CN114906685B - 一种用于管道巡检机器人的新型自动排线装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公布一种用于管道巡检机器人的新型自动排线装置。卷缆机构支座上安装有电动丝杠组件和电缆张紧装置；电动丝杠组件包括安装在卷缆机构支座上的丝杠导轨和丝杠；丝杠一端连接有摆线伺服电机，丝杠上配合安装有丝杠螺母；丝杠导轨上滑动安装有导轨滑块，导轨滑块与丝杠螺母固定；电缆张紧装置固定在丝杠螺母上；电缆张紧装置包括张紧装置支撑座；张紧装置支撑座上安装有偏心尼龙导向器、前上压滚轮、后上压滚轮、后偏心尼龙导向器、压花计米摩擦轮和计米编码器。本发明采用双电机协同控制，具备排线精度高、排线整齐、可自动调节等功能，便于用户使用；采用扭簧张紧及压花计米轮，保证充足张紧力及摩擦力，提高摆线控制精度。
Description
技术领域
本发明涉及巡检机器人技术领域，具体涉及一种用于管道巡检机器人的新型自动排线装置。
背景技术
针对城市化进程进一步加快，城市地下管网更加复杂，尤其是老旧城区，管网急需维护，防止雨季由于排水不畅而导致的内涝灾害发生。管道巡检机器人是解决管道问题的十分有效的方法。
在管道巡检机器人工作时，卷缆机构配合巡检机器人进行收放线。当前的卷缆机构主要为手动排线或者机械式同步排线，其缺点在于：排线精度差、排布不整齐甚至导致电缆卡死，影响管道巡检机器人的工作效率。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种用于管道巡检机器人的新型自动排线装置。
本发明提供如下技术方案：一种用于管道巡检机器人的新型自动排线装置，包括卷缆机构支座，卷缆机构支座上安装有排线卷筒和卷筒压辊；
所述卷缆机构支座上还安装有电动丝杠组件和电缆张紧装置；
所述电动丝杠组件包括固定在卷缆机构支座上的丝杠导轨和回转安装在卷缆机构支座上的丝杠；所述丝杠一端连接有摆线伺服电机，丝杠上配合安装有丝杠螺母；所述丝杠导轨上滑动安装有导轨滑块，导轨滑块与所述丝杠螺母固定；
所述电缆张紧装置固定在丝杠螺母上，卷缆机构支座的两侧设置有与电缆张紧装置配合的左接近开关、右接进开关；
电缆张紧装置包括与丝杠螺母固定连接的张紧装置支撑座；所述张紧装置支撑座上由前至后分别通过转轴安装有偏心尼龙导向器、前上压滚轮、后上压滚轮、后偏心尼龙导向器；所述前上压滚轮和后上压滚轮的下方安装有压花计米摩擦轮，压花计米摩擦轮连接计米编码器；所述后上压滚轮下方通过转轴安装有下支撑滚轮。
其进一步是：所述排线卷筒包括回转安装在卷缆机构支座上的卷筒，卷筒内部安装有用于带动卷筒回转的卷筒电机组。
所述卷筒一端可拆卸连接有手动摇把。
所述丝杠电机固定在卷缆机构支座一侧，丝杠电机通过传动带连接所述丝杠。
所述压花计米摩擦轮与计米编码器固定连接，计米编码器固定连接在编码器安装盘上；所述编码器安装盘通过扭簧和扭簧支座安装在张紧装置支撑座上，扭簧给予压花计米摩擦轮一个朝向前上压滚轮、后上压滚轮转动的力。
电缆从所述后偏心尼龙导向器穿过，经过后上压滚轮下方，进而经过压花计米摩擦轮上方，然后穿过前上压滚轮与下支撑滚轮中间，最终从前偏心尼龙导向器中穿过。
所述张紧装置支撑座上安装有与左接近开关、右接进开关配合的接近开关调整块；当电缆张紧装置移动至左接近开关或右接进开关检测范围内后，左接近开关或右接进开关发出信号，丝杠电机通过接收左接近开关与右接进开关的信号进行正反转切换。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
（1）采用双电机协同控制，具备排线精度高、排线整齐、可自动调节等功能；
（2）配备手动摇把，在设备故障时依旧可整齐排线；
（3）采用扭簧张紧及压花计米轮，保证充足张紧力及摩擦力，提高摆线控制精度。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明中卷筒压辊、排线卷筒、电缆张紧装置、电动丝杠组件的相对位置结构示意图；
图3是电缆张紧装置的结构示意图；
图中：卷筒压辊1、排线卷筒2、电缆张紧装置3、电动丝杠组件4、传动带5、丝杠电机6、左接近开关7、丝杠导轨8、导轨滑块9、丝杠螺母10、丝杠11、右接进开关12、手动摇把13、卷缆机构支座14、接近开关调整块15、卷筒16、卷筒电机组17、转轴18、扭簧19、扭簧支座20、计米编码器21、后偏心尼龙导向器22、后上压滚轮23、张紧装置支撑座24、前上压滚轮25、压花计米摩擦轮26、编码器安装盘27、下支撑滚轮28、前偏心尼龙导向器29。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
结合图1至图3所示，一种用于管道巡检机器人的新型自动排线装置，包括卷缆机构支座14，卷缆机构支座14上安装有排线卷筒2和卷筒压辊1。卷筒压辊1与排线卷筒2相配合，防止电缆绕出卷筒2。排线卷筒2包括回转安装在卷缆机构支座14上的卷筒16，卷筒16内部安装有用于带动卷筒16回转的卷筒电机组17。卷筒16一端可拆卸连接有手动摇把13，卷缆机构故障或电源不足时可以使用手动摇把13操作卷筒16转动。
卷缆机构支座14上还安装有电动丝杠组件4和电缆张紧装置3；
电动丝杠组件4包括固定在卷缆机构支座14上的丝杠导轨8和回转安装在卷缆机构支座14上的丝杠11。丝杠电机6固定在卷缆机构支座14一侧，丝杠电机6通过传动带5连接丝杠11。丝杠11上配合安装有丝杠螺母10。丝杠导轨8上滑动安装有导轨滑块9，导轨滑块9与丝杠螺母10固定。卷缆机构支座14的两侧设置有与电缆张紧装置3配合的左接近开关7、右接进开关12。丝杠电机6带动丝杠11转动时，带动丝杠螺母10与导轨滑块9沿着丝杠导轨8移动。
电缆张紧装置3固定在丝杠螺母10上，电缆张紧装置3包括与丝杠螺母10固定连接的张紧装置支撑座24。张紧装置支撑座24上安装有与左接近开关7、右接进开关12配合的接近开关调整块15。
张紧装置支撑座24上由前至后分别通过转轴18安装有偏心尼龙导向器29、前上压滚轮25、后上压滚轮23、后偏心尼龙导向器22。前上压滚轮25和后上压滚轮23的下方安装有压花计米摩擦轮26。后上压滚轮23下方通过转轴18安装有下支撑滚轮28。压花计米摩擦轮26与计米编码器21固定连接，计米编码器21固定连接在编码器安装盘27上。编码器安装盘27通过扭簧19和扭簧支座20安装在张紧装置支撑座24上，扭簧19给予压花计米摩擦轮26一个朝向前上压滚轮25、后上压滚轮23转动的力。编码器安装盘27还可以通过扭簧19和扭簧支座20调整压紧力，保证压花计米摩擦轮26随电缆的收放精确转动。
工作时，
电缆从后偏心尼龙导向器22穿过，经过后上压滚轮23下方，进而经过压花计米摩擦轮26上方，然后穿过前上压滚轮25与下支撑滚轮28中间，最终从前偏心尼龙导向器29中穿过。前偏心尼龙导向器29可以实时调节出绳角度，防止电缆从压花计米摩擦轮26和前上压滚轮25中脱出；后偏心尼龙导向器22可以实时调节进绳角度，防止电缆从压花计米摩擦轮26和后上压滚轮23中脱出。
当电缆张紧装置3移动至左接近开关7或右接进开关12检测范围内后，左接近开关7或右接进开关12发出信号，丝杠电机6通过接收左接近开关7与右接进开关12的信号进行正反转切换。丝杠电机6转一圈，丝杠滑动距离为L，卷筒电机组17转一圈，电缆行进距离为电缆直径为d，卷筒电机组17与丝杠电机6按照该原理进行协同运转。电动丝杠组件4与电缆张紧装置3组成左右摆线装置，并采用双电机协同控制技术实现自动收放线及自动排线功能，实现自动整齐排线。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实例而已，并不用于限制本发明，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)
1.一种用于管道巡检机器人的新型自动排线装置，包括卷缆机构支座（14），卷缆机构支座（14）上安装有排线卷筒（2）和卷筒压辊（1）；
其特征在于：
所述卷缆机构支座（14）上还安装有电动丝杠组件（4）和电缆张紧装置（3）；
所述电动丝杠组件（4）包括固定在卷缆机构支座（14）上的丝杠导轨（8）和回转安装在卷缆机构支座（14）上的丝杠（11）；所述丝杠（11）一端连接有丝杠电机（6），丝杠（11）上配合安装有丝杠螺母（10）；所述丝杠导轨（8）上滑动安装有导轨滑块（9），导轨滑块（9）与所述丝杠螺母（10）固定；
所述电缆张紧装置（3）固定在丝杠螺母（10）上，卷缆机构支座（14）的两侧设置有与电缆张紧装置（3）配合的左接近开关（7）、右接进开关（12）；
电缆张紧装置（3）包括与丝杠螺母（10）固定连接的张紧装置支撑座（24）；所述张紧装置支撑座（24）上由前至后分别通过转轴（18）安装有偏心尼龙导向器（29）、前上压滚轮（25）、后上压滚轮（23）、后偏心尼龙导向器（22）；所述前上压滚轮（25）和后上压滚轮（23）的下方安装有压花计米摩擦轮（26），压花计米摩擦轮（26）连接计米编码器（21）；所述后上压滚轮（23）下方通过转轴（18）安装有下支撑滚轮（28）；
所述排线卷筒（2）包括回转安装在卷缆机构支座（14）上的卷筒（16），卷筒（16）内部安装有用于带动卷筒（16）回转的卷筒电机组（17）；
所述压花计米摩擦轮（26）与计米编码器（21）固定连接，计米编码器（21）固定连接在编码器安装盘（27）上；所述编码器安装盘（27）通过扭簧（19）和扭簧支座（20）安装在张紧装置支撑座（24）上，扭簧（19）给予压花计米摩擦轮（26）一个朝向前上压滚轮（25）、后上压滚轮（23）转动的力；
电缆从所述后偏心尼龙导向器（22）穿过，经过后上压滚轮（23）下方，进而经过压花计米摩擦轮（26）上方，然后穿过前上压滚轮（25）与下支撑滚轮（28）中间，最终从前偏心尼龙导向器（29）中穿过。
2.根据权利要求1所述的一种用于管道巡检机器人的新型自动排线装置，其特征在于：所述卷筒（16）一端可拆卸连接有手动摇把（13）。
3.根据权利要求1所述的一种用于管道巡检机器人的新型自动排线装置，其特征在于：所述丝杠电机（6）固定在卷缆机构支座（14）一侧，丝杠电机（6）通过传动带（5）连接所述丝杠（11）。
4.根据权利要求1所述的一种用于管道巡检机器人的新型自动排线装置，其特征在于：所述张紧装置支撑座（24）上安装有与左接近开关（7）、右接进开关（12）配合的接近开关调整块（15）；当电缆张紧装置（3）移动至左接近开关（7）或右接进开关（12）检测范围内后，左接近开关（7）或右接进开关（12）发出信号，丝杠电机（6）通过接收左接近开关（7）与右接进开关（12）的信号进行正反转切换。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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