CN115365240A - 一种喷淋打磨一体式管道清理机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及管道清理技术领域,具体涉及一种喷淋打磨一体式管道清理机器人,包括行走装置、扭转机构、切割机构、喷淋机构以及云台;所述扭转机构安装于行走装置上,其末端安装有喷淋机构的喷嘴及切割机构,用于带动喷淋机构的喷嘴及切割机构进行的位置及角度调节;所述云台安装于行走装置上,用于拍摄管道内的影像;本发明采用多个部位组件相结合的方式,成本较低具有良好的集成与便携性;通过云台获取管道内部视野,同时采用喷淋机构与切割机构相结合,对管道内出现的杂物、液体杂质等污物进行有效清理,提升了管道清理的安全性与便利性。
Description
技术领域
本发明涉及管道清理技术领域,具体涉及一种喷淋打磨一体式管道清理机器人。
背景技术
随着管道运输方式逐渐被大众使用,尤其在电力、水利、供水等行业,污水管道都会使用大量管道,而管道在长期使用后,会出现由于各种因素发生树枝堵塞、局部破损等缺陷问题,如果不及时清理则会堵塞管道影响使用,但是人工直接进入管道进行检修又会出现安全事故。
基于现有技术的不足,本发明通过引入可视化技术,将其装载于管道清理机器人上,令其配合辅助实现管道的内部的清理,以提升管道清理的安全性与便利性。
发明内容
为解决上述问题,本发明提供了一种喷淋打磨一体式管道清理机器人。
为了解决上述技术问题,本发明采用的技术方案为:
一种喷淋打磨一体式管道清理机器人,包括行走装置、扭转机构、切割机构、喷淋机构以及云台;
所述扭转机构安装于行走装置上,其末端安装有喷淋机构的喷嘴及切割机构,用于带动喷淋机构的喷嘴及切割机构进行的位置及角度调节;
所述云台安装于行走装置上,用于拍摄管道内的影像。
进一步的,所述行走装置包括车厢盖、箱体、连接管、固定于箱体上的钢索连接装置及设置于箱体底部的轮胎,所述车厢盖可拆卸安装于箱体上,所述箱体上还连通有连接管。
进一步的,所述扭转机构包括步进电机、底盘、扭转底座、转台、舵机与连接座,所述步进电机通过步进电机支架固定安装于箱体上,所述底盘固定安装于电机支架上,且底盘再通过支撑座固定在箱体上,所述扭转底座固定安装于底盘上,所述转台转动连接于扭转底座上,所述步进电机的输出轴连接转台,用于驱动转台旋转,所述舵机通过舵机支架固定安装于转台上,所述舵机输出轴与连接座相连接,用于驱动连接座进行翻转。
进一步的,所述切割机构包括直流减速电机及可拆卸安装于直流减速电机输出轴上的磨砂头或切割头,所述直流减速电机通过固定座与连接座固定连接。
进一步的,所述直流减速电机上开设有插销孔,所述磨砂头、切割头通过销固定安装于直流减速电机的输出轴上。
进一步的,所述喷淋机构包括桶体、水泵、接合管、水管、水管固定件及喷头,所述桶体安装于箱体内,所述水泵输入端连接桶体下端,水泵输出端通过接合管连接水管,所述水管的另一端连接喷头,所述水管通过水管固定件固定于箱体侧壁上,所述喷头与连接座或固定座连接,使其与连接座同步运动。
进一步的,所述步进电机支架的外侧可拆卸安装有第一阻隔罩,所述喷头与切割机构的外侧设置有第二阻隔罩,所述第二阻隔罩上开设有用于避空直流减速电机输出轴的开口,所述喷头直接或间接与第二阻隔罩连接,所述第二阻隔罩可拆卸安装于连接座或固定座上。
进一步的,所述水管通过可调万向竹节管连接喷头;其中,可调万向竹节管与第二阻隔罩固定且其末端末端延伸出第二阻隔罩与喷头连接,用于喷头的喷水角度调整。
进一步的,所述喷头选用可调高压喷头。
进一步的,所述云台包括高清摄像头与红外灯,用于获取管内的实时影像。
本发明具有如下优点:
1)本发明提供的喷淋打磨一体式管道清理机器人可与动力小车共同进入管道内部进行作业,并通过箱体上部的云台实时观测作业情况,具有便捷性和可视性的优点。
2)本发明采用切割系统和喷淋系统共同发挥作用,既可切割管道内部杂物,打磨管道内壁,还可对管壁油渍等液体进行喷洒处理;同样地,两者可单独使用,有效解决管道内部出现的各类问题。
3)本发明采用多自由度的切割及喷淋系统,可以切割、喷淋管内各个角度位置的杂物,并可打磨管道内壁,防止管道堵塞。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图;
图2为本发明的正视图(不含第一阻隔罩、第二阻隔罩);
图3为本发明的仰视图(不含第一阻隔罩、第二阻隔罩);
图4为本发明中a部位的放大图;
图5为本发明的左视图。
附图中标号名称如下:
车厢盖-1;箱体-2;钢索连接装置-3;连接管-4;水管-5;水管固定件-6;轮胎-7;云台-8;第一阻隔罩-9;第二阻隔罩-10;磨砂头-11;喷头-12;切割头-13;步进电机-14;步进电机支架-15;支撑座-16;底盘-17;扭转底座-18;转台-19;舵机-20;舵机支架-21;连接座-22;固定座-23;直流减速电机-24;桶体-25;水泵-26;接合管-27;销-28。
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,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作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。
参照附图1-3,一种喷淋打磨一体式管道清理机器人,包括行走装置、扭转机构、切割机构、喷淋机构以及云台8;扭转机构安装于行走装置上,其末端安装有喷淋机构的喷嘴及切割机构,用于带动喷淋机构的喷嘴及切割机构进行的位置及角度调节;云台8安装于行走装置上,用于拍摄管道内的影像。
参照附图1与5所示,行走装置包括车厢盖1、箱体2、连接管4、固定于箱体2上的钢索连接装置3及设置于箱体2底部的轮胎7,其中轮胎7具体可选用锥形半边轮或真空充气轮胎等;车厢盖1可拆卸安装于箱体2上,箱体2呈中空箱体,箱体2上还连通有连接管4,连接管4用于管道清理机器人内部与外部系统的电线、数据传输线等的走线。行走装置为无动力小车,管道清理机器人使用时,通过管道机器人(其中,管道机器人为可于管道内移动为现有技术)推动管道清理机器人前进或牵拉管道清理机器人后退,管道机器人通过缆绳与钢索连接装置3连接,使管道机器人与管道清理机器人连接固定。本实施例中,云台8固定于车厢盖1的顶部。
作为进一步优选的,参照附图5所示,钢索连接装置3设置三组并呈三角结构分布,具有较好的稳定性。
参照附图2-4所示,扭转机构包括步进电机14、底盘17、扭转底座18、转台19、舵机20与连接座22,步进电机14通过步进电机支架15固定安装于箱体2上,底盘17固定安装于电机支架15上,且底盘17再通过支撑座16固定在箱体2上,扭转底座18固定安装于底盘17上,转台19通过圆柱滚子轴承(滚子呈平行排列,滚子和滚道为线接触,适于高速旋转)转动连接于扭转底座18上,步进电机14的输出轴连接转台19,用于驱动转台19旋转,舵机20通过舵机支架21固定安装于转台19上,舵机20输出轴与连接座22相连接,用于驱动连接座22进行翻转。其中,步进电机14旋转时,可带动固定于转台19上的舵机20及连接座22进行旋转,舵机20运转可带动连接座22进行翻转,进而实现安装在连接座22上的喷嘴12及切割机构进行相应的位置角度调节,使管道清理机器人能够对管道内不同位置的杂质、油污等进行清理。
参照附图1与3所示,切割机构包括直流减速电机24及可拆卸安装于直流减速电机24输出轴上的磨砂头11或切割头13,直流减速电机24通过固定座23与连接座22固定连接;使用时,用于可根据管道内杂物的类型更换需要使用的磨砂头11或切割头13,灵活度更高。
其中,直流减速电机24上开设有插销孔,磨砂头11、切割头13通过销28固定安装于直流减速电机24的输出轴上;拆卸更换时,只需将插销孔中的销28顶出,然后跟换所需的磨砂头11或切割头13,再插入销28对其进行固定。
参照附图1与3所示,喷淋机构包括桶体25、水泵26、接合管27、水管5、水管固定件6及喷头12,桶体25安装于箱体2内,水泵26输入端连接桶体25下端,水泵26输出端通过接合管27连接水管5,水管5的另一端连接喷头12,水管5通过水管固定件6固定于箱体2侧壁上,喷头12与连接座22或固定座23连接,使其与连接座22同步运动;使用时,根据使用需要打开车厢盖1向箱体2中的桶体25中装入水或油脂清洁液,水泵26启动时,桶体25中的液体通过水管5传输至喷头12,并从喷头12喷出,对管内的油脂等污物进行喷淋清洗。
参照附图1所示,步进电机支架15的外侧可拆卸安装有第一阻隔罩9,喷头12与切割机构的外侧设置有第二阻隔罩10,第二阻隔罩10上开设有用于避空直流减速电机24输出轴的开口,喷头12直接或间接与第二阻隔罩10连接,第二阻隔罩10可拆卸安装于连接座22或固定座23上;第一阻隔罩9及第二阻隔罩10起到防护扭转机构的作用。
作为改进的,水管5通过可调万向竹节管连接喷头12;其中,可调万向竹节管与第二阻隔罩10固定且其末端末端延伸出第二阻隔罩10与喷头12连接,用于喷头12的喷水角度调整。当需要使用切割机构对管道内的污物进行打磨/切割时可掰动喷头12,使喷嘴12朝向切割机构上的磨砂头11/切割头13,在打磨/切割过程中,液体从喷头12喷至磨砂头11/切割头13对其进行降温冷却,防止其发生过热损坏;此外,在进行喷淋过程中。用户也可根据需要掰动喷头12进一步调整喷头12喷水的角度。
作为改进的,其中,喷头12选用可调高压喷头;其中,可调高压喷头为常规现有部件,可进行水束的调节,使水束汇聚或散开。
进一步的,云台8包括高清摄像头与红外灯,用于获取管内的实时影像。其中,云台8可通过角度调节机构安装于行走装置,其中角度调节机构包括自动转盘、铰接架及舵机组成,铰接架安装于自动转盘上,云台8则安装于铰接架上,舵机用于驱动铰接架上的云台8;角度调节机构结构类似于扭转机构,可使云台8得角度进行自由调节,以获得的视野,观测管内环境。
本实施例的管道清理机器人在工作时,操作人员将管道清理机器人放入管道内,并将其与提供行进动力的管道机器人进行连接。操作人员可通过车体上的云台8观测管道内部环境,当发现管壁有杂物时,由步进电机14提供动力带动转台19上的连接座22端向转动,再由转台19上的舵机20提供精准角度和转动步数,带动切割系统径向转动到达杂物清理点,直流减速电机24提供切割动力,使切割系统中的切割头13高速转动,从而达到清理杂物的目的;同时,行走装置中的箱体2内部水泵26启动,吸取水桶内的水通过水管5传递到喷头12中,对切割位置设备和管壁喷洒达到降温的目的;
当云台8上出现管壁油渍等的画面,管道切割机器人中的喷淋装置发挥主体作用;水泵26从水桶25内抽取油脂清洁液,并通过水管5传递到喷头12中,高压喷头12对管壁精准喷淋,液体发生反应,有效去除污渍。
需要说明,本发明的切割系统和喷淋系统共同发挥作用,既可切割管道内部杂物,打磨管道内壁,还可对管壁油渍等液体进行喷洒处理;同样地,两者可单独使用,有效解决管道内部出现的各类问题。
需要说明,本发明的行走装置还可与不同动力装置连接使用,通过箱体2表面的钢索连接装置3固定,连接管4传递动力,适合各种小车的驱动,便于在管内自如运动。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解: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;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种喷淋打磨一体式管道清理机器人,其特征在于,包括行走装置、扭转机构、切割机构、喷淋机构以及云台(8);
所述扭转机构安装于行走装置上,其末端安装有喷淋机构的喷嘴及切割机构,用于带动喷淋机构的喷嘴及切割机构进行的位置及角度调节;
所述云台(8)安装于行走装置上,用于拍摄管道内的影像。
2.根据权利要求1所述的一种喷淋打磨一体式管道清理机器人,其特征在于,所述行走装置包括车厢盖(1)、箱体(2)、连接管(4)、固定于箱体(2)上的钢索连接装置(3)及设置于箱体(2)底部的轮胎(7),所述车厢盖(1)可拆卸安装于箱体(2)上,所述箱体(2)上还连通有连接管(4)。
3.根据权利要求2所述的一种喷淋打磨一体式管道清理机器人,其特征在于,所述扭转机构包括步进电机(14)、底盘(17)、扭转底座(18)、转台(19)、舵机(20)与连接座(22),所述步进电机(14)通过步进电机支架(15)固定安装于箱体(2)上,所述底盘(17)固定安装于电机支架(15)上,且底盘(17)再通过支撑座(16)固定在箱体(2)上,所述扭转底座(18)固定安装于底盘(17)上,所述转台(19)转动连接于扭转底座(18)上,所述步进电机(14)的输出轴连接转台(19),用于驱动转台旋转,所述舵机(20)通过舵机支架(21)固定安装于转台(19)上,所述舵机(20)输出轴与连接座(22)相连接,用于驱动连接座(22)进行翻转。
4.根据权利要求1所述的一种喷淋打磨一体式管道清理机器人,其特征在于,所述切割机构包括直流减速电机(24)及可拆卸安装于直流减速电机(24)输出轴上的磨砂头(11)或切割头(13),所述直流减速电机(24)通过固定座(23)与连接座(22)固定连接。
5.根据权利要求1所述的一种喷淋打磨一体式管道清理机器人,其特征在于,所述直流减速电机(24)上开设有插销孔,所述磨砂头(11)、切割头(13)通过销(28)固定安装于直流减速电机(24)的输出轴上。
6.根据权利要求2所述的一种喷淋打磨一体式管道清理机器人,其特征在于,所述喷淋机构包括桶体(25)、水泵(26)、接合管(27)、水管(5)、水管固定件(6)及喷头(12),所述桶体(25)安装于箱体(2)内,所述水泵(26)输入端连接桶体(25)下端,水泵(26)输出端通过接合管(27)连接水管(5),所述水管(5)的另一端连接喷头(12),所述水管(5)通过水管固定件(6)固定于箱体(2)侧壁上,所述喷头(12)与连接座(22)或固定座(23)连接。
7.根据权利要求6所述的一种喷淋打磨一体式管道清理机器人,其特征在于,所述步进电机支架(15)的外侧可拆卸安装有第一阻隔罩(9),所述喷头(12)与切割机构的外侧设置有第二阻隔罩(10),所述第二阻隔罩(10)上开设有用于避空直流减速电机(24)输出轴的开口,所述喷头(12)直接或间接与第二阻隔罩(10)连接,所述第二阻隔罩(10)可拆卸安装于连接座(22)或固定座(23)上。
8.根据权利要求7所述的一种喷淋打磨一体式管道清理机器人,其特征在于,所述水管(5)通过可调万向竹节管连接喷头(12);其中,可调万向竹节管与第二阻隔罩(10)固定且其末端末端延伸出第二阻隔罩(10)与喷头(12)连接,用于喷头(12)的喷水角度调整。
9.根据权利要求7或8所述的一种喷淋打磨一体式管道清理机器人,其特征在于,所述喷头(12)选用可调高压喷头。
10.根据权利要求1所述的一种喷淋打磨一体式管道清理机器人,其特征在于,所述云台(8)包括高清摄像头与红外灯,用于获取管内的实时影像。
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