CN217870908U - 一种铣刀机器人控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种铣刀机器人控制系统，包括机器人本体，所述机器人本体包括至少一驱动，及连接所述驱动的接口组件，所述接口组件内置有航空插头；线盘，所述线盘包括固定架、圆筒和插头，所述圆筒转动设置于所述固定架上，所述插头固定于所述固定架上，所述圆筒上缠绕有第一连接线，所述第一连接线的一端连接所述接口组件，所述第一连接线的另一端连接所述插头；控制柜，所述控制柜包括柜体，及设置在所述柜体上的若干个执行件，所述执行件和所述插头通过第二连接线电性连接。使得操作更简洁，保证接口组件在地下管道工作时的稳定性和耐用性，同时延长使用寿命。

Description

一种铣刀机器人控制系统

技术领域

本实用新型涉及非开挖修复技术领域，尤其涉及一种带有控制柜和线盘的地下管道清淤的铣刀机器人控制系统。

背景技术

铣刀机器人是地下管道非开挖修复的重要机器，铣刀机器人的铣刀臂上可配备安装不同形状的打磨刀具，来进行旋转切割，以清除管道内残留淤泥以及其他阻碍管道修复的物体。

铣刀机器人可由电机和气缸等驱动，并执行铣刀臂的上下移动和旋转等动作，并且铣刀机器人在复杂的管道工作环境中执行操作时，是需要外部输入命令的，可见铣刀机器人需要通过电缆线和气管等与外部连接，而目前气管容易和电缆线干扰，不仅无法保证铣刀机器人的可靠运行，还会缩短其使用寿命。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种带有控制柜和专用线盘的铣刀机器人控制系统，可让操作更简洁，并能执行多种命令，还能有效延长使用寿命。

一种铣刀机器人控制系统，包括：

机器人本体，所述机器人本体包括至少一驱动，及连接所述驱动的接口组件，所述接口组件内置有航空插头；

线盘，所述线盘包括固定架、圆筒和插头，所述圆筒转动设置于所述固定架上，所述插头固定于所述固定架上，所述圆筒上缠绕有第一连接线，所述第一连接线的一端连接所述接口组件，所述第一连接线的另一端连接所述插头；

控制柜，所述控制柜包括柜体，及设置在所述柜体上的若干个执行件，所述执行件和所述插头通过第二连接线电性连接。

作为优选的实施例，所述机器人本体还包括壳体、刀具旋转座、铣刀臂、撑杆和打磨刀具，所述驱动包括以下至少之一：

电机，所述电机固定于所述壳体内部，所述电机的输出轴穿出所述壳体外，且与所述刀具旋转座传动连接；

第一气缸，所述第一气缸固定在所述壳体上，且与所述撑杆传动连接；

第二气缸，所述第二气缸固定在所述刀具旋转座上，用于带动所述铣刀臂上下移动；

第三气缸，所述铣刀臂远离所述刀具旋转座的一端，其通过所述第三气缸连接所述打磨刀具。

作为优选的实施例，所述接口组件位于所述壳体远离所述刀具旋转座的一侧，所述接口组件包括第一气管插口、第二气管接口、第三气管接口和第四气管接口，所述第一气管接口、所述第二气管接口、所述第三气管接口和所述第四气管接口分别内置有航空插头，所述第一气管接口和所述第一气缸连接，所述第二气管接口和所述第二气缸连接，所述第三气管接口和所述第四气管接口分别与所述第一气缸连接。

作为优选的实施例，所述机器人本体还包括：

摄像头，所述摄像头固定在所述铣刀臂的上方；

导电滑环，所述导电滑环位于所述壳体内部，包括相互转动且保持多路连接的外滑环和内滑环，所述外滑环定位于所述壳体上，且与所述接口组件电性连接，所述内滑环和所述摄像头通过电线连接。

作为优选的实施例，所述机器人本体还包括：

旋转安装轴，所述旋转安装轴固定于所述刀具旋转座上；

联轴器，所述旋转安装轴穿过所述导电滑环，且通过所述联轴器和所述电机的输出轴连接。

作为优选的实施例，所述执行件包括以下至少之一：

第一气压表，所述第一气压表用于显示第一气缸的数据；

第二气压表，所述第二气压表用于显示第二气缸的数据；

第三气压表，所述第三气压表用于显示第三气缸的数据；

第一开关，所述第一开关用于调整所述第一气缸的气压数据；

第二开关，所述第二开关用于调整所述第二气缸的气压数据；

第三开关，所述第三开关用于调整所述第三气缸数据大小以控制所述打磨刀具的转速；

第一旋钮开关，所述第一旋钮开关用于驱动所述第一气缸；

第二旋钮开关，所述第二旋钮开关用于驱动所述第二气缸；

第三旋钮开关，所述第三旋钮开关用于驱动所述第三气缸；

第四旋钮开关，所述第四旋钮开关用于调整所述刀具旋转座的旋转速率；

第五旋钮开关，所述第五旋钮开关用于调整所述电机的正反转；

摇杆，所述摇杆用于调整所述刀具旋转座的旋转方向；

电流表，所述电流表用于显示所述电机的电流大小；

负载报警器，所述负载报警器用于监控所述电机的运行状态；

急停开关，所述急停开关用于在所述电机运行状态异常下停止工作。

作为优选的实施例，所述线盘还包括滑轮，所述滑轮转动设置在所述固定架的底部。

与现有技术相比，本技术方案具有以下优点：

所述铣刀机器人控制系统配备了所述控制柜，以使所述执行件能够显示和驱动所述驱动，所述执行件的种类可为多个，以使所述铣刀机器人执行多种命令，进而有效增加使用功能。所述铣刀机器人控制系统还配备了所述线盘，通过转动所述圆筒，以给线或收线所述第一连接线，以使所述机器人本体能够在地下管道内移动，避免所述第一连接线和所述机器人本体分离，而影响其工作，使得操作更简洁。另外所述线盘通过具有航空插头的接口组件，以与机器人本体连接，保证接口组件在地下管道工作时的稳定性和耐用性，同时延长使用寿命。

以下结合附图及实施例进一步说明本实用新型。

附图说明

图1为本发明所述铣刀机器人控制系统中机器人本体的结构示意图；

图2为本发明所述铣刀机器人控制系统中机器人本体的内部结构示意图；

图3为本发明所述铣刀机器人控制系统中线盘的结构示意图；

图4为本发明所述铣刀机器人控制系统中控制柜的结构示意图。

具体实施方式

以下描述用于揭露本实用新型以使本领域技术人员能够实现本实用新型。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本实用新型的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本实用新型的精神和范围的其他技术方案。

如图1至图4所示，所述铣刀机器人控制系统，包括：

机器人本体100，所述机器人本体100包括至少一驱动110，及连接所述驱动110的接口组件120，所述接口组件120内置有航空插头；

线盘200，所述线盘200包括固定架210、圆筒220和插头230，所述圆筒220转动设置于所述固定架210上，所述插头230固定于所述固定架210上，所述圆筒220上缠绕有第一连接线，所述第一连接线的一端连接所述接口组件120，所述第一连接线的另一端连接所述插头230；

控制柜300，所述控制柜300包括柜体310，及设置在所述柜体310上的若干个执行件320，所述执行件320和所述插头230通过第二连接线电性连接。

所述铣刀机器人控制系统配备了所述控制柜300，以使所述执行件320能够显示和驱动所述驱动110，所述执行件320的种类可为多个，以使所述铣刀机器人执行多种命令，进而有效增加使用功能。所述铣刀机器人控制系统还配备了所述线盘200，通过转动所述圆筒220，以给线或收线所述第一连接线，以使所述机器人本体100能够在地下管道内移动，避免所述第一连接线和所述机器人本体100分离，而影响其工作。

其中所述第一连接线可以为气管和线缆的集成，所述气管用于气体传输，以驱动气缸执行推拉作业；所述线缆用于信号传输，用于控制驱动执行工作。所述航空插头是连接器的一种，广泛应用于各种电气线路中，起着连接或断开电路的作用，并能保证电路可靠性，避免气管和线缆干扰，而影响铣刀机器人的使用效率。所述线盘200上还可配备空压机，以用于向所述气管内输送气体，以及通过气管抽出气体，以使所述气缸执行推拉作业。而所述线缆直接连接所述接口组件120，并通过第二连接线连接执行件320，以使所述执行件320控制所述机器人本体100上的驱动110。

如图1和图2所示，所述机器人本体100还包括壳体131、刀具旋转座132、铣刀臂133、撑杆134和打磨刀具135，所述驱动110包括以下至少之一：

电机114，所述电机114固定于所述壳体131内部，所述电机114的输出轴穿出所述壳体 131外，且与所述刀具旋转座132传动连接；

第一气缸111，所述第一气缸111固定在所述壳体131上，且与所述撑杆134传动连接；

第二气缸112，所述第二气缸112固定在所述刀具旋转座132上，用于带动所述铣刀臂 133上下移动；

第三气缸113，所述铣刀臂133远离所述刀具旋转座132的一端，其通过所述第三气缸 113连接所述打磨刀具135。

具体地，所述电机114通过两个倒角固定块1311固定在所述壳体131内部，且带动所述刀具旋转座132、铣刀臂133和打磨刀具135整体旋转，以使所述打磨刀具135能够在地下管道内，并绕着所述地下管道的轴线360°转动。

所述第二气缸112可通过螺丝固定于所述刀具旋转座132上，且位于所述铣刀臂133的下方，所述铣刀臂133靠近所述刀具旋转座132的一端，其可通过螺栓定位于所述刀具旋转座132，并且所述第二气缸112的输出杆和所述铣刀臂133下方槽口滑动连接，以能够推拉所述铣刀臂133，并使所述铣刀臂133上下移动。

所述第三气缸113通过螺丝连接于所述铣刀臂133的下方，且远离所述刀具旋转座132 设置，所述打磨刀具135通过螺丝固定于所述第三气缸113上，以使其能够带动所述打磨刀具135转动。

所述第一气缸111位于所述壳体131内部，且位于所述电机114的后方，所述第一气缸 111的输出杆能穿出所述壳体131外部，并连接所述撑杆134。当所述机械人本体100移动到指定位置时，所述第一气缸111将所述撑杆134顶出，并支承于所述地下管道的内壁上，以使所述机械人本体100能够停靠并保持在当前位置。而当所述机械人本体100需要继续移动时，所述第一气缸111缩回所述撑杆134即可。

所述接口组件120位于所述壳体131远离所述刀具旋转座132的一侧，所述接口组件120 包括第一气管插口、第二气管接口、第三气管接口和第四气管接口，所述第一气管接口、所述第二气管接口、所述第三气管接口和所述第四气管接口分别内置有7线航空插头，所述第一气管接口和所述第一气缸111连接，所述第二气管接口和所述第二气缸112连接，所述第三气管接口和所述第四气管接口分别与所述第一气缸111连接。

如图1和图2所示，所述机器人本体100还包括：

摄像头141，所述摄像头141固定在所述铣刀臂133的上方；

导电滑环142，所述导电滑环142位于所述壳体131内部，包括相互转动且保持多路连接的外滑环和内滑环，所述外滑环定位于所述壳体131上，且与所述接口组件120电性连接，所述内滑环和所述摄像头141通过电线连接。

所述摄像头141用于拍摄地下管道内部情况，并可由控制柜300上的执行件320反馈显示。而所述导电滑环142的作用是防止线缆转动而相互干扰。具体地，所述摄像头141和所述内滑环通过第一线电性连接，所述外滑环和所述接口组件120通过第二线电性连接，其中第一线，以及内滑环随着所述摄像头141转动，而保持在所述壳体131内的第二线和外滑环可固定不动，以防止第二线转动而与其它电缆相互干扰。另外所述第二气缸112和第三气缸 113也可采用上述方式。

如图1和图2所示，所述机器人本体100还包括：

旋转安装轴151，所述旋转安装轴151固定于所述刀具旋转座132上；

联轴器152，所述旋转安装轴151穿过所述导电滑环142的内滑环，且通过所述联轴器 152和所述电机114的输出轴连接。

所述旋转安装轴151可通过螺栓固定于所述刀具旋转座132上，并且两者可同轴设置，并且所述旋转安装轴151穿入所述壳体131内部，并通过R形螺母1312固定。其中所述内滑环中空，以使所述旋转安装轴151通过。

如图3所示，所述线盘200还包括滑轮240，所述滑轮240转动设置在所述固定架210的底部，以便于所述线盘200移动。

如图4所示，所述执行件320包括以下至少之一：

第一气压表321，所述第一气压表321用于显示第一气缸111的数据；

第二气压表322，所述第二气压表322用于显示第二气缸112的数据；

第三气压表323，所述第三气压表323用于显示第三气缸113的数据；

第一开关324，所述第一开关324用于调整所述第一气缸111的气压数据；

第二开关325，所述第二开关325用于调整所述第二气缸112的气压数据；

第三开关326，所述第三开关326用于调整所述第三气缸113数据大小以控制所述打磨刀具135的转速；

第一旋钮开关331，所述第一旋钮开关331用于驱动所述第一气缸111，并执行伸长、缩短和停止；

第二旋钮开关332，所述第二旋钮开关332用于驱动所述第二气缸112，并执行铣刀臂133 的上升、下降和停止；

第三旋钮开关333，所述第三旋钮开关333用于驱动所述第三气缸113，并执行打磨刀具 135的启动和停止；

第四旋钮开关334，所述第四旋钮开关334用于调整所述刀具旋转座132的旋转速率；

第五旋钮开关335，所述第五旋钮开关335用于调整所述电机114的正反转；

摇杆341，所述摇杆341用于调整所述刀具旋转座132的旋转方向；

电流表342，所述电流表342用于显示所述电机114的电流大小；

负载报警器343，所述负载报警器343用于监控所述电机114的运行状态；

急停开关344，所述急停开关344用于在所述电机114运行状态异常下停止工作。

所述执行件320可根据设计需要布置在所述柜体310的指定位置，各所述执行件320可与一电路板电性连接，所述电路板设置在所述柜体310内部，且通过第二连接线与所述线盘 200的插头230连接。

所述铣刀机器人控制系统的工作原理如下：

第一步，当所述机器人本体100进入管道并移动至指定位置后，通过所述控制柜300上的第一开关324来调整所述第一气缸111的气压数据，并使所述第一气缸111将所述撑杆134 弹出，直至顶到上方管壁，以使机器人本体在垂直方向受力稳定，保证打磨工作时机器人能够平稳。

第二步，所述电机114由7线航空插头供电后，利用所述第四旋钮开关334调整所述刀具旋转座132的转速，以使所述导电滑环142、联轴器152、刀具旋转座132和铣刀臂133同轴周向转动。

第三步，通过所述第二旋钮开关332控制所述打磨刀具135启动，并利用所述第三开关 326来调整转速。

第四步，通过所述第二旋钮开关332和所述摇杆341控制所述铣刀臂133分别在竖直方向和周向的调整，直至合适打磨位置，最后利用所述第三气缸113驱动打磨刀具135打磨。

第五步，重复步骤第三步和第四步，直至完成打磨作业。

以上所述的实施例仅用于说明本实用新型的技术思想及特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够了解本实用新型的内容并据以实施，不能仅以本实施例来限定本实用新型的专利采用范围，即凡依本实用新型所揭示的精神所作的同等变化或修饰，仍落在本实用新型的专利范围内。

Claims (7)

1.一种铣刀机器人控制系统，其特征在于，包括：

机器人本体(100)，所述机器人本体(100)包括至少一驱动(110)，及连接所述驱动(110)的接口组件(120)，所述接口组件(120)内置有航空插头；

线盘(200)，所述线盘(200)包括固定架(210)、圆筒(220)和插头(230)，所述圆筒(220)转动设置于所述固定架(210)上，所述插头(230)固定于所述固定架(210)上，所述圆筒(220)上缠绕有第一连接线，所述第一连接线的一端连接所述接口组件(120)，所述第一连接线的另一端连接所述插头(230)；

控制柜(300)，所述控制柜(300)包括柜体(310)，及设置在所述柜体(310)上的若干个执行件(320)，所述执行件(320)和所述插头(230)通过第二连接线电性连接。

2.如权利要求1所述的铣刀机器人控制系统，其特征在于，所述机器人本体(100)还包括壳体(131)、刀具旋转座(132)、铣刀臂(133)、撑杆(134)和打磨刀具(135)，所述驱动(110)包括以下至少之一：

电机(114)，所述电机(114)固定于所述壳体(131)内部，所述电机(114)的输出轴穿出所述壳体(131)外，且与所述刀具旋转座(132)传动连接；

第一气缸(111)，所述第一气缸(111)固定在所述壳体(131)上，且与所述撑杆(134)传动连接；

第二气缸(112)，所述第二气缸(112)固定在所述刀具旋转座(132)上，用于带动所述铣刀臂(133)上下移动；

第三气缸(113)，所述铣刀臂(133)远离所述刀具旋转座(132)的一端，其通过所述第三气缸(113)连接所述打磨刀具(135)。

3.如权利要求2所述的铣刀机器人控制系统，其特征在于，所述接口组件(120)位于所述壳体(131)远离所述刀具旋转座(132)的一侧，所述接口组件(120)包括第一气管插口、第二气管接口、第三气管接口和第四气管接口，所述第一气管接口、所述第二气管接口、所述第三气管接口和所述第四气管接口分别内置有航空插头，所述第一气管接口和所述第一气缸(111)连接，所述第二气管接口和所述第二气缸(112)连接，所述第三气管接口和所述第四气管接口分别与所述第一气缸(111)连接。

4.如权利要求2所述的铣刀机器人控制系统，其特征在于，所述机器人本体(100)还包括：

摄像头(141)，所述摄像头(141)固定在所述铣刀臂(133)的上方；

导电滑环(142)，所述导电滑环(142)位于所述壳体(131)内部，包括相互转动且保持多路连接的外滑环和内滑环，所述外滑环定位于所述壳体(131)上，且与所述接口组件(120)电性连接，所述内滑环和所述摄像头(141)通过电线连接。

5.如权利要求4所述的铣刀机器人控制系统，其特征在于，所述机器人本体(100)还包括：

旋转安装轴(151)，所述旋转安装轴(151)固定于所述刀具旋转座(132)上；

联轴器(152)，所述旋转安装轴(151)穿过所述导电滑环(142)，且通过所述联轴器(152)和所述电机(114)的输出轴连接。

6.如权利要求2所述的铣刀机器人控制系统，其特征在于，所述执行件(320)包括以下至少之一：

第一气压表(321)，所述第一气压表(321)用于显示第一气缸(111)的数据；

第二气压表(322)，所述第二气压表(322)用于显示第二气缸(112)的数据；

第三气压表(323)，所述第三气压表(323)用于显示第三气缸(113)的数据；

第一开关(324)，所述第一开关(324)用于调整所述第一气缸(111)的气压数据；

第二开关(325)，所述第二开关(325)用于调整所述第二气缸(112)的气压数据；

第三开关(326)，所述第三开关(326)用于调整所述第三气缸(113)数据大小以控制所述打磨刀具(135)的转速；

第一旋钮开关(331)，所述第一旋钮开关(331)用于驱动所述第一气缸(111)；

第二旋钮开关(332)，所述第二旋钮开关(332)用于驱动所述第二气缸(112)；

第三旋钮开关(333)，所述第三旋钮开关(333)用于驱动所述第三气缸(113)；

第四旋钮开关(334)，所述第四旋钮开关(334)用于调整所述刀具旋转座(132)的旋转速率；

第五旋钮开关(335)，所述第五旋钮开关(335)用于调整所述电机(114)的正反转；

摇杆(341)，所述摇杆(341)用于调整所述刀具旋转座(132)的旋转方向；

电流表(342)，所述电流表(342)用于显示所述电机(114)的电流大小；

负载报警器(343)，所述负载报警器(343)用于监控所述电机(114)的运行状态；

急停开关(344)，所述急停开关(344)用于在所述电机(114)运行状态异常下停止工作。

7.如权利要求1所述的铣刀机器人控制系统，其特征在于，所述线盘(200)还包括滑轮(240)，所述滑轮(240)转动设置在所述固定架(210)的底部。

Images