CN209430947U - 一种管道机器人工控机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种管道机器人工控机，包括第一支架，所述第一支架上设置有控制器、显示屏、控制按钮、电缆收卷机构和电池。收卷机构包括第一电机、卷筒、缠绕在卷筒上的电缆以及计米器，第一电机驱动卷筒的卷轴转动，电缆用于连接管道机器人通讯和供电，以及牵引机器人，电缆的一端与管道机器人主体结构连接，另一端和卷筒的卷轴固定后与控制器连接。第一电机、显示屏、控制按钮和电池均与控制器电连接。通过将控制器和电缆收卷机构集成在第一支架上，结构紧凑，便于携带；通过将控制系统设置在第一支架上，减少了控制系统设置在机器人主体结构中的密封风险。

Description

一种管道机器人工控机

技术领域

本实用新型涉及一种管道机器人工控机。

背景技术

市政管道环境非常恶劣，长期使用后容易发生腐蚀、疲劳破坏或者使管道内部潜在缺陷发展成破损而引起泄漏事故等，特别是水类管道，还容易堵塞等事故。因此管道的管内探测、清淤是一项十分重要的实用工程，目前管内探测、清污大多还采用人工进行操作，受管道尺寸、环境恶劣等因素限制，导致工作强度大、工作效率低，基于该问题，目前出现了管道机器人。但是现有的管道机器人控制系统设置在机器人主体结构中，没有独立的工控机，导致操作不便，且机器人主体结构密封风险大。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种管道机器人工控机，解决现有管道机器人没有独立的工控机，导致操作不便，且机器人主体结构密封风险大的技术问题。

本实用新型为了解决上述技术问题，采用如下技术方案：

一种管道机器人工控机，包括第一支架，所述第一支架上设置有控制器、显示屏、控制按钮、电缆收卷机构和电池。

所述收卷机构包括第一电机、卷筒、缠绕在卷筒上的电缆以及计米器，第一电机驱动卷筒的卷轴转动，电缆用于连接管道机器人通讯和供电，以及牵引机器人，电缆的一端与管道机器人主体结构连接，另一端和卷筒的卷轴固定后与控制器连接。

所述第一电机、显示屏、控制按钮和电池均与控制器电连接。

通过将控制器和电缆收卷机构集成在第一支架上，结构紧凑，便于携带；通过将控制系统设置在第一支架上，减少了控制系统设置在机器人主体结构中的密封风险。操作者可以通过控制器按钮进行操作，非常方便，将管道的中景象拍摄后在显示屏上显示，同时管道机器人的相关参数也可以在显示屏上显示，直观。

在搬用过程中，将管道机器人主体结构收纳在第一支架的腔体中；需要检测时，将管道机器人主体结构放进待检测管道中，管道机器人主体结构与工控机支架通过电缆连接，控制器通过电缆与管道机器人主体结构之间进行通信，电池为控制器和管道机器人主体结构供电。管道机器人主体结构沿管道前进过程中，控制器控制第一电机工作，驱动卷筒转动进行放卷，检测结束后第一电机反向转动驱动卷筒转动进行收卷电缆；也可以在卷筒上设置把手，通过转动把手带动卷筒转动，进行人工放卷或收卷。

进一步改进，所述第一支架整体为立方体框架，采用铝合金型材制成，质量强，强度高，不易损坏。第一支架分为三层，记为上层结构、中层结构和下层结构，其中，下层结构用于设置电池和收纳管道机器人主体结构，中层结构用于设置电缆收卷机构，控制器、显示屏和控制按钮设置于第一支架的上层结构。分层设计，便于安装不同的部件，设计合理，布局整体，美观。

进一步改进，所述第一支架的上层结构与中层结构之间铰接，上层结构可以绕铰接处转动进行打开或盖合，上层结构与中层结构之间设置有液压杆，液压杆的一端与上层结构的侧壁铰接，另一端与中层结构对应侧的侧壁铰接；所述控制器设置在上层结构中，显示屏和控制按钮嵌设在上层结构的内侧表面。上层结构与中层结构之间铰接设置，使用时向上转动将上层结构打开，通过设置液压杆，对上层结构起到支撑作用，防止上层结构意外向下转动而影响正常使用；使用结束后向下转动将上层结构盖合在中层结构上端，保护屏幕。

所述中层结构的上表面为操作平台，操作平台上放置有键盘和鼠标作为控制器的输入件，操作方便。

进一步改进，还包括操控手柄，操控手柄可以通过有线或无线通信的形式与控制器连接。可以通过操作操控手柄来控制管道机器人主体结构在管道中运行。

进一步改进，所述卷筒的转轴通过轴承转动设置在第一支架上，卷轴上固定套设有第一同步轮，第一电机输出轴上设置有第二同步轮，第一同步轮和第二同步轮通过同步带连接，通过同步带连接，防止打滑。安装轴承的轴承座可拆卸式安装在铝合金型材的卡槽中，可调节第一电机与卷筒之间的距离，拆装方便。

进一步改进，还包括导绳机构，所述导绳机构包括第二电机、丝杠和滑块，第二电机固定在第一支架上，第二电机的输出轴通过联轴器与丝杠的一端固连，丝杠的两端通过轴承与第一支架转动连接，丝杠与卷筒的转轴平行设置；滑块套设在丝杠上，且与丝杠螺纹连接。

所述计米器固定设置在滑块上，计米器包括第二支架、编码器，以及转动设置在第二支架上的第一滚轮、第二滚轮，编码器的转轴与第二滚轮的转轴固连，第一滚轮的外周面上开设有凹槽，第二滚轮的外周面上包覆有橡胶层，电缆从第一滚轮、第二滚轮之间穿过，电缆卡设在凹槽中，且电缆的表面与第一滚轮、第二滚轮的外周面接触，通过设置凹槽和橡胶层，防止电缆与第一滚轮、第二滚轮之间发生打滑现象，提高计米器的精度。

所述第一支架上设置有两个限位开关，两个限位开关位于丝杠的两端处，且两个限位开关与卷筒的两端相对应。所述第二电机和限位开关与控制器之间电连接。

在收卷过程，第二电机驱动丝杆转动，带动滑块以及计米器沿丝杆移动的过程中，电缆随着计米器的移动从卷筒的一端缠绕到卷筒的一端的另一端，滑块碰撞到对应侧的限位开关后，控制器控制第二电机反向转动，带动滑块以及计米器沿丝杆向另一侧移动，将电缆从卷筒的一端缠绕到卷筒的一端的另一端，保证电缆均匀、逐层缠绕在卷筒上，防止乱绳影响下次放卷。

进一步改进，所述第一支架上设置有导向杆，滑块上转动设置有导向轮，导向轮滑动式卡设在导向杆上，导向杆与丝杆平行设置。第二电机驱动丝杆转动，带动滑块沿丝杆移动的过程中，导向轮沿导向杆移动，通过设置导向杆和导向轮，提高结构稳定性，防止滑块在移动过程中晃动。

进一步改进，所述第一支架上设置有导线滑环，电缆的一端通过导线滑环后与控制器连接，解决了电缆缠绕，甚至拧断等问题。

进一步改进，所述第一支架的底部设置有万向轮，便于搬运；所述第一支架整体采用铝合金型材制成，便于加工、装配。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

通过将控制器和电缆收卷机构集成在第一支架上，结构紧凑，便于携带；通过将控制系统设置在第一支架上，减少了控制系统设置在机器人主体结构中的密封风险。操作者可以通过控制器按钮进行操作，非常方便，将管道的中景象拍摄后在显示屏上显示，同时管道机器人的相关参数也可以在显示屏上显示，直观。

在搬用过程中，将管道机器人主体结构收纳在第一支架的腔体中；需要检测时，将管道机器人主体结构放进待检测管道中，管道机器人主体结构与工控机支架通过电缆连接，控制器通过电缆与管道机器人主体结构之间进行通信，电池为控制器和管道机器人主体结构供电。管道机器人主体结构沿管道前进过程中，控制器控制控制第一电机工作，驱动卷筒转动进行放卷，检测结束后第一电机反向转动驱动卷筒转动进行收卷电缆；也可以在卷筒上设置把手，通过转动把手带动卷筒转动，进行人工放卷或收卷。

附图说明

图1为本实用新型所述管道机器人工控机的正视图。

图2为图1的左视图。

图3为导绳机构、计米器的立体图。

图4为图3的俯视图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的和技术方案更加清楚，下面将结合本实用新型实施例对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述。

如图1-4所示，一种管道机器人工控机，包括第一支架300，所述第一支架上300设置有控制器、显示屏303、控制按钮、电缆收卷机构和电池。

所述收卷机构包括第一电机、卷筒306、缠绕在卷筒上的电缆以及计米器307，第一电机驱动卷筒305的卷轴转动，电缆用于连接管道机器人通讯和供电，以及牵引机器人，电缆的一端与管道机器人主体结构连接，另一端和卷筒的卷轴固定后与控制器连接。

所述第一电机、显示屏、控制按钮和电池均与控制器电连接。

通过将控制器和电缆收卷机构集成在第一支架上，结构紧凑，便于携带；通过将控制系统设置在第一支架上，减少了控制系统设置在机器人主体结构中的密封风险。操作者可以通过控制器按钮进行操作，非常方便，将管道的中景象拍摄后在显示屏上显示，同时管道机器人的相关参数也可以在显示屏上显示，直观。

在搬用过程中，将管道机器人主体结构收纳在第一支架的腔体中；需要检测时，将管道机器人主体结构放进待检测管道中，管道机器人主体结构与工控机支架通过电缆连接，控制器通过电缆与管道机器人主体结构之间进行通信，电池为控制器和管道机器人主体结构供电。管道机器人主体结构沿管道前进过程中，控制器控制第一电机工作，驱动卷筒转动进行放卷，检测结束后第一电机反向转动驱动卷筒转动进行收卷电缆；也可以在卷筒305上设置把手306，通过转动把手306带动卷筒转动，进行人工放卷或收卷。

在本实施例中，所述第一支架300整体为立方体框架，采用铝合金型材制成，质量强，强度高，不易损坏。第一支架分为三层，记为上层结构301、中层结构和下层结构，其中，下层结构用于设置电池和收纳管道机器人主体结构，中层结构用于设置电缆收卷机构，控制器、显示屏和控制按钮设置于第一支架的上层结构。分层设计，便于安装不同的部件，设计合理，布局整体，美观。

在本实施例中，所述第一支架的上层结构与中层结构之间铰接，上层结构可以绕铰接处转动进行打开或盖合，上层结构与中层结构之间设置有液压杆302，液压杆302的一端与上层结构的侧壁铰接，另一端与中层结构对应侧的侧壁铰接；所述控制器设置在上层结构中，显示屏303和控制按钮嵌设在上层结构的内侧表面。上层结构与中层结构之间铰接设置，使用时向上转动将上层结构打开，通过设置液压杆，对上层结构起到支撑作用，防止上层结构意外向下转动而影响正常使用；使用结束后向下转动将上层结构盖合在中层结构上端，保护屏幕。

所述中层结构的上表面为操作平台，操作平台上放置有键盘和鼠标作为控制器的输入件，操作方便。

在本实施例中，还包括操控手柄304，操控手柄304可以通过有线或无线通信的形式与控制器连接。可以通过操作操控手柄来控制管道机器人主体结构在管道中运行。

在本实施例中，所述卷筒305的转轴通过轴承转动设置在第一支架300上，卷轴上固定套设有第一同步轮，第一电机输出轴上设置有第二同步轮，第一同步轮和第二同步轮通过同步带连接，通过同步带连接，防止打滑。安装轴承的轴承座可拆卸式安装在铝合金型材的卡槽中，可调节第一电机与卷筒之间的距离，拆装方便。

在本实施例中，还包括导绳机构308，所述导绳机构308包括第二电机3081、丝杠3082和滑块3083，第二电机3081固定在第一支架300上，第二电机3081的输出轴通过联轴器与丝杠3082的一端固连，丝杠3082的两端通过轴承与第一支架300转动连接，丝杠3082与卷筒305的转轴平行设置；滑块3083套设在丝杠上，且与丝杠螺纹连接。

所述计米器307固定设置在滑块上，计米器包括第二支架3071、编码器3074，以及转动设置在第二支架上的第一滚轮3072、第二滚轮3072，编码器的转轴与第二滚轮的转轴固连，第一滚轮的外周面上开设有凹槽，第二滚轮的外周面上包覆有橡胶层，电缆从第一滚轮、第二滚轮之间穿过，电缆卡设在凹槽中，且电缆的表面与第一滚轮、第二滚轮的外周面接触，通过设置凹槽和橡胶层，防止电缆与第一滚轮、第二滚轮之间发生打滑现象，提高计米器的精度。

所述第一支架上设置有两个限位开关3086，两个限位开关位于丝杠的两端处，且两个限位开关与卷筒的两端相对应。所述第二电机和限位开关与控制器之间电连接。

在收卷过程，第二电机驱动丝杆转动，带动滑块以及计米器沿丝杆移动的过程中，电缆随着计米器的移动从卷筒的一端缠绕到卷筒的一端的另一端，滑块碰撞到对应侧的限位开关后，控制器控制第二电机反向转动，带动滑块以及计米器沿丝杆向另一侧移动，将电缆从卷筒的一端缠绕到卷筒的一端的另一端，保证电缆均匀、逐层缠绕在卷筒上，防止乱绳影响下次放卷。

在本实施例中，所述第一支架300上设置有导向杆3085，滑块上转动设置有导向轮3084，导向轮3084滑动式卡设在导向杆3085上，导向杆与丝杆平行设置。第二电机驱动丝杆转动，带动滑块沿丝杆移动的过程中，导向轮沿导向杆移动，通过设置导向杆和导向轮，提高结构稳定性，防止滑块在移动过程中晃动。

在本实施例中，所述第一支架300上设置有导线滑环，电缆的一端通过导线滑环后与控制器连接，解决了电缆缠绕，甚至拧断等问题。

在本实施例中，所述第一支架300的底部设置有万向轮309，便于搬运；所述第一支架整体采用铝合金型材制成，便于加工、装配。

本实用新型中未做特别说明的均为现有技术或者通过现有技术即可实现，而且本实用新型中所述具体实施案例仅为本实用新型的较佳实施案例而已，并非用来限定本实用新型的实施范围。即凡依本实用新型申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应作为本实用新型的技术范畴。

Claims (9)

1.一种管道机器人工控机，其特征在于，包括第一支架，所述第一支架上设置有控制器、显示屏、控制按钮、电缆收卷机构和电池；

所述收卷机构包括第一电机、卷筒、缠绕在卷筒上的电缆以及计米器，第一电机驱动卷筒的卷轴转动，电缆用于连接管道机器人主体结构，进行通讯和供电，以及牵引机器人主体结构，电缆的一端与管道机器人主体结构连接，另一端和卷筒的卷轴固定后与控制器连接；

所述第一电机、显示屏、控制按钮和电池均与控制器电连接。

2.根据权利要求1所述的管道机器人工控机，其特征在于，所述第一支架整体为立方体框架，采用铝合金型材制成，第一支架分为三层，记为上层结构、中层结构和下层结构，其中，下层结构用于设置电池和收纳管道机器人主体结构，中层结构用于设置电缆收卷机构，控制器、显示屏和控制按钮设置于第一支架的上层结构。

3.根据权利要求2所述的管道机器人工控机，其特征在于，所述第一支架的上层结构与中层结构之间铰接，上层结构可以绕铰接处转动进行打开或盖合，上层结构与中层结构之间设置有液压杆，液压杆的一端与上层结构的侧壁铰接，另一端与中层结构对应侧的侧壁铰接；所述控制器设置在上层结构中，显示屏和控制按钮嵌设在上层结构的内侧表面；

所述中层结构的上表面为操作平台，操作平台上放置有键盘和鼠标作为控制器的输入件。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的管道机器人工控机，其特征在于，还包括操控手柄，操控手柄可以通过有线或无线通信的形式与控制器连接。

5.根据权利要求4所述的管道机器人工控机，其特征在于，所述卷筒的转轴通过轴承转动设置在第一支架上，卷轴上固定套设有第一同步轮，第一电机输出轴上设置有第二同步轮，第一同步轮和第二同步轮通过同步带连接；安装轴承的轴承座可拆卸式安装在铝合金型材的卡槽中，可调节第一电机与卷筒之间的距离。

6.根据权利要求5所述的管道机器人工控机，其特征在于，还包括导绳机构，所述导绳机构包括第二电机、丝杠和滑块，第二电机固定在第一支架上，第二电机的输出轴通过联轴器与丝杠的一端固连，丝杠的两端通过轴承与第一支架转动连接，丝杠与卷筒的转轴平行设置；滑块套设在丝杠上，且与丝杠螺纹连接；

所述计米器固定设置在滑块上，计米器包括第二支架、编码器，以及转动设置在第二支架上的第一滚轮、第二滚轮，编码器的转轴与第二滚轮的转轴固连，第一滚轮的外周面上开设有凹槽，第二滚轮的外周面上包覆有橡胶层，电缆从第一滚轮、第二滚轮之间穿过，电缆卡设在凹槽中，且电缆的表面与第一滚轮、第二滚轮的外周面接触；

所述第一支架上设置有两个限位开关，两个限位开关位于丝杠的两端处，且两个限位开关与卷筒的两端相对应；

所述第二电机和限位开关与控制器之间电连接。

7.根据权利要求6所述的管道机器人工控机，其特征在于，所述第一支架上设置有导向杆，滑块上转动设置有导向轮，导向轮滑动式卡设在导向杆上，导向杆与丝杆平行设置。

8.根据权利要求7所述的管道机器人工控机，其特征在于，所述第一支架上设置有导线滑环，电缆的一端通过导线滑环后与控制器连接。

9.根据权利要求1所述的管道机器人工控机，其特征在于，所述第一支架的底部设置有万向轮；所述第一支架整体采用铝合金型材制成。