CN115350967B - 一种具有清灰功能的管道机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有清灰功能的管道机器人,涉及管道清灰装置技术领域，包括支撑座、支撑轮以及扫除机构，扫除机构包括圆筒与锈管，圆筒与后端的两组支撑轮通过连接轴连接，圆筒的外部设置有插孔，插孔的内部设置有插塞，插塞的底部设置有橡胶棒，圆筒外部的一侧设置有凸板，支撑座的底部转动连接有连杆，连杆的后端活动设置有圆轮，连杆的前端设置有弧形齿条，支撑座的底部滑动连接有第一横向齿条与第二横向齿条，支撑座的底部位于第一横向齿条与第二横向齿条的内侧转动连接有齿轮，第一横向齿条与第二横向齿条的底部设置有刷毛。本发明解决管道的内部会有灰尘进而影响传感器的使用效率，避免对传感器工作造成的干扰及误判。

Description

一种具有清灰功能的管道机器人

技术领域

本发明属于管道清灰装置技术领域，具体是涉及一种具有清灰功能的管道机器人。

背景技术

管道机器人是一种可沿细小管道内部或外部自动行走、携带一种或多种传感器及操作机械，在工作人员的遥控操作或计算机自动控制下，进行一系列管道作业的机、电、仪一体化系统。管道作为一种有效的物料输送手段而得到广泛的应用，为了提高管道寿命、防止泄露等事故的发生，必须对管道进行有效的检测维护。在人工检测方式存在诸多缺点的情况下，管道检测机器人作为一种有效的管道检测设备，得到了越来越多的应用。现有技术中，由于管道内壁上存在的灰尘或者其它的杂质沾附会影响机器人上携带的传感器的使用效率，尤其是利用传感器检漏及探测管道裂纹时，这些不利因素造成的影响非常大，目前现有管道机器人无法对其行驶路径上的灰尘进行扫除作业。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种具有灰尘扫除功能的管道机器人，为了实现这一功能及目的，本发明具体是采用如下的技术方案：

一种管道机器人，包括：一用于放置管道机器人支撑座、设于支撑座底部的四角处的支撑轮、设于支撑座底部的扫除机构。

其中，扫除机构包括圆筒与锈管，所述圆筒与后端的两组支撑轮通过连接轴连接，所述圆筒的外部设置有插孔，所述插孔的内部设置有插塞，所述插塞的底部设置有橡胶棒，所述圆筒的内部填充有砂砾，所述圆筒外部的一侧设置有凸板，所述支撑座的底部转动连接有连杆，所述连杆的后端活动设置有圆轮，所述连杆的前端设置有弧形齿条，所述支撑座的底部滑动连接有第一横向齿条与第二横向齿条，所述支撑座的底部位于第一横向齿条与第二横向齿条的内侧转动连接有齿轮，所述第一横向齿条与第二横向齿条的底部设置有刷毛。

本发明的另一目的在于提供一种提醒机构应用于所述管道机器人上，该提醒机构设于支撑轮的内部；

进一步的，所述提醒机构包括支撑轮内部的第一空腔与第二空腔，所述第一空腔的底部添加有清水，所述第一空腔的顶部设置有延伸至第二空腔内部的两组空心管，所述空心管的一侧设置有进水槽，两组所述空心管的底部连接有弹性袋，所述弹性袋的底部设置有竖轴，所述竖轴的底部连接有压板，所述第二空腔的底部设置有支撑轴，所述支撑轴的一侧设置有铃铛，所述第二空腔的两侧设置有矩形槽，所述矩形槽内腔的顶部连接有复位弹簧，所述复位弹簧的底部连接有横板，所述横板延伸至矩形槽的外部，所述横板的底部设置有打击杆，所述第二空腔的外部设置有延伸至支撑轮外部的通音管。

进一步的，所述弧形齿条位于第一横向齿条的一侧，所述弧形齿条位于第一横向齿条啮合，所述齿轮分别与第一横向齿条、第二横向齿条啮合。

进一步的，所述连杆的后端位于圆筒的顶部，所述圆轮位于凸板的一侧。

进一步的，所述支撑轮的外部设置有添加口，所述添加口的内侧设置有密封塞。

进一步的，所述矩形槽的一侧设置有滑口，所述横板贯穿滑口延伸至矩形槽的外部，所述横板位于压板的底部。

进一步的，所述矩形槽的底部设置有通孔，所述打击杆贯穿通孔，所述通音管的数目为多组，所述铃铛的数目为两组。

本发明的有益效果如下：

藉由本发明，使用者可以通过管道机器人上设置的扫除机构，将插塞从插孔的内部取出，之后将锈管顶端的空心部分插入橡胶棒的内部，橡胶棒的摩擦力大有利于防止锈管在插塞的底部掉落，之后将插塞连带锈管从插孔放入圆筒的内部，机器人在前进的时候会带动支撑轮移动，此种机器人适用于直线前进与后退，并且支撑轮也无法改变旋转方法，机器人在移动的时候支撑轮发生转动然后带动圆筒转动，圆筒转动的时候内部的沙砾在内部翻滚并与锈管外部接触，通过沙砾的翻滚有利于将锈管表面的锈迹打磨，锈管为机器人上的一种零件，除锈之后便可以更换新的锈管，并且圆筒在转动的时候凸板随之转动，由于凸板的特殊形状所以圆轮与凸板接触的时候连杆会发生向左与向右的转动，然后弧形齿条随连杆也会发生向左与向右的转动，之后通过弧形齿条使第一横向齿条在支撑座的底部直线滑动，第一横向齿条移动带动齿轮转动，齿轮转动的时候带动第二横向齿条在支撑座的底部直线滑动，第一横向齿条与第二横向齿条的移动方向相反，然后第一横向齿条与第二横向齿条底部的刷毛将管道内部位于支撑座底部的灰尘扫除，有利于传感器的正确判断，完成检测工作，解决了管道内部灰尘杂质对机器人正常工作影响的问题，保障了机器人上携带的传感器的正常运行，避免管道内的灰尘杂质对传感器工作造成的干扰及误判，提高了装置的使用效率及检测效果。

另外，本发明实施例设置有的提醒机构，通过添加口向支撑轮的内部注入清水，然后通过密封塞将添加口密封，清水此时会位于第一空腔的底部，随着支撑轮的转动清水会从进水槽进入空心管，然后从空心管进入弹性袋的内部，由于弹性袋的内部装水所以重量会变大，然后弹性袋的底部被拉长并下坠，然后压板会下降，压板下降的时候会与横板接触，并会使横板下降，横板下降的时候会使得打击杆下降，然后打击杆的底部通过通孔并敲击铃铛，然后铃铛发生音量高的声响，然后声响通过通音管从支撑轮的内部排出，此举有利于机器人在管道内部移动的时候提醒操作员，使操作员能够通过声响判断机器人在管道内的具体的位置，以便更好地操作，提高了装置使用的效率及效果，省时省力，便捷高效，随之支撑轮的转动清水会从弹性袋内排出，弹性袋内清水排出的时候弹性袋恢复原状然后压板上升，并在在复位弹簧的作用下横板复位，然后随着支撑轮的持续转动能够重复此操作。

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。在附图中：

图1为实施例中支撑座与支撑轮结构示意图；

图2为图1的局部放大图；

图3为实施例中支撑座底部结构示意图；

图4为实施例中圆筒内部结构示意图；

图5为实施例中第一横向齿条底部结构示意图；

图6为实施例中支撑轮内部结构示意图；

图7为实施例中矩形槽内部结构示意图；

图8为实施例中第二空腔处的局部结构示意图。

图中标记为：1、支撑座；2、支撑轮；3、圆筒；4、锈管；5、连接轴；6、插孔；7、插塞；8、橡胶棒；9、砂砾；10、凸板；11、连杆；12、圆轮；13、弧形齿条；14、第一横向齿条；15、第二横向齿条；16、齿轮；17、刷毛；18、第一空腔；19、第二空腔；20、清水；21、空心管；22、弹性袋；23、竖轴；24、压板；25、支撑轴；26、铃铛；27、矩形槽；28、复位弹簧；29、横板；30、打击杆；31、通音管；32、通孔；33、进水槽。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。

实施例1

本实施例1提供了一种具有灰尘扫除功能的管道机器人，着重参照图1、2、4，扫除机构包括圆筒3与锈管4，圆筒3与后端的两组支撑轮2通过连接轴5连接，支撑轮2的外部设置有添加口，添加口的内侧设置有密封塞，圆筒3的外部设置有插孔6，插孔6的内部设置有插塞7，插塞7的底部设置有橡胶棒8，圆筒3的内部填充有砂砾9；

将插塞7从插孔6的内部取出，之后将锈管4顶端的空心部分插入橡胶棒8的内部，橡胶棒8的摩擦力大有利于防止锈管4在插塞7的底部掉落，之后将插塞7连带锈管4从插孔6放入圆筒3的内部，机器人在前进的时候会带动支撑轮2移动，此种机器人适用于直线前进与后退，并且支撑轮2也无法改变旋转方法，机器人在移动的时候支撑轮2发生转动然后带动圆筒3转动，圆筒3转动的时候内部的沙砾9在内部翻滚并与锈管4外部接触，通过沙砾9的翻滚有利于将锈管4表面的锈迹打磨，锈管4为机器人上的一种零件，除锈之后便可以更换新的锈管4。

着重参照图2、5，圆筒3外部的一侧设置有凸板10，支撑座1的底部转动连接有连杆11，连杆11的后端活动设置有圆轮12，连杆11的前端设置有弧形齿条13，支撑座1的底部滑动连接有第一横向齿条14与第二横向齿条15，支撑座1的底部位于第一横向齿条14与第二横向齿条15的内侧转动连接有齿轮16，第一横向齿条14与第二横向齿条15的底部设置有刷毛17，弧形齿条13位于第一横向齿条14的一侧，弧形齿条13位于第一横向齿条14啮合，齿轮16分别与第一横向齿条14、第二横向齿条15啮合，连杆11的后端位于圆筒3的顶部，圆轮12位于凸板10的一侧；

圆筒3在转动的时候凸板10随之转动，由于凸板10的特殊形状所以圆轮12与凸板10接触的时候连杆11会发生向左与向右的转动，然后弧形齿条13随连杆11也会发生向左与向右的转动，之后通过弧形齿条13使第一横向齿条14在支撑座1的底部直线滑动，第一横向齿条14移动带动齿轮16转动，齿轮16转动的时候带动第二横向齿条15在支撑座1的底部直线滑动，第一横向齿条14与第二横向齿条15的移动方向相反，然后第一横向齿条14与第二横向齿条15底部的刷毛17将管道内部位于支撑座1底部的灰尘扫除，有利于传感器的正确判断，解决管道的内部会有灰尘或者其它的杂质沾附，进而影响机器人上携带的传感器的使用效率。

本实施例的管道机器人工作原理如下：

将插塞7从插孔6的内部取出，之后将锈管4顶端的空心部分插入橡胶棒8的内部，橡胶棒8的摩擦力大有利于防止锈管4在插塞7的底部掉落，之后将插塞7连带锈管4从插孔6放入圆筒3的内部，机器人在前进的时候会带动支撑轮2移动，此种机器人适用于直线前进与后退，并且支撑轮2也无法改变旋转方法，机器人在移动的时候支撑轮2发生转动然后带动圆筒3转动，圆筒3转动的时候内部的沙砾9在内部翻滚并与锈管4外部接触，通过沙砾9的翻滚有利于将锈管4表面的锈迹打磨，锈管4为机器人上的一种零件，除锈之后便可以更换新的锈管4，并且圆筒3在转动的时候凸板10随之转动，由于凸板10的特殊形状所以圆轮12与凸板10接触的时候连杆11会发生向左与向右的转动，然后弧形齿条13随连杆11也会发生向左与向右的转动，之后通过弧形齿条13使第一横向齿条14在支撑座1的底部直线滑动，第一横向齿条14移动带动齿轮16转动，齿轮16转动的时候带动第二横向齿条15在支撑座1的底部直线滑动，第一横向齿条14与第二横向齿条15的移动方向相反，然后第一横向齿条14与第二横向齿条15底部的刷毛17将管道内部位于支撑座1底部的灰尘扫除，以此有利于传感器的正确判断，提高准确度，避免管道内壁上粘附的灰尘杂质内对传感器工作造成的干扰及误判，尤其是利用传感器检漏及探测管道裂纹时，这些不利因素造成的影响非常大。

实施例2

基于实施例1，本实施例在管道机器人上增设了一提醒机构，通过设置提醒机构，以便操作员能够通过声响判断机器人在管道内的位置。

着重参照图6-8，提醒机构包括支撑轮2内部的第一空腔18与第二空腔19，第一空腔18的底部添加有清水20，第一空腔18的顶部设置有延伸至第二空腔19内部的两组空心管21，空心管21的一侧设置有进水槽33，两组空心管21的底部连接有弹性袋22，弹性袋22的底部设置有竖轴23，竖轴23的底部连接有压板24，第二空腔19的底部设置有支撑轴25，支撑轴25的一侧设置有铃铛26，第二空腔19的两侧设置有矩形槽27，矩形槽27的一侧设置有滑口，矩形槽27内腔的顶部连接有复位弹簧28，复位弹簧28的底部连接有横板29，横板29延伸至矩形槽27的外部，横板29的底部设置有打击杆30，第二空腔19的外部设置有延伸至支撑轮2外部的通音管31，矩形槽27的底部设置有通孔32，打击杆30贯穿通孔32。

本实施例的管道机器人工作原理如下：

通过添加口向支撑轮2的内部注入清水20，然后通过密封塞将添加口密封如图6所示，清水20此时会位于第一空腔18的底部，随着支撑轮2的转动清水20会从进水槽33进入空心管21，然后从空心管21进入弹性袋22的内部，由于弹性袋22的内部装水所以重量会变大，然后弹性袋22的底部被拉长并下坠，然后压板24会下降，压板24下降的时候会与横板29接触，并会使横板29下降，横板29下降的时候会使得打击杆30下降，然后打击杆30的底部通过通孔32并敲击铃铛26，然后铃铛26发生音量高的声响，然后声响通过通音管31从支撑轮2的内部排出，此举有利于机器人在管道内部移动的时候提醒操作员，使操作员能够通过声响判断机器人在管道内的具体位置，以便更好地操作，随之支撑轮2的转动清水20会从弹性袋22内排出，弹性袋22内清水排出的时候弹性袋22恢复原状然后压板24上升，并在在复位弹簧28的作用下横板29复位，然后随着支撑轮2的持续转动能够重复此提醒操作。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“顶部”、“底部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。另外还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电路连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，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 (8)

1.一种具有清灰功能的管道机器人，其特征在于，包含：

支撑座(1)，用于放置管道机器人；

支撑轮(2)，设置于支撑座(1)底部的四角处；

扫除机构，位于支撑座(1)的底部；所述扫除机构用于将管道内部位于所述支撑座底部的灰尘扫除；

所述扫除机构包括圆筒(3)，圆筒(3)外部的一侧设置有凸板(10)，所述支撑座(1)的底部转动连接有连杆(11)，连杆(11)的后端活动设置有圆轮(12)，连杆(11)的前端设置有弧形齿条(13)，所述支撑座(1)的底部滑动连接有第一横向齿条(14)与第二横向齿条(15)，所述支撑座(1)的底部位于第一横向齿条(14)与第二横向齿条(15)的内侧转动连接有齿轮(16)，所述第一横向齿条(14)与第二横向齿条(15)的底部设置有刷毛(17)；

所述扫除机构还包含：

锈管(4)，所述圆筒(3)与后端的两组支撑轮(2)通过连接轴(5)连接，所述圆筒(3)的外部设置有插孔(6)，插孔(6)的内部设置有插塞(7)，所述插塞(7)的底部设置有橡胶棒(8)，所述圆筒(3)的内部设有砂砾(9)。

2.根据权利要求1所述的管道机器人，其特征在于，所述弧形齿条(13)位于第一横向齿条(14)的一侧，所述弧形齿条(13)位于第一横向齿条(14)啮合，所述齿轮(16)分别与第一横向齿条(14)、第二横向齿条(15)啮合连接。

3.根据权利要求1所述的管道机器人，其特征在于，所述连杆(11)的后端位于圆筒(3)的顶部，所述圆轮(12)设于凸板(10)的一侧。

4.根据权利要求1所述的管道机器人，其特征在于，还包含：

提醒机构，所述提醒机构用于提醒操作者机器人于管道内部的位置。

5.根据权利要求4所述的管道机器人，其特征在于，所述提醒机构包括支撑轮(2)内部的第一空腔(18)与第二空腔(19)，所述第一空腔(18)的底部添加有清水(20)，所述第一空腔(18)的顶部设置有延伸至第二空腔(19)内部的两组空心管(21)，所述空心管(21)的一侧设置有进水槽(33)，两组所述空心管(21)的底部连接有弹性袋(22)，所述弹性袋(22)的底部设置有竖轴(23)，所述竖轴(23)的底部连接有压板(24)，所述第二空腔(19)的底部设置有支撑轴(25)，所述支撑轴(25)的一侧设置有铃铛(26)，所述第二空腔(19)的两侧设置有矩形槽(27)，所述矩形槽(27)内腔的顶部连接有复位弹簧(28)，所述复位弹簧(28)的底部连接有横板(29)，所述横板(29)延伸至矩形槽(27)的外部，所述横板(29)的底部设置有打击杆(30)，所述第二空腔(19)的外部设置有延伸至支撑轮(2)外部的通音管(31)。

6.根据权利要求5所述的管道机器人，其特征在于，在所述矩形槽(27)的一侧设置有滑口，所述横板(29)贯穿滑口延伸至矩形槽(27)的外部，所述横板(29)设于压板(24)的底部。

7.根据权利要求5所述的管道机器人，其特征在于，在所述矩形槽(27)的底部设置有通孔(32)，所述打击杆(30)贯穿通孔(32)，所述通音管(31)的数目为多组，所述铃铛(26)的数目为两组。

8.根据权利要求5所述的管道机器人，其特征在于，在所述支撑轮(2)的外部开设有添加口，所述添加口的内侧设置有密封塞。