CN116293204A - 一种cctv管道机器人脱困回收装置及回收方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种CCTV管道机器人脱困回收装置和回收方法，该装置包括平台组件和气囊顶托系统，气囊顶托系统包括充气泵、充气管、充气连接口和充气气囊；平台组件包括气囊搭载平台，档杆固定块、上部夹板、下部挡板、齿轮和扭转弹簧，气囊搭载平台的两个侧面上各焊接两个挡杆固定块，同一侧面的两个挡杆固定块上连接一个上部夹板和一个下部夹板，每个钢杆的两端均连接一个齿轮，且上部夹板和所述下部夹板上的齿轮成对啮合，扭转弹簧套接在上部夹板上。本发明通过气囊膨胀顶托机器人脱离塌陷坑洞，避免明开挖与有限空间作业的安全风险，节约施工时间与成本，提高了CCTV管道检测效率。
Description
技术领域
本发明属于排水管网运维技术领域，特别涉及一种CCTV管道机器人脱困回收装置及回收方法。
背景技术
现阶段排水管网系统面临两大挑战，一是排水管道规模随城市化的迅猛扩张而无序增长，导致大量建成管线错综复杂，运行维护困难；二是管道铺设年限久远，在周边地质变化、违规运行使用等因素的作用下，逐渐产生变形、脱节、破裂等缺陷，严重影响管道正常运行。为掌握管网系统状态、保障城市排水畅通，需对排水管道进行经常性检测，而管道闭路电视检测系统（CCTV）是现阶段应用最广泛的检测技术。但在实际操作过程中，机器人常会落入管道塌陷形成的坑洞中，无法依靠自身动力或外部牵引绳拖拽逃脱。为回收机器人，需在掉落点位上方开挖至坑洞底部标高取出，其时间成本与工程成本剧增，作业过程中存在极大的安全风险。
为提升上述作业效率、节约施工成本、降低过程中安全风险，有必要发明一种能协助CCTV管道机器人从塌陷处逃脱并完成回收的装置和方法。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提出一种CCTV管道机器人脱困回收装置，通过该方法可实现当CCTV管道机器人落入管道塌陷点位对CCTV管道机器人的快速回收，避免明开挖与有限空间作业的安全风险，节约施工时间与成本，提高了CCTV管道检测效率。
本发明的技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种CCTV管道机器人脱困回收装置，包括用于安装CCTV管道机器人的平台组件和连接在所述平台组件下部的气囊顶托系统，所述气囊顶托系统包括充气泵、充气管、充气连接口和充气气囊，充气泵以充气管、充气连接口与充气气囊连接；所述平台组件包括气囊搭载平台，档杆固定块、上部夹板、下部挡板、齿轮和扭转弹簧，所述气囊搭载平台的两个侧面上各焊接两个挡杆固定块，同一侧面的两个挡杆固定块上连接一个上部夹板和一个下部夹板，所述上部夹板和所述下部夹板均包括转动连接在所述挡杆固定块上的钢杆和连接在所述钢杆上的弯折挡板，每个所述钢杆的两端均连接一个齿轮，且所述上部夹板和所述下部夹板上的齿轮成对啮合，所述扭转弹簧套接在所述上部夹板上的钢杆上，且位于弯折挡板与档杆固定块之间，所述扭转弹簧用于旋转后形成扭矩用以夹紧CCTV管道机器人。
优选的，所述气囊搭载平台为下方镂空的薄壳立方体结构，材质为不锈钢，所述气囊搭载平台的侧面上开设有充气管穿入孔。
优选的，所述上部夹板的弯折挡板宽度为3-5cm，所述下部夹板的弯折挡板宽度为8-10cm。
本发明的另一目的，是提供一种CCTV管道机器人脱困回收方法，使用所述的CCTV管道机器人脱困回收装置，具体包括以下步骤：
S1安装CCTV管道机器人，安装初始状态时，使上部夹板在扭转弹簧10作用下夹紧CCTV管道机器人侧面，使气囊搭载平台与CCTV管道机器人下部紧密贴合，并通过齿轮约束下部挡板固定充气气囊，使充气气囊在气囊搭载平台内部处于折叠状态，将所述充气气囊通过充气连接口、充气管与充气泵连接，使所述CCTV管道机器人脱困回收装置与所述CCTV管道机器人在管道内同步移动；
S2当CCTV管道机器人落入管道塌陷点位，无法通过自身动力与外部拖拽离开坑洞时，开启充气泵向充气气囊充气，顶托气囊搭载平台和CCTV管道机器人上升，同时推动下部挡板打开，通过齿轮啮合带动上部夹板开启，完成CCTV管道机器人与气囊搭载平台的脱离，再通过CCTV管道机器人的摄像头观察CCTV管道机器人在管道内的姿态，当顶托至管底标高时，拖拽牵引绳或操作机器人完成CCTV管道机器人的脱困回收；
S3当CCTV管道机器人完成回收后，关闭充气泵，对充气气囊泄气，拉拽充气管对CCTV管道机器人脱困回收装置进行回收，折叠归位充气气囊后再次使用。
相比于现有技术，本发明具有以下有益效果：
1、本发明提供的一种CCTV管道机器人脱困回收装置和回收方法，通过气囊膨胀顶托机器人脱离塌陷坑洞，避免明开挖与有限空间作业的安全风险，节约施工时间与成本，提高了CCTV管道检测效率。
2、本发明提供的一种CCTV管道机器人脱困回收装置和回收方法，装置扁平轻巧，紧贴机器人下部安装，可随机器人同时移动，对机器人在管道内的正常工作不产生影响。
3、本发明提供的一种CCTV管道机器人脱困回收装置和回收方法，装置操作方便，启用时仅需作业人员开启充气泵，即可自动完成顶托、脱离等步骤，且结构简单，安装方便，工作可靠性高。
4、本发明提供的一种CCTV管道机器人脱困回收装置和回收方法，装置可进行多次回收重复使用，使用成本较低，且不会因无法回收堵塞管网形成二次缺陷。
附图说明
图1是本发明一种实施例的连接状态示意图。
图2是本发明一种实施例中CCTV管道机器人脱困回收装置的立体结构示意图。
图3是本发明一种实施例中CCTV管道机器人脱困回收装置的主视结构示意图。
图4是本发明一种实施例中CCTV管道机器人脱困回收装置的俯视结构示意图。
图5是本发明一种实施例中充气气囊充气后的状态示意图。
图6是本发明一种实施例的实施状态示意图。
图中：1、充气泵，2、充气管，3、充气连接口，4、充气气囊，5、气囊搭载平台，6、挡杆固定零件，7、上部夹板，8、下部挡板，9、齿轮，10、扭转弹簧，11、CCTV管道机器人。
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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
参考附图1-附图5，作为本发明的一种优选实施例，本实施例提供一种CCTV管道机器人脱困回收装置，包括用于安装CCTV管道机器人11的平台组件和连接在所述平台组件下部的气囊顶托系统，所述气囊顶托系统包括充气泵1、充气管2、充气连接口3和充气气囊4，充气泵1以充气管2、充气连接口3与充气气囊4连接；所述平台组件包括气囊搭载平台5，档杆固定块6、上部夹板7、下部挡板8、齿轮9和扭转弹簧10，所述气囊搭载平台5的两个侧面上各焊接两个挡杆固定块6，同一侧面的两个挡杆固定块6上连接一个上部夹板7和一个下部夹板8，所述上部夹板7和所述下部夹板8均包括转动连接在所述挡杆固定块6上的钢杆和连接在所述钢杆上的弯折挡板，每个所述钢杆的两端均连接一个齿轮9，且所述上部夹板7和所述下部夹板8上的齿轮9成对啮合，所述扭转弹簧10套接在所述上部夹板7上的钢杆上，且位于弯折挡板与档杆固定块6之间，所述扭转弹簧10用于旋转后形成扭矩用以夹紧CCTV管道机器人11。
上述实施例中，充气泵1优选用电动充气泵，以方便携带与使用，管道检测时置于井上，由作业人员操作；充气管2为PVC软管；充气连接口3为不锈钢快插接头；充气气囊4为橡胶材质，折叠后粘接固定在气囊搭载平台5内侧，充气泵1以充气管2、充气连接口3与充气气囊4连接，在工作时操作充气泵1向充气气囊4供气，使气囊膨胀顶托CCTV管道机器人11。
上述实施例中，弯折挡板宽度为3cm，位于钢杆两侧的1/3处，上部夹板7固定于档杆固定块的上方孔洞；下部挡板8的弯折挡板宽度为10cm。
在一些实施例中，所述气囊搭载平台5为下方镂空的薄壳立方体结构，材质为不锈钢，所述气囊搭载平台5的侧面上开设有充气管穿入孔。
在一些优选实施例中，所述上部夹板7的弯折挡板宽度为3-5cm，所述下部夹板8的弯折挡板宽度为8-10cm。
作为本发明的另一实施例，本实施例提供CCTV管道机器人脱困回收方法，4.具体包括以下步骤：
S1安装CCTV管道机器人，参阅附图1，安装初始状态时，使上部夹板7在扭转弹簧10作用下夹紧CCTV管道机器人侧面，使气囊搭载平台5与CCTV管道机器人下部紧密贴合，并通过齿轮9约束下部挡板7固定充气气囊4，使充气气囊4在气囊搭载平台5内部处于折叠状态，将所述充气气囊4通过充气连接口3、充气管2与充气泵1连接，使所述CCTV管道机器人脱困回收装置与所述CCTV管道机器人在管道内同步移动；
S2当CCTV管道机器人落入管道塌陷点位，无法通过自身动力与外部拖拽离开坑洞时，参阅附图5和附图6，开启充气泵1向充气气囊4充气，顶托气囊搭载平台5和CCTV管道机器人上升，同时推动下部挡板8打开，通过齿轮9啮合带动上部夹板7开启，完成CCTV管道机器人与气囊搭载平台5的脱离，再通过CCTV管道机器人的摄像头观察CCTV管道机器人在管道内的姿态，当顶托至管底标高时，拖拽牵引绳或操作机器人完成CCTV管道机器人的脱困回收；
S3当CCTV管道机器人完成回收后，关闭充气泵1，对充气气囊4泄气，拉拽充气管对CCTV管道机器人脱困回收装置进行回收，折叠归位充气气囊4后再次使用。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (4)
1.一种CCTV管道机器人脱困回收装置，其特征在于，包括用于安装CCTV管道机器人的平台组件和连接在所述平台组件下部的气囊顶托系统，所述气囊顶托系统包括充气泵（1）、充气管（2）、充气连接口（3）和充气气囊（4），充气泵（1）以充气管（2）、充气连接口（3）与充气气囊（4）连接；所述平台组件包括气囊搭载平台（5），档杆固定块（6）、上部夹板（7）、下部挡板（8）、齿轮（9）和扭转弹簧（10），所述气囊搭载平台（5）的两个侧面上各焊接两个挡杆固定块（6），同一侧面的两个挡杆固定块（6）上连接一个上部夹板（7）和一个下部夹板（8），所述上部夹板（7）和所述下部夹板（8）均包括转动连接在所述挡杆固定块（6）上的钢杆和连接在所述钢杆上的弯折挡板，每个所述钢杆的两端均连接一个齿轮（9），且所述上部夹板（7）和所述下部夹板（8）上的齿轮（9）成对啮合，所述扭转弹簧（10）套接在所述上部夹板（7）上的钢杆上，且位于弯折挡板与档杆固定块（6）之间，所述扭转弹簧（10）用于旋转后形成扭矩用以夹紧CCTV管道机器人。
2.根据权利要求1所述的一种CCTV管道机器人脱困回收装置，其特征在于：所述气囊搭载平台（5）为下方镂空的薄壳立方体结构，材质为不锈钢，所述气囊搭载平台（5）的侧面上开设有充气管穿入孔。
3.根据权利要求1所述的一种CCTV管道机器人脱困回收装置，其特征在于：所述上部夹板（7）的弯折挡板宽度为3-5cm，所述下部夹板（8）的弯折挡板宽度为8-10cm。
4.一种CCTV管道机器人脱困回收方法，其特征在于，使用权利要求1-3任意一项所述的CCTV管道机器人脱困回收装置，具体包括以下步骤：
S1安装CCTV管道机器人，安装初始状态时，使上部夹板（7）在扭转弹簧10作用下夹紧CCTV管道机器人侧面，使气囊搭载平台（5）与CCTV管道机器人下部紧密贴合，并通过齿轮（9）约束下部挡板（7）固定充气气囊（4），使充气气囊（4）在气囊搭载平台（5）内部处于折叠状态，将所述充气气囊（4）通过充气连接口（3）、充气管（2）与充气泵（1）连接，使所述CCTV管道机器人脱困回收装置与所述CCTV管道机器人在管道内同步移动；
S2当CCTV管道机器人落入管道塌陷点位，无法通过自身动力与外部拖拽离开坑洞时，开启充气泵（1）向充气气囊（4）充气，顶托气囊搭载平台（5）和CCTV管道机器人上升，同时推动下部挡板（8）打开，通过齿轮（9）啮合带动上部夹板（7）开启，完成CCTV管道机器人与气囊搭载平台（5）的脱离，再通过CCTV管道机器人的摄像头观察CCTV管道机器人在管道内的姿态，当顶托至管底标高时，拖拽牵引绳或操作机器人完成CCTV管道机器人的脱困回收；
S3当CCTV管道机器人完成回收后，关闭充气泵（1），对充气气囊（4）泄气，拉拽充气管对CCTV管道机器人脱困回收装置进行回收，折叠归位充气气囊（4）后再次使用。
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