CN115922663A - 输煤廊道巡检机器人的故障托辊定位标记装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及巡检机器人领域，公开了输煤廊道巡检机器人的故障托辊定位标记装置及方法，针对现有技术中的输煤皮带机故障托辊的定位速度慢的问题，现提出如下方案，其包括输煤皮带和安装在轨道上的机器人本体，所述输煤皮带上的两侧均安装有多个托辊支架，托辊支架上安装有用于托住输煤皮带的皮带托辊，机器人本体上安装有伸缩臂和储存机构，所述储存机构中储存有多个磁吸式闪光灯，且储存机构中安装有用于自动向外排出磁吸式闪光灯的出料机构。本发明可以方便快速的将输煤廊道上出现故障的皮带托辊位置标记好，从而可以帮助维修人员，迅速识别故障托辊，易于推广使用。

Description

输煤廊道巡检机器人的故障托辊定位标记装置及方法

技术领域

本发明涉及巡检机器人领域，尤其涉及输煤廊道巡检机器人的故障托辊定位标记装置及方法。

背景技术

利用输煤廊道巡检机器人进行巡检作业时，可以实现皮带托辊的故障识别与检测，并结合当前机器人所处的位置信息，一并生成巡检记录，以便维修人员快速定位故障点，从而进行维修作业。但是在实际使用运行中，输煤皮带沿线差异化参照物较少，一些故障托辊的外形特征也不是很明显，使得维修人员到达现场后，无法在短时间内快速定位故障托辊，为此，本方案设计了用于输煤廊道巡检机器人的故障托辊定位标记装置及方法。

发明内容

本发明提出的输煤廊道巡检机器人的故障托辊定位标记装置及方法，解决了现有技术中的输煤皮带机故障托辊的定位速度慢的问题。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

输煤廊道巡检机器人的故障托辊定位标记装置，包括输煤皮带和安装在轨道上的机器人本体，所述输煤皮带上的两侧均安装有多个托辊支架，托辊支架上安装有用于托住输煤皮带的皮带托辊，机器人本体上安装有伸缩臂和储存机构，所述储存机构中储存有多个磁吸式闪光灯，且储存机构中安装有用于自动向外排出磁吸式闪光灯的出料机构，所述伸缩臂上安装有用于夹取磁吸式闪光灯的伸缩臂夹具，磁吸式闪光灯设有磁吸底座、以用于吸附在托辊支架上。

优选的，所述储存机构包括安装在机器人本体底部的储存箱和安装在储存箱底部的过渡箱，储存箱的一侧开设有加料口，加料口外部可拆卸的安装有用于密封加料口的密封板，储存箱的底部远离加料口的一侧安装有出料管，且储存箱的底部内壁为从加料口一侧到出料管的一侧倾斜向下的斜面，所述过渡箱的正面开设有出料口，所述出料机构安装在过渡箱内、以用于将磁吸式闪光灯推出到出料口外部。

优选的，过渡箱的底面开设有安装槽，安装槽位于出料管的正下方，安装槽内安装有拨料组件、以用于将从出料管落下的磁吸式闪光灯推向出料口的一侧。

优选的，所述拨料组件包括转动连接在安装槽内的转轴、沿转轴圆周阵列分布的多个分隔片和安装在过渡箱外部用于驱动转轴转动的电机，分隔片远离转轴的一端延伸至过渡箱内，从出料管落下的磁吸式闪光灯位于相邻的两个分隔片之间。

优选的，所述过渡箱内安装有正对出料口设置隔板，隔板与过渡箱设有出料口的一侧内壁之间形成过渡通道、以用于限制磁吸式闪光灯只能沿过渡通道长度方向移动，从出料管落下的磁吸式闪光灯位于过渡通道内。

优选的，所述出料机构包括安装在过渡箱内的电动伸缩杆和安装在电动伸缩杆伸长端的推料块，推料块位于隔板远离出料口的一侧，隔板上开设有供推料块通过的通孔，通孔与出料口正对，出料口的底部安装有用于阻挡磁吸式闪光灯的限位板，且限位板与推料块之间安装有传动机构、以用于驱动限位板上下移动。

优选的，所述过渡箱的底部开设有两个竖直设置的连接槽，所述限位板安装在其中一个靠近出料口的连接槽内，另外一个连接槽内安装有可上下移动的传动板，限位板和传动板的底部均延伸至过渡箱下方，且限位板和传动板相靠近的一侧均开设有多个齿槽，传动板的顶部延伸至过渡箱内与推料块相配合，且传动板位于过渡箱内内的一端为直角三角形结构，传动机构包括安装在过渡箱底部的主动齿轮与主动齿轮啮合的从动齿轮，主动齿轮的直径大于从动齿轮的直径，主动齿轮的一侧圆心位置处固接有联动齿轮，联动齿轮与传动板上侧齿槽啮合，从动齿轮与限位板上的齿槽啮合，所述限位板和传动板均通过弹性组件分别安装在两个连接槽内。

优选的，所述连接槽的两侧均开设有竖直设置的滑槽，连接件包括沿滑槽长度方向固定有的套杆与活动套设在套杆外部的连接块和弹簧，弹簧位于连接块底部，连接块的一端与传动板的侧壁固接。

输煤廊道巡检机器人的故障托辊定位标记装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、机器人本体沿轨道运动，一旦检测到托辊故障或者异常，立即停行；

步骤二、伸缩臂通过伺服电机，实现上下伸缩控制，通过编码器，计算伸出的长度，然后出料机构将磁吸式闪光灯出料口逐渐推出，而伸缩臂上的伸缩臂夹具则将磁吸式闪光灯夹住，之后再放置在有故障的皮带托辊的托辊支架上；

步骤三、收回伸缩臂，同时出料机构恢复原位，拨料机构启动将过渡通道内的磁吸式闪光灯向出料口的一侧拨动，等待下次出料，然后机器人本体继续沿轨道运动进行巡检任务。

本发明中：

1、通过机器人本体、伸缩臂、伸缩臂夹具和磁吸式闪光灯之间的配合，可以在发现故障托辊的时候将磁吸式闪光灯放置在故障托辊附近，从而可以帮助维修人员，迅速识别故障托辊。

2、通过储存机构和出料出料机构之间的配合，可以在机器人本体上储存多个磁吸式闪光灯，并且可以方便的将磁吸式闪光灯自动从出料口送出供伸缩臂夹具夹取使用。

3、通过联动机构的设置，可以在出料的时候将限位板放下，以保证磁吸式闪光灯可以顺利从出料口推出，当出料结束后又可以自动将限位板升起，避免后面的磁吸式闪光灯从出料口掉出来。

本发明结构合理，设计巧妙，操作简单，可以方便快速的将输煤廊道上出现故障的皮带托辊位置标记好，从而可以帮助维修人员，迅速识别故障托辊，易于推广使用。

附图说明

图1为本发明的立体图。

图2为本发明的储存机构的正视剖视图。

图3为本发明图2中推料机构的左视图。

图4为本发明连接机构的结构示意图。

图5为图2的正视图。

图中标号：1、机器人本体；2、伸缩臂；3、输煤皮带；4、伸缩臂夹具；5、皮带托辊；6、托辊支架；7、磁吸式闪光灯；8、储存机构；9、储存箱；10、过渡箱；11、出料管；12、安装槽；13、加料口；14、密封板；15、转轴；16、分隔片；17、电机；18、电动伸缩杆；19、推料块；20、隔板；21、限位板；22、传动板；23、主动齿轮；24、联动齿轮；25、从动齿轮；27、滑槽；26、连接块；28、套杆。

具体实施方式

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，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-5，输煤廊道巡检机器人的故障托辊定位标记装置，包括输煤皮带3和安装在轨道上的机器人本体1，输煤皮带3上的两侧均安装有多个托辊支架6，托辊支架6上安装有用于托住输煤皮带3的皮带托辊5，机器人本体1上安装有伸缩臂2和储存机构8，储存机构8中储存有多个磁吸式闪光灯7，且储存机构8中安装有用于自动向外排出磁吸式闪光灯7的出料机构，储存机构8包括安装在机器人本体1底部的储存箱9和安装在储存箱9底部的过渡箱10，储存箱9的一侧开设有加料口13，加料口13外部可拆卸的安装有用于密封加料口13的密封板14，储存箱9的底部远离加料口的13一侧安装有出料管11，且储存箱9的底部内壁为从加料口13一侧到出料管11的一侧倾斜向下的斜面，过渡箱10的正面开设有出料口，出料机构安装在过渡箱10内、以用于将磁吸式闪光灯7推出到出料口外部，储存箱9的底部内壁倾斜设置，使得储存箱9内的磁吸式闪光灯7可以在重力作用下滚向出料管11的位置，然后在从出料管11落进过渡箱10内；

过渡箱10的底面开设有安装槽12，安装槽12位于出料管11的正下方，安装槽12内安装有拨料组件、以用于将从出料管11落下的磁吸式闪光灯7推向出料口的一侧，拨料组件包括转动连接在安装槽12内的转轴15、沿转轴15圆周阵列分布的多个分隔片16和安装在过渡箱10外部用于驱动转轴15转动的电机17，分隔片16远离转轴15的一端延伸至过渡箱10内，从出料管11落下的磁吸式闪光灯7位于相邻的两个分隔片16之间，电机17的输出轴与转轴15传动连接，电机17转动带动转轴15转动，从而可以利用分隔片将磁吸式闪光灯7向出料口的一侧拨动，然后出料管11内的磁吸式闪光灯7就可以落在空出来的位置上，实现了自动落料推料的过程；

过渡箱10内安装有正对出料口设置隔板20，隔板20与过渡箱10设有出料口的一侧内壁之间形成过渡通道、以用于限制磁吸式闪光灯7只能沿过渡通道长度方向移动，从出料管11落下的磁吸式闪光灯7位于过渡通道内，过渡通道的设置使得磁吸式闪光灯7只能沿着过渡通道移动到出料口的位置，而不会发生歪斜，保证了出料的准确；

出料机构包括安装在过渡箱10内的电动伸缩杆18和安装在电动伸缩杆18伸长端的推料块19，推料块19位于隔板20远离出料口的一侧，隔板20上开设有供推料块19通过的通孔，通孔与出料口正对，出料口的底部安装有用于阻挡磁吸式闪光灯7的限位板21，且限位板21与推料块19之间安装有传动机构、以用于驱动限位板21上下移动，过渡箱10的底部开设有两个竖直设置的连接槽，限位板21安装在其中一个靠近出料口的连接槽内，另外一个连接槽内安装有可上下移动的传动板22，限位板21和传动板22的底部均延伸至过渡箱10下方，且限位板21和传动板22相靠近的一侧均开设有多个齿槽，传动板22的顶部延伸至过渡箱10内与推料块19相配合，且传动板22位于过渡箱10内内的一端为直角三角形结构，传动机构包括安装在过渡箱10底部的主动齿轮23与主动齿轮23啮合的从动齿轮25，主动齿轮23的直径大于从动齿轮25的直径，主动齿轮23的一侧圆心位置处固接有联动齿轮24，联动齿轮24与传动板22上侧齿槽啮合，从动齿轮25与限位板21上的齿槽啮合，限位板21和传动板22均通过弹性组件分别安装在两个连接槽内，连接槽的两侧均开设有竖直设置的滑槽27，连接件包括沿滑槽27长度方向固定有的套杆28与活动套设在套杆28外部的连接块26和弹簧，弹簧位于连接块26底部，连接块26的一端与传动板22的侧壁固接，传动机构的设置使得推料块19在与磁吸式闪光灯7接触前就可以将限位板21放下，然后再推料结束后又可以自动将限位板21重新升上来，即保证了出料的顺畅，也可以避免在机器人本体1沿轨道巡检的过程中磁吸式闪光灯7从出料口掉落出来；

伸缩臂2上安装有用于夹取磁吸式闪光灯7的伸缩臂夹具4，伸缩臂2上安装有超声波避障传感器，用于实现伸缩臂2在运动过程中的避障功能；

磁吸式闪光灯7包括磁吸底座、蓄电池、闪光灯、防水盖组成，蓄电池用于给闪光灯供电，磁吸底座用于吸附在托辊支架6上，防水盖则是避免蓄电池进水受潮。

输煤廊道巡检机器人的故障托辊定位标记装置的使用方法，包括以下步骤：

步骤一、机器人本体1沿轨道运动，一旦检测到托辊故障或者异常，立即停行；

步骤二、伸缩臂2通过伺服电机，实现上下伸缩控制，通过编码器，计算伸出的长度，然后出料机构将磁吸式闪光灯7出料口逐渐推出，而伸缩臂2上的伸缩臂夹具4则将磁吸式闪光灯7夹住，之后再放置在有故障的皮带托辊5的托辊支架6上；

步骤三、收回伸缩臂2，同时出料机构恢复原位，拨料机构启动将过渡通道内的磁吸式闪光灯7向出料口的一侧拨动，等待下次出料，然后机器人本体1继续沿轨道运动进行巡检任务。

工作原理：工作时，机器人本体1沿轨道运动，一旦检测到托辊故障或者异常，立即停行，接着伸缩臂2启动，同时出料机构启动，电动伸缩杆18伸长将推料块19向出料口一侧推动，当推料块19传动板12的时候，将传动板12下压，传动板12向下移动从而带动联动齿轮24逆时针转动，联动齿轮24带动主动齿轮23同步逆时针转动，主动齿轮23再带动从动齿轮25顺指针转动，最终从动齿轮25带动限位板21下移，从而在推料块19与磁吸式闪光灯7接触的时候将限位板21收进连接槽内，此时弹性组件内的弹簧被压缩，最后，推料块19将磁吸式闪光灯7从出料口逐渐推出，而伸缩臂2上的伸缩臂夹具4则将磁吸式闪光灯7夹住，之后再将其放置在有故障的皮带托辊5的托辊支架6上，放置完成后，收回伸缩臂2，同时电动伸缩杆18收缩带动推料块19恢复原位，当传动板22失去推料块19的压迫后，传动板22重新在弹簧的作用下上移恢复原位，同时限位板21也上移恢复原位，接着拨料机构启动，电机17转动带动转轴15正转，从而使得分隔片16将磁吸式闪光灯7向靠近出料口的一侧拨动，与此同时，储存箱9内的磁吸式闪光灯7在重力作用下从出料管11滑落下来，然后再落在转轴15上的两个分隔片16之间，等待下次出料，然后机器人本体1继续沿轨道运动进行巡检任务，当遇到故障托辊的时候，再次执行上述的操作。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.输煤廊道巡检机器人的故障托辊定位标记装置，包括输煤皮带(3)和安装在轨道上的机器人本体(1)，所述输煤皮带(3)上的两侧均安装有多个托辊支架(6)，托辊支架(6)上安装有用于托住输煤皮带(3)的皮带托辊(5)，机器人本体(1)上安装有伸缩臂(2)和储存机构(8)，其特征在于，所述储存机构(8)中储存有多个磁吸式闪光灯(7)，且储存机构(8)中安装有用于自动向外排出磁吸式闪光灯(7)的出料机构，所述伸缩臂(2)上安装有用于夹取磁吸式闪光灯(7)的伸缩臂夹具(4)，磁吸式闪光灯(7)设有磁吸底座、以用于吸附在托辊支架(6)上。

2.根据权利要求1所述的输煤廊道巡检机器人的故障托辊定位标记装置，其特征在于，所述储存机构(8)包括安装在机器人本体(1)底部的储存箱(9)和安装在储存箱(9)底部的过渡箱(10)，储存箱(9)的一侧开设有加料口(13)，加料口(13)外部可拆卸的安装有用于密封加料口(13)的密封板(14)，储存箱(9)的底部远离加料口的(13)一侧安装有出料管(11)，且储存箱(9)的底部内壁为从加料口(13)一侧到出料管(11)的一侧倾斜向下的斜面，所述过渡箱(10)的正面开设有出料口，所述出料机构安装在过渡箱(10)内、以用于将磁吸式闪光灯(7)推出到出料口外部。

3.根据权利要求2所述的用于输煤廊道巡检机器人的故障托辊定位标记装置，其特征在于，过渡箱(10)的底面开设有安装槽(12)，安装槽(12)位于出料管(11)的正下方，安装槽(12)内安装有拨料组件、以用于将从出料管(11)落下的磁吸式闪光灯(7)推向出料口的一侧。

4.根据权利要求3所述的输煤廊道巡检机器人的故障托辊定位标记装置及方法，其特征在于，所述拨料组件包括转动连接在安装槽(12)内的转轴(15)、沿转轴(15)圆周阵列分布的多个分隔片(16)和安装在过渡箱(10)外部用于驱动转轴(15)转动的电机(17)，分隔片(16)远离转轴(15)的一端延伸至过渡箱(10)内，从出料管(11)落下的磁吸式闪光灯(7)位于相邻的两个分隔片(16)之间。

5.根据权利要求4所述的输煤廊道巡检机器人的故障托辊定位标记装置，其特征在于，所述过渡箱(10)内安装有正对出料口设置隔板(20)，隔板(20)与过渡箱(10)设有出料口的一侧内壁之间形成过渡通道、以用于限制磁吸式闪光灯(7)只能沿过渡通道长度方向移动，从出料管(11)落下的磁吸式闪光灯(7)位于过渡通道内。

6.根据权利要求5所述的输煤廊道巡检机器人的故障托辊定位标记装置，其特征在于，所述出料机构包括安装在过渡箱(10)内的电动伸缩杆(18)和安装在电动伸缩杆(18)伸长端的推料块(19)，推料块(19)位于隔板(20)远离出料口的一侧，隔板(20)上开设有供推料块(19)通过的通孔，通孔与出料口正对，出料口的底部安装有用于阻挡磁吸式闪光灯(7)的限位板(21)，且限位板(21)与推料块(19)之间安装有传动机构、以用于驱动限位板(21)上下移动。

7.根据权利要求6所述的输煤廊道巡检机器人的故障托辊定位标记装置，其特征在于，所述过渡箱(10)的底部开设有两个竖直设置的连接槽，所述限位板(21)安装在其中一个靠近出料口的连接槽内，另外一个连接槽内安装有可上下移动的传动板(22)，限位板(21)和传动板(22)的底部均延伸至过渡箱(10)下方，且限位板(21)和传动板(22)相靠近的一侧均开设有多个齿槽，传动板(22)的顶部延伸至过渡箱(10)内与推料块(19)相配合，且传动板(22)位于过渡箱(10)内内的一端为直角三角形结构，传动机构包括安装在过渡箱(10)底部的主动齿轮(23)与主动齿轮(23)啮合的从动齿轮(25)，主动齿轮(23)的直径大于从动齿轮(25)的直径，主动齿轮(23)的一侧圆心位置处固接有联动齿轮(24)，联动齿轮(24)与传动板(22)上侧齿槽啮合，从动齿轮(25)与限位板(21)上的齿槽啮合，所述限位板(21)和传动板(22)均通过弹性组件分别安装在两个连接槽内。

8.根据权利要求7所述的输煤廊道巡检机器人的故障托辊定位标记装置，所述连接槽的两侧均开设有竖直设置的滑槽(27)，连接件包括沿滑槽(27)长度方向固定有的套杆(28)与活动套设在套杆(28)外部的连接块(26)和弹簧，弹簧位于连接块(26)底部，连接块(26)的一端与传动板(22)的侧壁固接。

9.一种适用于权利要求1-8所述的输煤廊道巡检机器人的故障托辊定位标记装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、机器人本体(1)沿轨道运动，一旦检测到托辊故障或者异常，立即停行；

步骤二、伸缩臂(2)通过伺服电机，实现上下伸缩控制，通过编码器，计算伸出的长度，然后出料机构将磁吸式闪光灯(7)出料口逐渐推出，而伸缩臂(2)上的伸缩臂夹具(4)则将磁吸式闪光灯(7)夹住，之后再放置在有故障的皮带托辊(5)的托辊支架(6)上；

步骤三、收回伸缩臂(2)，同时出料机构恢复原位，拨料机构启动将过渡通道内的磁吸式闪光灯(7)向出料口的一侧拨动，等待下次出料，然后机器人本体(1)继续沿轨道运动进行巡检任务。

Images