CN115301648B - 应用稳定的管道堵塞物切割机器人 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种应用稳定的管道堵塞物切割机器人，涉及切割机器人技术领域，其包括爬行机器人，还包括用于使爬行机器人定位于管道内的止位装置；所述止位装置包括抵接机构和导向机构，所述爬行机器人上设置有用于安装抵接机构和导向机构的预设腔体；所述抵接机构包括驱动件和抵接组件，所述驱动件转动设置于预设腔体的侧壁内，所述抵接组件设置于驱动件的输出端上；所述导向机构设置于预设腔体的侧壁内，以用于控制所述驱动件转向。本申请具有保障切割机器人在管道内腔的切割效率的效果。

Description

应用稳定的管道堵塞物切割机器人
技术领域
本申请涉及切割机器人技术领域，尤其涉及一种应用稳定的管道堵塞物切割机器人。
背景技术
埋设于地下的市政管道出现堵塞问题时，传统技术大多为掘开地面，通过在管道不同位置进行切割，以确定管道内腔的实际堵塞位置。随着科技的发展，管道堵塞物切割机器人应用而生，这种切割机器人可进入管道内部，在管道堵塞处切割管道，有助于提高检修人员对管道的切割、检修效率。
现有的管道堵塞物切割机器人大多包括控制机、线缆和切割装置，线缆用于连接切割装置和控制机。控制机包括爬行机器人、切割臂、气缸马达和磨刀头，其中，爬行机器人与线缆相连，切割臂转动设置于爬行机器人上，气缸马达设置于切割臂上，磨刀头设置于气缸马达上。爬行机器人进入管道内腔后，通过自身的摄像头导航至管道堵塞处，切割臂调整切割位置，气缸马达驱动磨刀头运转，以对管道进行切割。
然而，管道机器人在管道内腔切割时，易受切割作用力的影响而出现松晃、偏动的现象，进而极大地影响了切割机器人对管道的切割效率。
发明内容
为了改善切割机器人在管道内腔的切割效率偏低的问题，本申请提供了一种应用稳定的管道堵塞物切割机器人。
本申请提供的一种应用稳定的管道堵塞物切割机器人采用如下的技术方案：
一种应用稳定的管道堵塞物切割机器人，包括爬行机器人，还包括用于使爬行机器人定位于管道内的止位装置；所述止位装置包括抵接机构和导向机构，所述爬行机器人上设置有用于安装抵接机构和导向机构的预设腔体；所述抵接机构包括驱动件和抵接组件，所述驱动件转动设置于预设腔体的侧壁内，所述抵接组件设置于驱动件的输出端上；所述导向机构设置于预设腔体的侧壁内，以用于控制所述驱动件转向。
通过采用上述技术方案，止位装置用于使爬行机器人定位于管道内腔，其中，导向机构处于备用状态时，带有抵接组件的驱动件呈倾斜状态斜躺于预设腔体内，以便随爬行机器人进入管道内腔；导向机构可控制驱动件从倾斜状态转向为竖直状态，此时，驱动件外伸输出端，使抵接组件抵接于管道内侧壁，进而使爬行机器人定位于管道内腔；此过程通过保障爬行机器人在管道内腔的位置稳定性，减少了爬行机器人在切割管道时出现大幅度松晃、偏动的现象，进而保障了爬行机器人在管道内腔的切割效率。
在一个具体的可实施方案中，所述导向机构包括推进部和顶升部；所述顶升部包括顶升件和转向组件，所述顶升件通过推进部转动设置于预设腔体的侧壁内并可相对预设腔体进行滑移，所述顶升件的输出端通过转向组件与驱动件转动连接。
通过采用上述技术方案，顶升件通过外伸输出端，可对驱动件施加由倾斜状态转向为竖直状态的推动作用力；可自由转动并可相对预设腔体内底壁滑移的顶升件既可以靠近驱动件，又可以相对驱动件转向，进而有助于保障顶升件将驱动件推动至竖直状态以应用的工作效率。
在一个具体的可实施方案中，所述推进部包括推进电机、定向丝杆、安装座和位移块；所述推进电机和安装座设置于预设腔体的侧壁内，所述定向丝杆一端与推进电机相连，另一端设置于所述安装座内；所述顶升件转动设置于位移块上，所述位移块螺纹穿设于定向丝杆上。
通过采用上述技术方案，推进电机正向转动输出端时，定向丝杆顺时针转动，位移块沿定向丝杆的长度方向，从推进电机处朝向安装座处位移，此时，驱动件处于倾斜状态，便于随爬行机器人进入管道内腔；推进电机反向转动输出端时，定向丝杆逆时针转动，位移块沿定向丝杆的长度方向，从安装座处朝向推进电机处位移，此时，顶升件可将驱动件调整至竖直状态，进而便于驱动件外伸输出端以抵接管道内壁，保障爬行机器人在管道内腔的位置稳定性。
在一个具体的可实施方案中，所述转向组件包括转向轴和两块侧接板；两块所述侧接板相对设置于顶升件上，所述转向轴穿设于顶升件的输出端，且所述转向轴转动设置于两块侧接板之间。
通过采用上述技术方案，转向轴同时相对顶升件的输出端及侧接板转动，使顶升件的输出端与驱动件形成转动连接，进而有助于保障顶升件将驱动件推动竖直状态的效率。
在一个具体的可实施方案中，所述抵接组件包括定位板、止位板和连接件；所述定位板设置于驱动件的输出端上，所述止位板通过连接件与定位板相连。
通过采用上述技术方案，定位板增大了止位板与驱动件的输出端相连的接触面积，连接件固定连接止位板和定位板，保障了止位板在驱动件的输出端上的位置稳定性及应用稳定性。
在一个具体的可实施方案中，所述连接件包括连接丝杆和锁止螺母；所述连接丝杆设置于止位板上，所述连接丝杆穿设于定位板，所述锁止螺母螺纹连接于连接丝杆上。
通过采用上述技术方案，连接丝杆穿过定位板，限定了止位板在定位板上的位置，锁止螺母螺纹连接于连接丝杆上，使定位板与止位板快速固定；同时，便于操作人员快速拆卸锁止螺母，以分离定位板和止位板。
在一个具体的可实施方案中，所述止位板上还设置有限位槽，所述定位板位于限位槽内。
通过采用上述技术方案，定位板抵入限位槽内腔，有效限定了定位板在止位板上的位置，减少了定位板相对止位板出现大幅度松晃、偏动的现象，进而有助于提高止位板的应用稳定性，保障了爬行机器人在管道内腔的应用稳定性。
在一个具体的可实施方案中，所述抵接组件还包括过盈件，所述过盈件包括贴合弧板和多根弹性件；所有所述弹性件一端与止位板相连，另一端与所述贴合弧板相连。
通过采用上述技术方案，贴合弧板与管道内侧壁相抵后，弹性件通过自身的压缩形变抵紧于止位板与贴合弧板之间，进而有助于减少止位板与管道内壁之间的连接空隙，提高了爬行机器人在管道内腔的位置稳定性及应用稳定性。
综上所述，本申请具有以下有益技术效果：
1.止位装置用于使爬行机器人定位于管道内腔，其中，导向机构处于备用状态时，带有抵接组件的驱动件呈倾斜状态斜躺于预设腔体内，以便随爬行机器人进入管道内腔；导向机构可控制驱动件从倾斜状态转向为竖直状态，此时，驱动件外伸输出端，使抵接组件抵接于管道内侧壁，进而使爬行机器人定位于管道内腔；此过程通过保障爬行机器人在管道内腔的位置稳定性，减少了爬行机器人在切割管道时出现大幅度松晃、偏动的现象，进而保障了爬行机器人在管道内腔的切割效率；
2.推进电机正向转动输出端时，定向丝杆顺时针转动，位移块沿定向丝杆的长度方向，从推进电机处朝向安装座处位移，此时，驱动件处于倾斜状态，便于随爬行机器人进入管道内腔；推进电机反向转动输出端时，定向丝杆逆时针转动，位移块沿定向丝杆的长度方向，从安装座处朝向推进电机处位移，此时，顶升件可将驱动件调整至竖直状态，进而便于驱动件外伸输出端以抵接管道内壁，保障爬行机器人在管道内腔的位置稳定性。
附图说明
图1是本申请实施例中一种应用稳定的管道堵塞物切割机器人的结构示意图；
图2是本申请实施例中用于展示爬行机器人和止位装置位置关系的竖直方向剖面示意图；
图3是本申请实施例中抵接机构和导向结构位置关系的示意图；
图4是本申请实施例中顶升件和驱动件连接关系的爆炸示意图。
附图标记说明：
1、爬行机器人；11、预设腔体；2、止位装置；3、抵接机构；31、驱动件；32、抵接组件；321、定位板；322、止位板；3221、限位槽；323、连接件；3231、连接丝杆；3232、锁止螺母；324、过盈件；3241、贴合弧板；3242、弹性件；4、导向机构；5、推进部；51、推进电机；52、定向丝杆；53、安装座；54、位移块；541、沉降通道；6、顶升部；61、顶升件；62、转向组件；621、转向轴；622、侧接板。
具体实施方式
本申请实施例公开了一种应用稳定的管道堵塞物切割机器人。
以下结合附图1-4对本申请作进一步详细说明。
参照图1和图2，应用稳定的管道堵塞物切割机器人包括爬行机器人1和止位装置2。其中，止位装置2包括抵接机构3和导向机构4。抵接机构3和导向机构4均安装于爬行机器人1上，以随爬行机器人1一并进入堵塞的管道内腔。当爬行机器人1到达待切割的位置处，导向机构4可控制抵接机构3在爬行机器人1上转向，接着，抵接机构3通过抵接管道内侧壁，使爬行机器人1定位于管道内腔，以保障堵塞物切割机器人在管道内腔的切割效率。
参照图2和图3，爬行机器人1上设置有预设腔体11，预设腔体11用于安装抵接机构3和导向机构4，以便爬行机器人1将抵接机构3和导向机构4带入管道内腔应用。抵接机构3包括驱动件31和抵接组件32，其中，驱动件31可以为电动缸，驱动件31通过转动轴转动设置于预设腔体11的侧壁内。
参照图4，抵接组件32包括定位板321、止位板322和连接件323，其中，止位板322的外周尺寸大于止位板322的外周尺寸，定位板321焊接于驱动件31的输出端上，止位板322朝向定位板321的侧壁设置有限位槽3221，限位槽3221的内径尺寸与定位板321的外周尺寸相适配。定位板321抵入限位槽3221内腔，使止位板322与定位板321相连。
参照图4，连接件323包括连接丝杆3231和锁止螺母3232，其中，连接丝杆3231焊接于限位槽3221的侧壁内。定位板321抵入限位槽3221内腔时，连接丝杆3231穿过定位板321，锁止螺母3232螺纹连接于连接丝杆3231上，使定位板321与止位板322固定连接。
参照图2和图3，当爬行机器人1定位于管道内腔后，导向机构4通过控制驱动件31转向，使驱动件31由倾斜状态转换为竖直状态。此时，驱动件31外伸输出端，使止位板322抵接于管道的侧壁内，进而以减少爬行机器人1在管道内侧壁自由滑移的现象，以保障堵塞物切割机器人的管道内的切割效率。
参照图4，为了提高爬行机器人1在管道内腔的定位稳定性，抵接组件32还包括过盈件324。过盈件324包括贴合弧板3241和多根弹性件3242，其中，贴合弧板3241为弧度适配于管道弧度的弧形板。所有弹性件3242长度方向的同一端焊接于止位板322上，贴合弧板3241焊接于所有弹性件3242长度方向的另一端。
参照图4，当驱动件31外伸输出端时，贴合弧板3241抵接于管道内侧壁。随着驱动件31的输出端进一步外伸，弹性件3242受力压缩，使止位板322抵紧于管道内侧壁，进而以提高爬行机器人1在管道内的位置稳定性。
参照图3，导向机构4包括推进部5和顶升部6，其中，推进部5设置于预设腔体11的内底壁。推进部5包括推进电机51、定向丝杆52、安装座53和位移块54，安装座53为轴承座，安装座53和推进电机51均设置于预设腔体11内底壁上，且安装座53和推进电机51分别位于预设腔体11长度方向的两端。
参照图2和图3，定向丝杆52螺纹穿设于位移块54，定向丝杆52长度方向的一端通过法兰与推进电机51的输出端固定连接，定向丝杆52长度方向的另一端设置于安装座53上。推进电机51正向转动输出端时，定向丝杆52顺时针转动，位移块54沿定向丝杆52的长度方向，从推进电机51处朝向安装座53处位移。推进电机51反向转动输出端时，定向丝杆52逆时针转动，位移块54沿定向丝杆52的长度方向，从安装座53处朝向推进电机51处位移。
参照图3，位移块54上设置有用于安装推进部5的沉降通道541，顶升部6包括顶升件61和转向组件62，其中，顶升件61可以电动缸，顶升件61通过转动轴转动设置于沉降通道541的侧壁内。转向组件62设置于顶升件61的输出端与驱动件31的侧壁之间，使顶升件61的输出端与驱动件31转动连接。
参照图4，转向组件62包括转向轴621和两块侧接板622，两块侧接板622垂直焊接于驱动件31的侧壁上，转向轴621穿设于顶升件61的输出端后，通过轴承转动设置于两块侧接板622之间。当爬行机器人1到达管道的堵塞位置处时，顶升件61外伸输出端，以推动驱动件31从倾斜状态朝向竖直状态转动。同时，为了保障顶升件61对驱动件31的转向效率，推进电机51反转输出端，使定向丝杆52逆时针转动，位移块54带动推进件朝向推进电机51处位移，进而以保障顶升件61可将驱动件31推动至竖直状态。此过程通过保障驱动件31在竖直状态下，使带有贴合弧板3241的止位板322抵紧于管道内，保障了爬行机器人1在管道内的位置稳定性，进而有助于保障堵塞物切割机器人在管道内的切割效率。
本申请实施例一种应用稳定的管道堵塞物切割机器人的实施原理为：爬行机器人1进入管道内腔并到达管道堵塞位置处，顶升件61外伸输出端以推动驱动件31从水平状态向竖直状态转向。同时，推进电机51反转输出端，使定向丝杆52逆时针转动，此时，位移块54带动推进件朝向推进电机51处位移，顶升件61亦从倾斜状态向竖直状态转向，顶升件61的输出端与驱动件31的侧壁之间亦相对转向，以保障驱动件31顺利转向为竖直状态。
接着，驱动件31外伸输出端，使贴合弧板3241抵接于管道内侧壁。弹性件3242受力压缩，止位板322通过弹性件3242对贴合弧板3241施加向上的按压作用力，以使爬行机器人1定位于管道内腔，进而以保障爬行机器人1在管道内腔的切割效率。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种应用稳定的管道堵塞物切割机器人，包括爬行机器人(1)，其特征在于：还包括用于使爬行机器人(1)定位于管道内的止位装置(2)；所述止位装置(2)包括抵接机构(3)和导向机构(4)，所述爬行机器人(1)上设置有用于安装抵接机构(3)和导向机构(4)的预设腔体(11)；所述抵接机构(3)包括驱动件(31)和抵接组件(32)，所述驱动件(31)转动设置于预设腔体(11)的侧壁内，所述抵接组件(32)设置于驱动件(31)的输出端上；所述导向机构(4)设置于预设腔体(11)的侧壁内，以用于控制所述驱动件(31)转向；所述导向机构(4)包括推进部(5)和顶升部(6)；所述顶升部(6)包括顶升件(61)和转向组件(62)，所述顶升件(61)通过推进部(5)转动设置于预设腔体(11)的侧壁内并可相对预设腔体(11)进行滑移，所述顶升件(61)的输出端通过转向组件(62)与驱动件(31)转动连接；所述抵接组件(32)包括定位板(321)、止位板(322)和连接件(323)；所述定位板(321)设置于驱动件(31)的输出端上，所述止位板(322)通过连接件(323)与定位板(321)相连；所述抵接组件(32)还包括过盈件(324)，所述过盈件(324)包括贴合弧板(3241)和多根弹性件(3242)；所有所述弹性件(3242)一端与止位板(322)相连，另一端与所述贴合弧板(3241)相连；所述推进部(5)包括推进电机(51)、定向丝杆(52)、安装座(53)和位移块(54)；所述推进电机(51)和安装座(53)设置于预设腔体(11)的侧壁内，所述定向丝杆(52)一端与推进电机(51)相连，另一端设置于所述安装座(53)内；所述顶升件(61)转动设置于位移块(54)上，所述位移块(54)螺纹穿设于定向丝杆(52)上；所述转向组件(62)包括转向轴(621)和两块侧接板(622)；两块所述侧接板(622)相对设置于顶升件(61)上，所述转向轴(621)穿设于顶升件(61)的输出端，且所述转向轴(621)转动设置于两块侧接板(622)之间。
2.根据权利要求1所述的应用稳定的管道堵塞物切割机器人，其特征在于：所述连接件(323)包括连接丝杆(3231)和锁止螺母(3232)；所述连接丝杆(3231)设置于止位板(322)上，所述连接丝杆(3231)穿设于定位板(321)，所述锁止螺母(3232)螺纹连接于连接丝杆(3231)上。
3.根据权利要求1所述的应用稳定的管道堵塞物切割机器人，其特征在于：所述止位板(322)上还设置有限位槽(3221)，所述定位板(321)位于限位槽(3221)内。
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