CN116717659B - 一种uv紫外光固化修复巡检机器人 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种UV紫外光固化修复巡检机器人，属于管道修复机器人领域，用于管道修复，其包括带行走轮的机体，机体通过摆杆驱动电机带动摆杆变速箱驱动摆杆驱动轴沿导向槽水平滑动并通过主动摆杆的摆杆条形孔带动主动摆杆与辅助摆杆摆动，主动摆杆与辅助摆杆带动变速壳体相对机体运动；所述变速壳体具有座体驱动电机，座体驱动电机位于变速壳体的输入端，变速壳体的输出端连接有座体转轴，座体转轴连接有转动座体，转动座体上转动连接有固化组件，固化组件上分布有若干固化灯组，固化灯组向远离机体的方向延伸。鉴于上述技术方案，本申请能够实现UV光固化装置的照射角度、延伸方向等的灵活性调节，适应不同位置的管道修复。

Description

一种UV紫外光固化修复巡检机器人

技术领域

本申请属于管道巡检机器人领域，具体地说，尤其涉及一种UV紫外光固化修复巡检机器人。

背景技术

管道一般用于输送液体、气体或者散状流动性固体物料，其预埋在地下时多需要面对坍塌、变形、脱节、渗漏、腐蚀等情况，从而造成预埋地下的管道发生损坏，需要通过UV固化非开挖的方式对地下管道进行修复。

例如中国专利公开号为CN115388269A所公开的一种管道修复用UV光固化装置，其需要通过保护筒，所述保护筒的上下两侧外壁分别固定连接有连接板。该管道修复用UV光固化装置，当需要对管道进行固化修复时，工作人员可以将该装置放置在管道内部，通过启动电动伸缩杆，可以调节伸缩盘的移动，利用伸缩盘的移动可以使支撑板发生转动，从而调节连接腿的宽度，使滚轮与管道内壁接触，进而适用于不同大小管道的修复，然后启动 UV固化灯，利用UV固化灯的照射达到对管道修复的目的。

但是在实际使用时，其往往无需过于复杂的行走装置，例如连接腿及连接腿的状态调节，同时，针对管道UV光固化装置，其往往需要照射角度的调节以及UV光固化装置的延伸，在灵活性上的要求较高。

发明内容

本申请的目的在于提供一种UV紫外光固化修复巡检机器人，其能够实现UV光固化装置的照射角度、延伸方向等的灵活性调节，适应不同位置的管道修复。

为达到上述目的，本申请是通过以下技术方案实现的：

本申请中所述的一种UV紫外光固化修复巡检机器人，包括机体，机体的两侧设置有行走轮，所述机体的顶部还安装有摆杆变速箱，摆杆变速箱由摆杆驱动电机输入动力，摆杆变速箱的输出端驱动有摆杆驱动轴，摆杆驱动轴沿机体两侧的导向槽水平滑动；所述摆杆驱动轴位于摆杆条形孔内，摆杆条形孔沿主动摆杆的长度方向延伸并与主动摆杆的弯曲方向相同；所述主动摆杆的底端通过摆杆转轴铰接于机体的两侧，主动摆杆的顶端通过轴体铰接于变速壳体的两侧；所述摆杆变速箱上还通过摆杆转轴铰接有辅助摆杆的底端，辅助摆杆的顶端通过轴体铰接于变速壳体的两端；所述变速壳体具有座体驱动电机，座体驱动电机位于变速壳体的输入端，变速壳体的输出端连接有座体转轴，座体转轴连接有转动座体，转动座体上转动连接有固化组件，固化组件上分布有若干固化灯组，固化灯组向远离机体的方向延伸。

作为本申请优选的技术方案之一，所述固化组件包括固化壳体，固化壳体的尾端一体设置有壳体安装轴，壳体安装轴与转动座体通过紧固件连接；所述固化壳体的内部同轴设置有驱动螺杆，驱动螺杆的中部通过轴承结构连接有导向板体，导向板体的周向设置有与固化壳体内壁连接的连接块；所述导向板体上滑动卡接有若干灯珠固定座，灯珠固定座从固化壳体对应的矩形通孔内伸出，在灯珠固定座伸出固化壳体的顶端分布有若干构成固化灯组的灯珠；所述灯珠固定座由驱动螺杆驱动且相对运动的驱动框架A、驱动框架B驱动并沿导向板体运动。

作为本申请优选的技术方案之一，所述驱动螺杆具有两段相反方向的外螺纹，两段相反方向的外螺纹分布于导向板体的两侧，并分别通过外螺纹连接有驱动框架A、驱动框架B，所述驱动框架A、驱动框架B均包括与驱动螺杆螺纹连接的螺母环体，螺母环体上通过中部引导杆固定连接有引导框架，引导框架沿灯珠固定座的座体引导孔滑动，中部引导杆沿中部引导孔滑动，中部引导孔与座体引导孔贯通。

作为本申请优选的技术方案之一，所述灯珠固定座的中部位置处设置有与导向板体卡接的中部滑动槽，中部滑动槽两侧的灯珠固定座上对称设置有座体引导孔、中部引导孔；所述中部滑动槽的侧壁上加工有容纳电刷的刷体嵌槽，电刷沿导向板体上对应的滑动电阻滑动，所述滑动电阻电连接有PCB板，PCB板具有根据滑动电阻输出对应电流或电压信号的转换电路，转换电路与机体内的控制器连接。

作为本申请优选的技术方案之一，所述座体引导孔为Z字形结构，座体引导孔的入口段、末段为水平段，入口段与末段的连接段为斜向段，且所述末段靠近灯珠固定座的顶端，入口段靠近灯珠固定座的底端。

作为本申请优选的技术方案之一，所述固化壳体的尾端设置有用于带动驱动螺杆转动的螺杆电机，所述驱动螺杆在远离螺杆电机的一端通过轴承结构连接有壳体端盖，壳体端盖上加工有若干出风口；所述固化壳体的尾端加工有若干进风口，出风口与进风口均设置有滤网，所述固化壳体的内部具有从进风口向出风口送风的散热风机。

作为本申请优选的技术方案之一，所述灯珠固定座具有与固化壳体内部连通的若干通孔，通孔位于灯珠的两侧。

作为本申请优选的技术方案之一，所述机体上还设置有抽拉结构的拉杆。

作为本申请优选的技术方案之一，所述行走轮的周向外侧面分布有若干轮体凸起，所述轮体凸起为凸出于行走轮周向外侧面的十字形凸起。

作为本申请优选的技术方案之一，所述轮体凸起为橡胶材料。

与现有技术相比，本申请的有益效果是：

1、本申请通过设置摆杆驱动电机及摆杆变速箱实现对主动摆杆、辅助摆杆的角度调节，继而实现对包括变速壳体、转动座体、固化组件及固化灯组角度的调节、延伸方向的调节。

2、本申请通过设置可外扩调节的固化灯组，实现对UV固化灯微距离的调节，更好实现照射固化效果。

3、本申请通过设置有驱动结构的机体，通过机体上的行走轮实现自主行走，且所述机体上设置有视频采集装置及通讯装置，通过有线或无线通讯方式实现对修复位置处的观察等。

附图说明

图1是本申请的整体结构示意图一。

图2是本申请的整体结构示意图二。

图3是本申请中固化灯组及固化组件的结构示意图。

图4是图3中A-A部分的剖视图。

图5是固化组件的内部结构示意图。

图6是灯珠固定座、导向板体及驱动框架A、驱动框架B、驱动螺杆的相对位置示意图。

图7是灯珠固定座的结构示意图。

图中：1、固化组件；2、固化灯组；3、转动座体；4、座体转轴；5、变速壳体；6、座体驱动电机；7、辅助摆杆；8、主动摆杆；9、摆杆驱动轴；10、摆杆条形孔；11、摆杆转轴；12、摆杆变速箱；13、摆杆驱动电机；14、机体；15、行走轮；16、轮体凸起；17、拉杆；18、灯珠；19、灯珠固定座；20、固化壳体；21、壳体安装轴；22、座体引导孔；23、驱动框架A；24、导向板体；25、驱动框架B；26、驱动螺杆；27、螺杆电机；28、螺母环体；29、中部引导杆；30、中部引导孔；31、电刷；32、刷体嵌槽；33、引导框架；34、中部滑动槽；35、壳体端盖。

实施方式

下面结合附图及实施例对本申请所述的技术方案作进一步地描述说明。需要说明的是，在下述段落可能涉及的方位名词，包括但不限于“上、下、左、右、前、后”等，其所依据的方位均为对应的说明书附图中所展示的视觉方位，其不应当也不该被视为是对本技术方案保护范围的限定，其目的仅为方便本领域的技术人员更好地理解说明书中所述的技术方案。

在下述段落的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”等类似表述应做广义理解，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，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以依据具体情况结合本领域的公知常识、设计规范、标准文献等理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1至图2所示，一种UV紫外光固化修复巡检机器人，包括机体14，机体14的两侧通过轴体连接有行走轮15，在机体14的前进方向上设置有拉杆17，拉杆17以抽拉的方式安装于机体14的内部。所述机体14的内部还设置有控制器，控制器用于电连接摆杆驱动电机13、座体驱动电机6，其中所述的摆杆驱动电机13通过机体14上的摆杆变速箱12驱动摆杆驱动轴9，使得摆杆驱动轴9在机体14两侧的导向槽内滑动，并且在摆杆驱动轴9滑动的过程中，通过主动摆杆8上的摆杆条形孔10使得主动摆杆8绕着其与机体14铰接位置处的摆杆转轴11转动。所述机体14上具有视频采集装置及通讯装置，可通过通讯装置的有线或无线通讯方式实现视频信号的传递，便于操作人员观察修复位置处的初始状态及修复后的状态。

所述摆杆驱动轴9是固定于螺纹套筒上的，而螺纹套筒则由摆杆变速箱12输出端的螺纹杆驱动，摆杆变速箱12输出端的螺纹杆转动能够使得螺纹连接的螺纹套筒沿着螺纹杆的轴向滑动，滑动的过程中使得摆杆驱动轴9沿着机体14两侧的导向槽滑动。

所述机体14上还设置有辅助摆杆7，辅助摆杆7的底端同样通过其底端位置处的摆杆转轴11与机体14连接，辅助摆杆7的顶端通过轴体铰接于对应的变速壳体5上。所述主动摆杆8的顶端同样通过轴体铰接于对应的变速壳体5上。

所述变速壳体5的输入端连接有座体驱动电机6，所述变速壳体5的输出端连接有座体转轴4，所述座体转轴4在远离变速壳体5的一端连接有转动座体3，转动座体3为U型结构，在转动座体3的内部通过固定件，如紧固螺栓等，连接有固化组件1，固化组件1上分布有若干固化灯组2，固化灯组2能够通过发生的UV紫外光实现管道内部涂料的固化。

如图3至图7，一种UV紫外光固化修复巡检机器人，其中固化组件1包括固化壳体20，固化壳体20的尾端两侧一体设置有壳体安装轴21，壳体安装轴21通过固定件与转动座体3连接。所述固化壳体20的内部同轴设置有驱动螺杆26，驱动螺杆26在固化壳体20尾端的螺杆电机27驱动下绕其中心轴线转动，驱动螺杆26在远离螺杆电机27的一端通过轴承结构连接于固化壳体20端部的壳体端盖35上。

所述驱动螺杆26的中部位置处通过轴承结构连接有导向板体24，导向板体24的周向通过若干连接块与固化壳体20固定连接。所述导向板体24位于固化壳体20上相邻的矩形通孔之间。所述固化壳体20上的矩形通孔用于放置灯珠固定座19，灯珠固定座19的顶端从固化壳体20的矩形通孔内伸出，在灯珠固定座19的顶端分布有若干灯珠18，灯珠18通过电信号与控制器连接。

所述灯珠固定座19的底部设置有座体引导孔22，座体引导孔22为Z形结构，座体引导孔22的内部滑动连接有驱动框架A23、驱动框架B25，驱动框架A23、驱动框架B25通过中部引导杆29与螺母环体28连接，螺母环体28螺纹连接于驱动螺杆26上，驱动螺杆26具有两段螺纹方向相反的螺纹，两段螺纹方向相反的螺纹位于导向板体24的两侧。所述中部引导杆29滑动连接于中部引导孔30内，中部引导孔30位于灯珠固定座19的底端且与座体引导孔22贯通。

在灯珠固定座19的中部位置处加工有与导向板体24滑动连接的中部滑动槽34，中部滑动槽34的一侧或两侧加工有刷体嵌槽32，刷体嵌槽32的内部安装有电刷31，电刷31与导向板体24上对应位置处的滑动电阻层，如碳膜电阻，滑动连接并导通回路，从而在设置有滑动电阻层的PCB板上形成电阻变化的电路，PCB板通过电阻变化信号形成电压变化或电流变化的电路信号，并且输出至控制器，从而实现对灯珠固定座19上升高度的可视化测量。

在本申请中，所述固化壳体20的尾端设置有用于驱动驱动螺杆26的螺杆电机27，所述驱动螺杆26在远离螺杆电机27的一端通过轴承结构连接有壳体端盖35，壳体端盖35上加工有若干出风口；所述固化壳体20的尾端加工有若干进风口，出风口与进风口均设置有滤网，所述固化壳体20的内部具有从进风口向出风口送风的散热风机。

所述行走轮15的周向外侧面分布有若干轮体凸起16，轮体凸起16为凸出于行走轮15周向外侧面的十字形凸起，轮体凸起16为橡胶材料。

最后，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.一种UV紫外光固化修复巡检机器人，包括机体（14），机体（14）的两侧设置有行走轮（15），其特征在于：所述机体（14）的顶部还安装有摆杆变速箱（12），摆杆变速箱（12）由摆杆驱动电机（13）输入动力，摆杆变速箱（12）的输出端驱动有摆杆驱动轴（9），摆杆驱动轴（9）沿机体（14）两侧的导向槽水平滑动；所述摆杆驱动轴（9）位于摆杆条形孔（10）内，摆杆条形孔（10）沿主动摆杆（8）的长度方向延伸并与主动摆杆（8）的弯曲方向相同；所述主动摆杆（8）的底端通过摆杆转轴（11）铰接于机体（14）的两侧，主动摆杆（8）的顶端通过轴体铰接于变速壳体（5）的两侧；所述摆杆变速箱（12）上还通过摆杆转轴（11）铰接有辅助摆杆（7）的底端，辅助摆杆（7）的顶端通过轴体铰接于变速壳体（5）的两端；所述变速壳体（5）具有座体驱动电机（6），座体驱动电机（6）位于变速壳体（5）的输入端，变速壳体（5）的输出端连接有座体转轴（4），座体转轴（4）连接有转动座体（3），转动座体（3）上转动连接有固化组件（1），固化组件（1）上分布有若干固化灯组（2），固化灯组（2）向远离机体（14）的方向延伸；所述固化组件（1）包括固化壳体（20），固化壳体（20）的尾端一体设置有壳体安装轴（21），壳体安装轴（21）与转动座体（3）通过紧固件连接；所述固化壳体（20）的内部同轴设置有驱动螺杆（26），驱动螺杆（26）的中部通过轴承结构连接有导向板体（24），导向板体（24）的周向设置有与固化壳体（20）内壁连接的连接块；所述导向板体（24）上滑动卡接有若干灯珠固定座（19），灯珠固定座（19）从固化壳体（20）对应的矩形通孔内伸出，在灯珠固定座（19）伸出固化壳体（20）的顶端分布有若干构成固化灯组（2）的灯珠（18）；在驱动螺杆（26）的驱动下，驱动框架A（23）、驱动框架B（25）沿着驱动螺杆（26）相对运动并在相对运动的过程中带动灯珠固定座（19）沿导向板体（24）运动；所述驱动螺杆（26）具有两段相反方向的外螺纹，两段相反方向的外螺纹分布于导向板体（24）的两侧，并分别通过外螺纹连接有驱动框架A（23）、驱动框架B（25），所述驱动框架A（23）、驱动框架B（25）均包括与驱动螺杆（26）螺纹连接的螺母环体（28），螺母环体（28）上通过中部引导杆（29）固定连接有引导框架（33），引导框架（33）沿灯珠固定座（19）的座体引导孔（22）滑动，中部引导杆（29）沿中部引导孔（30）滑动，中部引导孔（30）与座体引导孔（22）贯通。

2.根据权利要求1所述的一种UV紫外光固化修复巡检机器人，其特征在于：所述灯珠固定座（19）的中部位置处设置有与导向板体（24）卡接的中部滑动槽（34），中部滑动槽（34）两侧的灯珠固定座（19）上对称设置有座体引导孔（22）、中部引导孔（30）；所述中部滑动槽（34）的侧壁上加工有容纳电刷（31）的刷体嵌槽（32），电刷（31）沿导向板体（24）上对应的滑动电阻滑动，所述滑动电阻电连接有PCB板，PCB板具有根据滑动电阻输出对应电流或电压信号的转换电路，转换电路与机体（14）内的控制器连接。

3.根据权利要求2所述的一种UV紫外光固化修复巡检机器人，其特征在于：所述座体引导孔（22）为Z字形结构，座体引导孔（22）的入口段、末段为水平段，入口段与末段的连接段为斜向段，且所述末段靠近灯珠固定座（19）的顶端，入口段靠近灯珠固定座（19）的底端。

4.根据权利要求3所述的一种UV紫外光固化修复巡检机器人，其特征在于：所述固化壳体（20）的尾端设置有用于带动驱动螺杆（26）转动的螺杆电机（27），所述驱动螺杆（26）在远离螺杆电机（27）的一端通过轴承结构连接有壳体端盖（35），壳体端盖（35）上加工有若干出风口；所述固化壳体（20）的尾端加工有若干进风口，出风口与进风口均设置有滤网，所述固化壳体（20）的内部具有从进风口向出风口送风的散热风机。

5.根据权利要求4所述的一种UV紫外光固化修复巡检机器人，其特征在于：所述灯珠固定座（19）具有与固化壳体（20）内部连通的若干通孔，通孔位于灯珠（18）的两侧。

6.根据权利要求1至5中任一项权利要求所述的一种UV紫外光固化修复巡检机器人，其特征在于：所述机体（14）上还设置有抽拉结构的拉杆（17）。

7.根据权利要求1至5中任一项权利要求所述的一种UV紫外光固化修复巡检机器人，其特征在于：所述行走轮（15）的周向外侧面分布有若干轮体凸起（16），所述轮体凸起（16）为凸出于行走轮（15）周向外侧面的十字形凸起。

8.根据权利要求7所述的一种UV紫外光固化修复巡检机器人，其特征在于：所述轮体凸起（16）为橡胶材料。