CN114082724A - 斗轮式管道自动清灰机器人及其控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了斗轮式管道自动清灰机器人及其控制系统，包括，所述外侧壁的一端固定安装有圆形斗轮盘皮带轮，且顶部的中间位置处固定安装有第二驱动电机，所述第二驱动电机的输出端安装有电机皮带轮，且第二驱动电机通过电机皮带轮与圆形斗轮盘皮带轮相连接，所述圆形斗轮盘皮带轮的一侧固定安装有清灰斗轮圆盘，且清灰斗轮圆盘的内侧安装有斗轮盘轴承。本发明可应用于工业行业各类管道的清灰输灰工作，随着世界各国对环境的保护，各类除尘设施和管道的大力投用，除尘管道的清理成为环保设备的一个需要解决的问题，斗轮式管道清灰机器人有效解决了人工进行清灰劳动强度大的问题，同时也起到环保，避免二次污染的有益效果。
Description
技术领域
本发明涉及清灰机器人技术领域，具体为斗轮式管道自动清灰机器人及其控制系统。
背景技术
管道清灰机器人的发展应用历程，第一类是人工操作机器人进行清灰，一般受管道直径和环境的制约，大都局限在特大直径管道中应用；第二类是国有程序机器人，实用于固定管道的清理，对场所要求苛刻；第三类是可变程序机器人清灰，可以根据不同的场所，修改程序后再进行清灰作业；第四类智能机器人清灰机，通过智能摄像集成控制程序，实现清灰机器人的作用轨迹调整，确保动态适应清灰条件，避免清灰人工进行干预，实现快速的调整，适应清灰的条件变化，自动完成清灰的全过程清理，由于智能机器人清灰机目前多采用铲斗进行作业运输，多数是不能实现连续的作业，作业效率较低，同时由于铲斗清灰时需要行走到卸灰口倾倒，容易造成扬尘污染环境，不利于当前的环境保护，而且效率不高，同时现有的机器人设计机构较大，应用场所受限，普及性不强，因此，本发明设计斗轮式管道自动清灰机器人及其控制系统以解决现有技术中存在的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供斗轮式管道自动清灰机器人及其控制系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：斗轮式管道自动清灰机器人，包括，所述外侧壁的一端固定安装有圆形斗轮盘皮带轮，且顶部的中间位置处固定安装有第二驱动电机，所述第二驱动电机的输出端安装有电机皮带轮，且第二驱动电机通过电机皮带轮与圆形斗轮盘皮带轮相连接，所述圆形斗轮盘皮带轮的一侧固定安装有清灰斗轮圆盘，且清灰斗轮圆盘的内侧安装有斗轮盘轴承，所述清灰斗轮圆盘通过斗轮盘轴承与相连接，所述清灰斗轮圆盘远离斗轮盘轴承的一端皆固定安装有清灰斗轮，所述的内部安装有输灰耐磨橡胶管和压缩空气软管，所述输灰耐磨橡胶管靠近清灰斗轮的一端固定安装有扇形收灰料斗，且扇形收灰料斗内侧设置有密封插板阀，所述输灰耐磨橡胶管的另一端固定安装有输灰管连接法兰，且输灰耐磨橡胶管通过输灰管连接法兰连通有清灰软管，所述清灰软管的另一端连通有汽车运输密封罐车，所述压缩空气软管的一端安装有压空快速接头，且压缩空气软管的另一端安装有输灰喷嘴，所述输灰喷嘴置入输灰耐磨橡胶管的内部，所述的一端固定安装有智能摄像集成控制单元，所述的外侧安装有驱动组件。
优选的，所述驱动组件包括可调驱动轮、万向从动轮、第一驱动电机、行走链条和调整导向轮，所述可调驱动轮、万向从动轮和调整导向轮皆固定安装在的外侧壁，且第一驱动电机通过行走链条与可调驱动轮相连接。
优选的，所述可调驱动轮的外侧壁为倾斜结构，且可调驱动轮与清理管材的内侧壁结构相适合。
斗轮式管道自动清灰机器人的控制系统，包括以下模块：测距模块、继电器系统、智能显示模块、控制模块和输灰模块；
测距模块：包括上、下、左、右、中五个方向的测距探头，反馈计算模块；
继电器系统：继电器也设计有控制系统和被控制系统，对测距模块进行自动化控制；在清灰机器人工作时根据检测到的积灰量起着自动调节、安全保护、转换电路等作用；
智能显示模块：除了自动智能清灰系统，该发明还配置了红外智能显示系统，如果自动模块运行异常，人工可以根据红外显示控制系统进行运行参数调整；
控制模块：实现对清灰机器人的启、停、工作异常保护等指令；
输灰模块：实现对清灰机器人料斗的料位计算和插板阀启闭以及输灰压空的动力控制模块。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明可应用于工业行业各类管道的清灰输灰工作，随着世界各国对环境的保护，各类除尘设施和管道的大力投用，除尘管道的清理成为环保设备的一个需要解决的问题，斗轮式管道清灰机器人有效解决了人工进行清灰劳动强度大的问题，同时也起到环保，避免二次污染的有益效果。从前都是用人工清除管道内的除尘灰，由于有的除尘灰温度较高，需要对管道进行冷却后再进去作业，造成了停机时间较长，效率低下。通过采用斗轮式管道清灰机器人，可不受现场环境的限制。从环保除尘管道的清灰带来不可估量的经济效益和社会利益，推广使用价值很高。
附图说明
图1为本发明的主视剖视示意图；
图2为本发明的圆管横截面示意图；
图3为本发明的各木块控制原理图示意图。
图中：1、可调驱动轮；2、万向从动轮；3、压缩空气软管；4、第一驱动电机；5、压空快速接头；6、清灰软管；7、输灰管连接法兰；8、调整导向轮；9、第二驱动电机；10、圆形斗轮盘皮带轮；11、电机皮带轮；12、清灰斗轮圆盘；13、清灰斗轮；14、扇形收灰料斗；15、密封插板阀；16、输灰喷嘴；17、输灰耐磨橡胶管；18、智能摄像集成控制单元；19、斗轮盘轴承；20、行走链条；21、汽车运输密封罐车。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-2，本发明提供的一种实施例：斗轮式管道自动清灰机器人，包括22，22外侧壁的一端固定安装有圆形斗轮盘皮带轮10，且22顶部的中间位置处固定安装有第二驱动电机9，第二驱动电机9的输出端安装有电机皮带轮11，且第二驱动电机9通过电机皮带轮11与圆形斗轮盘皮带轮10相连接，圆形斗轮盘皮带轮10的一侧固定安装有清灰斗轮圆盘12，且清灰斗轮圆盘12的内侧安装有斗轮盘轴承19，清灰斗轮圆盘12通过斗轮盘轴承19与22相连接，清灰斗轮圆盘12远离斗轮盘轴承19的一端皆固定安装有清灰斗轮13，22的内部安装有输灰耐磨橡胶管17和压缩空气软管3，输灰耐磨橡胶管17靠近清灰斗轮13的一端固定安装有扇形收灰料斗14，且扇形收灰料斗14内侧设置有密封插板阀15，输灰耐磨橡胶管17的另一端固定安装有输灰管连接法兰7，且输灰耐磨橡胶管17通过输灰管连接法兰7连通有清灰软管6，清灰软管6的另一端连通有汽车运输密封罐车21，压缩空气软管3的一端安装有压空快速接头5，且压缩空气软管3的另一端安装有输灰喷嘴16，输灰喷嘴16置入输灰耐磨橡胶管17的内部，22的一端固定安装有智能摄像集成控制单元18，22的外侧安装有驱动组件。
包括可调驱动轮1、万向从动轮2、第一驱动电机4、行走链条20和调整导向轮8，可调驱动轮1、万向从动轮2和调整导向轮8皆固定安装在22的外侧壁，且第一驱动电机4通过行走链条20与可调驱动轮1相连接，设计斗轮驱动、机器人行走采用变频小功率0.5-1.5KW电机，利用了皮带轮、链条的减速增加了工作转矩，比现有的清灰机器人更节能更环保。
可调驱动轮1的外侧壁为倾斜结构，且可调驱动轮1与清理管材的内侧壁结构相适合，提高横移与清理过程的稳定性，避免发生倾斜与偏斜。
请参阅图3，本发明提供的一种实施例：斗轮式管道自动清灰机器人的控制系统，其特征在于：包括以下模块：测距模块、继电器系统、智能显示模块、控制模块和输灰模块；
测距模块：包括上、下、左、右、中五个方向的测距探头，反馈计算模块；根据测距探头计算出所清理的管道内壁积灰的厚度，进一步计算出对应的斗轮旋转和行走的速度；
继电器系统：继电器也设计有控制系统和被控制系统，对测距模块进行自动化控制；在清灰机器人工作时根据检测到的积灰量起着自动调节、安全保护、转换电路等作用；
智能显示模块：除了自动智能清灰系统，该发明还配置了红外智能显示系统，如果自动模块运行异常，人工可以根据红外显示控制系统进行运行参数调整；
控制模块：实现对清灰机器人的启、停、工作异常保护等指令；
输灰模块：实现对清灰机器人料斗的料位计算和插板阀启闭以及输灰压空的动力控制模块。
工作原理：接通电源(该装置使用电部件皆由移动电源进行供电)，将该装置置于需要清理的管材内侧，第一驱动电机4通过可调驱动轮1进行驱动，万向从动轮2进行辅助从动，调整导向轮8进行导向，推进过程中，第二驱动电机9通过该电机皮带轮11和圆形斗轮盘皮带轮10带动清灰斗轮圆盘12在22的外侧持续转动，通过斗轮盘轴承19降低摩擦力，转动过程中，清灰斗轮13持续对内侧壁的积灰进行收集，当转动至上方时，清灰斗轮13中收集的灰尘落入扇形收灰料斗14中，同时压空快速接头5通过压缩空气软管3和输灰喷嘴16进行吹气，加快积灰在输灰耐磨橡胶管17和清灰软管6中移动，直至通过汽车运输密封罐车21进行收集，本说明中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.斗轮式管道自动清灰机器人，包括(22)，其特征在于：所述(22)外侧壁的一端固定安装有圆形斗轮盘皮带轮(10)，且(22)顶部的中间位置处固定安装有第二驱动电机(9)，所述第二驱动电机(9)的输出端安装有电机皮带轮(11)，且第二驱动电机(9)通过电机皮带轮(11)与圆形斗轮盘皮带轮(10)相连接，所述圆形斗轮盘皮带轮(10)的一侧固定安装有清灰斗轮圆盘(12)，且清灰斗轮圆盘(12)的内侧安装有斗轮盘轴承(19)，所述清灰斗轮圆盘(12)通过斗轮盘轴承(19)与(22)相连接，所述清灰斗轮圆盘(12)远离斗轮盘轴承(19)的一端皆固定安装有清灰斗轮(13)，所述(22)的内部安装有输灰耐磨橡胶管(17)和压缩空气软管(3)，所述输灰耐磨橡胶管(17)靠近清灰斗轮(13)的一端固定安装有扇形收灰料斗(14)，且扇形收灰料斗(14)内侧设置有密封插板阀(15)，所述输灰耐磨橡胶管(17)的另一端固定安装有输灰管连接法兰(7)，且输灰耐磨橡胶管(17)通过输灰管连接法兰(7)连通有清灰软管(6)，所述清灰软管(6)的另一端连通有汽车运输密封罐车(21)，所述压缩空气软管(3)的一端安装有压空快速接头(5)，且压缩空气软管(3)的另一端安装有输灰喷嘴(16)，所述输灰喷嘴(16)置入输灰耐磨橡胶管(17)的内部，所述(22)的一端固定安装有智能摄像集成控制单元(18)，所述(22)的外侧安装有驱动组件。
2.根据权利要求1所述的斗轮式管道自动清灰机器人，其特征在于：所述驱动组件包括可调驱动轮(1)、万向从动轮(2)、第一驱动电机(4)、行走链条(20)和调整导向轮(8)，所述可调驱动轮(1)、万向从动轮(2)和调整导向轮(8)皆固定安装在(22)的外侧壁，且第一驱动电机(4)通过行走链条(20)与可调驱动轮(1)相连接。
3.根据权利要求2所述的斗轮式管道自动清灰机器人，其特征在于：所述可调驱动轮(1)的外侧壁为倾斜结构，且可调驱动轮(1)与清理管材的内侧壁结构相适合。
4.根据权利要求1所述的斗轮式管道自动清灰机器人的控制系统，其特征在于：包括以下模块：测距模块、继电器系统、智能显示模块、控制模块和输灰模块；
测距模块：包括上、下、左、右、中五个方向的测距探头，反馈计算模块；
继电器系统：继电器也设计有控制系统和被控制系统，对测距模块进行自动化控制；在清灰机器人工作时根据检测到的积灰量起着自动调节、安全保护、转换电路等作用；
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