CN114888000A - 蠕动外管道清扫机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种蠕动外管道清扫机器人，其包括：前后设置的两个固定本体，两个固定本体之间通过伸缩杆连接，各固定本体的左右两侧下方设置有一个下夹持体，各固定本体和对应的两个下夹持体围设成非封闭的腔体，各固定本体上设置有上壳体，各固定本体和对应的各下夹持体的连接处设置有锁紧扣，各腔体的内表面设置有充气气囊和清扫毛刷，各固定本体上设置有吸尘组件。本发明的蠕动外管道清扫机器人，通过蠕动外管道清扫机器人本体，通过伸缩杆的伸缩运动实现机器人的前后蠕动式行走过程，通过充气气囊的充放气实现对管道的抱夹，同时，充气气囊的包围区域会形成封闭空间，可实现粉尘在封闭空间内的高速循环，并通过吸尘组件收集。

Description

蠕动外管道清扫机器人

技术领域

本发明涉及清扫机器人技术领域，尤其涉及一种蠕动外管道清扫机器人。

背景技术

目前烟草制造行业由传统制造向智能制造化方向前进，应用网络科技及智能制造技术，通过智能设备来取代原来的人工操作，减少人员使用数量的同时，既可以保证质量，又可以在生产过程中减少设备耗损和人员危险。

因生产工艺需要，烟草生产车间水、气、汽管道密布，受生产环境影响，管道上面极易积尘，管道离地间距6-9米，没有专用清洁通道，日常靠人工用长木杆系抹布清洁，效率低、效果差且存在极大安全隐患。

因此，亟需一种适应现场复杂环境的蠕动外管道清扫机器人。

发明内容

本发明的目的是提供一种蠕动外管道清扫机器人，以解决上述现有技术中的问题，能够通过伸缩杆的伸缩运动实现机器人的前后蠕动式行走过程。

本发明提供了一种蠕动外管道清扫机器人，其中，包括：

沿前后方向设置的两个固定本体，两个所述固定本体之间通过伸缩杆连接，各所述固定本体的左右两侧下方各设置有一个下夹持体，各所述固定本体和对应的两个所述下夹持体围设成非封闭的腔体，各所述固定本体上设置有上壳体，各所述固定本体和对应的各所述下夹持体的连接处设置有锁紧扣，各所述腔体的内表面设置有充气气囊和清扫毛刷，各所述固定本体上设置有吸尘组件。

如上所述的蠕动外管道清扫机器人，其中，优选的是，所述吸尘组件包括吸尘电机和粉尘仓，其中，所述吸尘电机设置在各所述固定本体的上表面，所述粉尘仓设置在各所述固定本体的顶端，各所述固定本体内部设置有气流流道，所述吸尘电机两侧设置有吹尘气体流道，两侧的所述吹尘气体流道通过位于所述吸尘电机底部的所述气流流道相连通，各所述固定本体内表面设置有沿径向方向布置、且与所述吹尘气体流道连通的吹尘口；所述吸尘电机顶部设置有吸尘气体流道，所述吸尘气体流道与所述粉尘仓连接，所述粉尘仓底部设置有沿轴线方向布置、且与所述腔体连通的吸尘口。

如上所述的蠕动外管道清扫机器人，其中，优选的是，各所述固定本体和各所述下夹持体的横截面为弧形，各所述固定本体所对应的所述吸尘电机和所述粉尘仓的数量为两个，并且两个所述吸尘电机和两个所述粉尘仓分别在所述固定本体的径向方向上对称分布；所述固定本体上开设有吸尘电机安装孔，用于安装所述吸尘电机。

如上所述的蠕动外管道清扫机器人，其中，优选的是，各所述下夹持体内设置有微型气泵、清扫电机、控制器和电源模块，所述微型气泵用于对所述充气气囊充气，所述清扫电机用于带动所述清扫毛刷进行清扫，所述电源模块用于为所述微型气泵、所述清扫电机、所述吸尘电机和所述控制器供电，所述控制器用于向所述微型气泵、所述清扫电机和所述吸尘电机发送控制信号。

如上所述的蠕动外管道清扫机器人，其中，优选的是，所述伸缩杆的数量为三个，各所述固定本体的左右两侧内部边缘处和中间位置的上表面分别开设有沿轴线方向贯通的推进缸安装口，两个所述固定本体通过穿过两个所述固定本体所对应的推进缸安装口连接，所述推进缸安装口的外边缘处设置有用于推动所述伸缩杆伸缩的推进缸。

如上所述的蠕动外管道清扫机器人，其中，优选的是，所述上壳体的内侧中间位置设置有与所述推进缸安装口所匹配的伸缩杆固定槽，以使所述伸缩杆固定槽和所述推进缸安装口围设成的容纳腔可供处于中间位置的所述伸缩杆穿过。

如上所述的蠕动外管道清扫机器人，其中，优选的是，所述上壳体的内侧边缘位置设置有与所述吸尘电机所在位置对应的电机固定槽，用于固定所述吸尘电机；所述上壳体的顶部设置有与所述粉尘仓所在位置对应的收尘盒。

如上所述的蠕动外管道清扫机器人，其中，优选的是，各所述腔体所对应的充气气囊的数量为五个，其中，所述固定本体的中间位置沿径向方向均匀布置有三个充气气囊，所述固定本体两侧的每个下夹持体的前后两端在沿径向方向分别布置有一个充气气囊；各所述腔体所对应的五个充气气囊为联通布置，以实现同时充放气。

如上所述的蠕动外管道清扫机器人，其中，优选的是，各所述腔体所对应的清扫毛刷的数量为六个，其中，所述固定本体的前后两端的边缘处沿径向方向各布置有一个清扫毛刷，所述固定本体两侧的每个下夹持体的边缘处沿径向方向分布布置有一个清扫毛刷，所述下夹持体所对应的充气气囊位于所述清扫毛刷的内侧。

如上所述的蠕动外管道清扫机器人，其中，优选的是，各所述固定本体通过连接铰链与左右两侧的所述下夹持体连接；所述锁紧扣的数量为4个，分别设置在各所述固定本体和对应的各所述下夹持体的连接处的中间位置，各所述固定本体和各所述下夹持上在所述锁紧扣的位置设有用于安装所述锁紧扣的锁紧扣安装孔。

本发明提供一种蠕动外管道清扫机器人，通过伸缩杆的伸缩运动实现机器人的前后蠕动式行走过程，采用递进夹持式行走模式，通过两组固定本体和下夹持体交替伸缩行走，通过充气气囊的充放气实现对待清扫管道的抱夹动作，在抱夹的同时，充气气囊的包围区域会形成封闭空间，在高速风机的作用下，可实现粉尘在封闭空间内的高速循环，并通过吸尘组件将粉尘过滤收集，从而实现清扫的目的；本发明结构设计简单，大大降低了能耗及制造成本。

附图说明

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步描述，其中：

图1为本发明提供的蠕动外管道清扫机器人的实施例的立体结构示意图；

图2为本发明提供的蠕动外管道清扫机器人的实施例的左视图；

图3为本发明提供的蠕动外管道清扫机器人的实施例的固定本体上的粉尘仓和吸尘电机安装孔的结构示意图；

图4为本发明提供的蠕动外管道清扫机器人的实施例的固定本体内侧的吸尘气体流道的结构示意图；

图5为本发明提供的蠕动外管道清扫机器人的实施例的吸尘电机和充气气囊的结构示意图；

图6为本发明提供的蠕动外管道清扫机器人的实施例的固定本体的结构示意图；

图7为本发明提供的蠕动外管道清扫机器人的实施例的上壳体内部的伸缩杆固定槽和电机固定槽的结构示意图；

图8为本发明提供的蠕动外管道清扫机器人的实施例的上壳体上的收尘盒的结构示意图；

图9为本发明提供的蠕动外管道清扫机器人的实施例的下夹持体内侧的清扫毛刷和充气气囊的结构示意图；

图10为本发明提供的蠕动外管道清扫机器人的实施例的下夹持体内部的锁紧扣安装孔的结构示意图。

附图标记说明：1-固定本体，2-上壳体，3-锁紧扣，4-下夹持体，5-清扫毛刷，6-充气气囊，7-粉尘仓，8-吸尘电机安装孔，9-吹尘气体流道，10-吸尘电机，11-吹尘口，12-吸尘口，13-推进缸安装口，14-连接铰链，15-缩杆固定槽，16-电机固定槽，17-收尘盒，18-锁紧扣安装孔，19-吸尘气体流道，20-伸缩杆，21-腔体。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。对示例性实施例的描述仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。本公开可以以许多不同的形式实现，不限于这里所述的实施例。提供这些实施例是为了使本公开透彻且完整，并且向本领域技术人员充分表达本公开的范围。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、材料的组分、数字表达式和数值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。

本公开中使用的“第一”、“第二”：以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指在该词前的要素涵盖在该词后列举的要素，并不排除也涵盖其他要素的可能。“上”、“下”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

在本公开中，当描述到特定部件位于第一部件和第二部件之间时，在该特定部件与第一部件或第二部件之间可以存在居间部件，也可以不存在居间部件。当描述到特定部件连接其它部件时，该特定部件可以与所述其它部件直接连接而不具有居间部件，也可以不与所述其它部件直接连接而具有居间部件。

本公开使用的所有术语(包括技术术语或者科学术语)与本公开所属领域的普通技术人员理解的含义相同，除非另外特别定义。还应当理解，在诸如通用字典中定义的术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非这里明确地这样定义。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

如图1和图2所示，本发明实施例提供了一种蠕动外管道清扫机器人，其包括：

沿前后方向设置的两个固定本体1，两个所述固定本体1之间通过伸缩杆20连接，各所述固定本体1的左右两侧下方各设置有一个下夹持体4，各所述固定本体1和对应的两个所述下夹持体4围设成非封闭的腔体21，各所述固定本体1上设置有上壳体2，各所述固定本体1和对应的各所述下夹持体4的连接处设置有锁紧扣3，各所述腔体21的内表面设置有充气气囊6和清扫毛刷5，各所述固定本体1上设置有吸尘组件。

其中，在本发明中，前后方向指的是待清扫管道的轴线方向，左右方向指的是待清扫管道的径向方向。

进一步地，如图3-图5所示，所述吸尘组件包括吸尘电机10和粉尘仓7，其中，所述吸尘电机10设置在各所述固定本体1的上表面，所述粉尘仓7设置在各所述固定本体1的顶端，各所述固定本体1内部设置有气流流道，所述吸尘电机10两侧设置有吹尘气体流道9，两侧的所述吹尘气体流道9通过位于所述吸尘电机10底部的所述气流流道相连通，各所述固定本体1内表面设置有沿径向方向布置、且与所述吹尘气体流道9连通的吹尘口11；所述吸尘电机10顶部设置有吸尘气体流道19，所述吸尘气体流道19与所述粉尘仓7连接，所述粉尘仓7底部设置有沿轴线方向布置、且与所述腔体21连通的吸尘口12。吸尘电机10工作时，吸尘电机10从位于两侧的吹尘口11将气流吹出，通过顶部的吸尘口12将粉尘吸入粉尘仓7，完全实现在充气气囊6的抱夹范围内实现空气循环，将对外部的污染降低到最低。

进一步地，如图6所示，各所述固定本体1通过连接铰链14与左右两侧的所述下夹持体4连接。

进一步地，如图8所示，所述上壳体2的顶部设置有与所述粉尘仓7所在位置对应的收尘盒17。这样，在上壳体2与固定本体1连接后，可将吸尘电机10及伸缩杆20完全固定，可在不拆除上壳体2的情况下，将收尘盒17取出，便于更换。

进一步地，如图2所示，各所述固定本体1和各所述下夹持体4的横截面为弧形，各所述固定本体1所对应的所述吸尘电机10和所述粉尘仓7的数量为两个，并且两个所述吸尘电机10和两个所述粉尘仓7分别在所述固定本体1的径向方向上对称分布。进一步地，如图4所示，所述固定本体1上开设有吸尘电机安装孔8，用于安装所述吸尘电机10。

更进一步地，各所述下夹持体4内设置有微型气泵、清扫电机、控制器和电源模块，所述微型气泵用于对所述充气气囊6充气，所述清扫电机用于带动所述清扫毛刷5进行清扫，所述电源模块用于为所述微型气泵、所述清扫电机、所述吸尘电机10和所述控制器供电，所述控制器用于向所述微型气泵、所述清扫电机和所述吸尘电机10发送控制信号。这样可以使得整体机器人的重心降低，有利于提高在行进过程中的稳定性。需要说明的是，本发明对微型气泵、清扫电机、控制器和电源模块的类型、型号、分布位置等不作具体限定。

在工作中，将机器人放置在待清扫管道上后，通过调节锁紧扣3将机器人抱夹在待清扫管道上，此时通过分别位于下夹持体4内的微型气泵对腔体内21的充气气囊6进行充气，使得机器人能够充分地与待清扫管道抱夹牢固；清扫过程中，前后两个腔体21所对应的充气气囊6交替充放气，通过伸缩杆20的伸缩运动实现机器人的前后蠕动式行走过程；行走过程中，吸尘电机10会一直处于工作状态，位于腔体内壁的沿前后方向分布的清扫毛刷5在运动的过程中对待清扫管道的管壁进行清扫，并通过高速气流将粉尘从管壁上吹落，并收集到收尘盒17内，实现整体的清扫过程。

由此，相对于现有技术而言，本实施例提供的蠕动外管道清扫机器人，通过伸缩杆的伸缩运动实现机器人的前后蠕动式行走过程，采用递进夹持式行走模式，通过两组固定本体和下夹持体交替伸缩行走，通过充气气囊的充放气实现对待清扫管道的抱夹动作，在抱夹的同时，充气气囊的包围区域会形成封闭空间，在高速风机的作用下，可实现粉尘在封闭空间内的高速循环，并通过吸尘组件将粉尘过滤收集，从而实现清扫的目的；本发明结构设计简单，大大降低了能耗及制造成本。

进一步地，如图2所示，所述伸缩杆20的数量为三个，具体而言，如图6所示，各所述固定本体1的左右两侧内部边缘处和中间位置的上表面分别开设有沿轴线方向贯通的推进缸安装口13，两个所述固定本体1通过穿过两个所述固定本体1所对应的推进缸安装口13连接，所述推进缸安装口13的外边缘处设置有用于推动所述伸缩杆20伸缩的推进缸。需要说明的是，本发明对伸缩杆20的数量、长度、直径、材质等不作具体限定。

更进一步地，如图7所示，所述上壳体2的内侧中间位置设置有与所述推进缸安装口13所匹配的伸缩杆固定槽15，以使所述伸缩杆固定槽15和所述推进缸安装口13围设成的容纳腔可供处于中间位置的所述伸缩杆20穿过。

进一步地，如图7所示，所述上壳体2的内侧边缘位置设置有与所述吸尘电机10所在位置对应的电机固定槽16，用于固定所述吸尘电机10。

更进一步地，如图2、图5和图6所示，各所述腔体21所对应的充气气囊6的数量为五个，其中，所述固定本体1的中间位置沿径向方向均匀布置有三个充气气囊6，所述固定本体1两侧的每个下夹持体4的前后两端在沿径向方向分别布置有一个充气气囊6；各所述腔体21所对应的五个充气气囊6为联通布置，以实现同时充放气。需要说明的是，本发明对充气气囊6的数量及分布位置不作具体限定。每个腔体21所对应的上下充气气囊为联通布置，以实现同时充放气的动作；当充气时，固定本体1的中间位置布置有充气气囊6，两侧的下夹持体4也布置有气囊，从而形成三角结构，保证将机器人紧紧地抱夹在待清扫管道上。

进一步地，如图2、图6和图9所示，各所述腔体21所对应的清扫毛刷5的数量为六个，其中，所述固定本体1的前后两端的边缘处沿径向方向各布置有一个清扫毛刷5，所述固定本体1两侧的每个下夹持体4的边缘处沿径向方向分布布置有一个清扫毛刷5，所述下夹持体4所对应的充气气囊6位于所述清扫毛刷5的内侧。需要说明的是，本发明对清扫毛刷5的数量及分布位置不作具体限定。

进一步地，如图2所示，所述锁紧扣3的数量为4个，分别设置在各所述固定本体1和对应的各所述下夹持体4的连接处的中间位置。更进一步地，如图10所示，各所述固定本体1和各所述下夹持4上在所述锁紧扣3的位置设有用于安装所述锁紧扣3的锁紧扣安装孔18。

本发明实施例提供的蠕动外管道清扫机器人，通过伸缩杆的伸缩运动实现机器人的前后蠕动式行走过程，采用递进夹持式行走模式，通过两组固定本体和下夹持体交替伸缩行走，通过充气气囊的充放气实现对待清扫管道的抱夹动作，在抱夹的同时，充气气囊的包围区域会形成封闭空间，在高速风机的作用下，可实现粉尘在封闭空间内的高速循环，并通过吸尘组件将粉尘过滤收集，从而实现清扫的目的；本发明结构设计简单，大大降低了能耗及制造成本。

至此，已经详细描述了本公开的各实施例。为了避免遮蔽本公开的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。

虽然已经通过示例对本公开的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本公开的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本公开的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改或者对部分技术特征进行等同替换。本公开的范围由所附权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种蠕动外管道清扫机器人，其特征在于，包括：

沿前后方向设置的两个固定本体，两个所述固定本体之间通过伸缩杆连接，各所述固定本体的左右两侧下方各设置有一个下夹持体，各所述固定本体和对应的两个所述下夹持体围设成非封闭的腔体，各所述固定本体上设置有上壳体，各所述固定本体和对应的各所述下夹持体的连接处设置有锁紧扣，各所述腔体的内表面设置有充气气囊和清扫毛刷，各所述固定本体上设置有吸尘组件。

2.根据权利要求1所述的蠕动外管道清扫机器人，其特征在于，所述吸尘组件包括吸尘电机和粉尘仓，其中，所述吸尘电机设置在各所述固定本体的上表面，所述粉尘仓设置在各所述固定本体的顶端，各所述固定本体内部设置有气流流道，所述吸尘电机两侧设置有吹尘气体流道，两侧的所述吹尘气体流道通过位于所述吸尘电机底部的所述气流流道相连通，各所述固定本体内表面设置有沿径向方向布置、且与所述吹尘气体流道连通的吹尘口；所述吸尘电机顶部设置有吸尘气体流道，所述吸尘气体流道与所述粉尘仓连接，所述粉尘仓底部设置有沿轴线方向布置、且与所述腔体连通的吸尘口。

3.根据权利要求2所述的蠕动外管道清扫机器人，其特征在于，各所述固定本体和各所述下夹持体的横截面为弧形，各所述固定本体所对应的所述吸尘电机和所述粉尘仓的数量为两个，并且两个所述吸尘电机和两个所述粉尘仓分别在所述固定本体的径向方向上对称分布；所述固定本体上开设有吸尘电机安装孔，用于安装所述吸尘电机。

4.根据权利要求2所述的蠕动外管道清扫机器人，其特征在于，各所述下夹持体内设置有微型气泵、清扫电机、控制器和电源模块，所述微型气泵用于对所述充气气囊充气，所述清扫电机用于带动所述清扫毛刷进行清扫，所述电源模块用于为所述微型气泵、所述清扫电机、所述吸尘电机和所述控制器供电，所述控制器用于向所述微型气泵、所述清扫电机和所述吸尘电机发送控制信号。

5.根据权利要求2所述的蠕动外管道清扫机器人，其特征在于，所述伸缩杆的数量为三个，各所述固定本体的左右两侧内部边缘处和中间位置的上表面分别开设有沿轴线方向贯通的推进缸安装口，两个所述固定本体通过穿过两个所述固定本体所对应的推进缸安装口连接，所述推进缸安装口的外边缘处设置有用于推动所述伸缩杆伸缩的推进缸。

6.根据权利要求5所述的蠕动外管道清扫机器人，其特征在于，所述上壳体的内侧中间位置设置有与所述推进缸安装口所匹配的伸缩杆固定槽，以使所述伸缩杆固定槽和所述推进缸安装口围设成的容纳腔可供处于中间位置的所述伸缩杆穿过。

7.根据权利要求6所述的蠕动外管道清扫机器人，其特征在于，所述上壳体的内侧边缘位置设置有与所述吸尘电机所在位置对应的电机固定槽，用于固定所述吸尘电机；所述上壳体的顶部设置有与所述粉尘仓所在位置对应的收尘盒。

8.根据权利要求1所述的蠕动外管道清扫机器人，其特征在于，各所述腔体所对应的充气气囊的数量为五个，其中，所述固定本体的中间位置沿径向方向均匀布置有三个充气气囊，所述固定本体两侧的每个下夹持体的前后两端在沿径向方向分别布置有一个充气气囊；各所述腔体所对应的五个充气气囊为联通布置，以实现同时充放气。

9.根据权利要求8所述的蠕动外管道清扫机器人，其特征在于，各所述腔体所对应的清扫毛刷的数量为六个，其中，所述固定本体的前后两端的边缘处沿径向方向各布置有一个清扫毛刷，所述固定本体两侧的每个下夹持体的边缘处沿径向方向分布布置有一个清扫毛刷，所述下夹持体所对应的充气气囊位于所述清扫毛刷的内侧。

10.根据权利要求1所述的蠕动外管道清扫机器人，其特征在于，各所述固定本体通过连接铰链与左右两侧的所述下夹持体连接；所述锁紧扣的数量为4个，分别设置在各所述固定本体和对应的各所述下夹持体的连接处的中间位置，各所述固定本体和各所述下夹持上在所述锁紧扣的位置设有用于安装所述锁紧扣的锁紧扣安装孔。

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