆减速器，带动后边两个脚轮转动，使机器人在管道内沿轴线方向运动；打磨电机驱动打磨头运转进行管道内壁打磨；电池箱位于车身内部，为两台电机提供电源；脚轮外缘包覆橡胶，保证机器人行走时不产生较大压痕；罩壳由钣金件焊接而成，对机器人内部各部件进行整体包覆，防止打磨粉尘对设备造成伤害。机器人内部还包含其他电气元器件，如电机驱动器、无线通讯模块、电源模块、继电器等，不做详述。
进一步，电池箱电池可以通过车身上的充电接口进行充电，也可以通过电池仓门取出后快速更换。
进一步，所述打磨头结构描述如下：链条、轴承座、小链轮和磨料等安装于中心转盘上；中心转盘安装在打磨电机输出轴上；链条串联三个小链轮和中心链轮；中心链轮固定在机器人车身上，不转动。当输出电机带动中心转盘转动时，三个小链轮相对与中心链轮转动，由于中心链轮固定不动，则相当于中心链轮相对于中心转盘转动，并通过链条驱动三个小链轮绕自身中心自转，于是三个小链轮带动三个磨料一边绕中心转盘轴线公转、一边绕小链轮自身中心轴自转，从而实现管道内壁的全打磨。
本发明的一种管道打磨移动机器人，可以通过外接脚轮和中心转盘适应不同管径的管道内壁打磨。此外，本发明通过链传动驱动磨料进行公转和自转，从而实现了管道内壁的全打磨，并且链传动在粉尘等恶劣工况下工作具有良好的适应性和可靠性。
附图说明
图1是本发明实施例的一种管道打磨移动机器人结构图。
图2是本发明实施例的打磨头结构图。
图3是本发明实施例的更换不同长度的链条适应不同管径的管道内壁打磨示意图。
实施方式
下面结合附图和实例对本发明进行详细的描述。
一种管道打磨移动机器人，如图1所示，主要由车身1、行走电机2、同步带3、蜗轮蜗杆减速器4、打磨电机5、打磨头6、脚轮7、罩壳8、电池箱9等部分组成，如下图所示。车身1由板材焊接而成，作为机器人的主体承载部分；行走电机2通过同步带3驱动蜗轮蜗杆减速器4，带动后边两个脚轮7转动，使机器人在管道内沿轴线方向运动；打磨电机5驱动打磨头6运转进行管道内壁打磨；电池箱9位于车身内部，为两台电机提供电源，电池可以通过车身上的充电接口进行充电，也可以通过电池仓门取出后快速更换；脚轮7外缘包覆橡胶，保证机器人行走时不产生较大压痕；罩壳8由钣金件焊接而成，对机器人内部各部件进行整体包覆，防止打磨粉尘对设备造成伤害。机器人内部还包含其他电气元器件，如电机驱动器、无线通讯模块、电源模块、继电器等，不做详述。
一种管道打磨移动机器人，所述打磨头结构如下图2所示。链条61、轴承座62、小链轮63和磨料64等安装于中心转盘65上；中心转盘安装在打磨电机输出轴上；链条61串联三个小链轮63和中心链轮66；中心链轮66固定在机器人车身上，不转动。当输出电机带动中心转盘65转动时，三个小链轮63相对与中心链轮转动，由于中心链轮固定不动，则相当于中心链轮相对于中心转盘转动，并通过链条驱动三个小链轮绕自身中心自转，于是三个小链轮63带动三个磨料一边绕中心转盘65轴线公转、一边绕小链轮自身中心轴自转，从而实现管道内壁的全打磨。
一种管道打磨移动机器人，可以通过外接脚轮和中心转盘并更换不同长度的链条适应不同管径的管道内壁打磨，如图3所示，其中小直径管道101、大直径管道102、外接转盘103(中心转盘65、外接转盘和磨料64为透明虚线)。

Claims (4)

1.一种管道打磨移动机器人，其特征在于，包括车身、行走电机、同步带、蜗轮蜗杆减速器、打磨电机、打磨头、脚轮、罩壳、电池箱；
所述车身由板材焊接而成，作为机器人的主体承载部分；行走电机通过同步带驱动蜗轮蜗杆减速器，带动后边两个脚轮转动，使机器人在管道内沿轴线方向运动；打磨电机驱动打磨头运转进行管道内壁打磨；电池箱位于车身内部，为两台电机提供电源，脚轮外缘包覆橡胶，保证机器人行走时不产生较大压痕；罩壳由钣金件焊接而成，对机器人内部各部件进行整体包覆，防止打磨粉尘对设备造成伤害。
2.如权利要求1所述的一种管道打磨移动机器人，其特征在于，所述电池箱电池可以通过车身上的充电接口进行充电，也可以通过电池仓门取出后快速更换。
3.如权利要求1所述的一种管道打磨移动机器人，其特征在于，所述打磨头结构采用链条、轴承座、小链轮和磨料等安装于中心转盘上；中心转盘安装在打磨电机输出轴上；链条串联三个小链轮和中心链轮；中心链轮固定在机器人车身上，不转动。
4.如权利要求3所述的一种管道打磨移动机器人，其特征在于，当输出电机带动中心转盘转动时，三个小链轮相对与中心链轮转动，由于中心链轮固定不动，则相当于中心链轮相对于中心转盘转动，并通过链条驱动三个小链轮绕自身中心自转，于是三个小链轮带动三个磨料一边绕中心转盘轴线公转、一边绕小链轮自身中心轴自转，从而实现管道内壁的全打磨。
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