CN220593140U - 一种用于清除深埋管道的破碎机器人 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种用于清除深埋管道的破碎机器人，包括车体、机械臂、破碎装置、注浆装置、图像采集装置、控制装置和遥控装置。车体具有行走机构，机械臂设置于车体上，破碎装置设置于机械臂的端部，破碎装置能在金属管上破碎形成注浆孔。注浆装置连接于车体，注浆装置能通过注浆孔向管道外壁一周填充浆料。图像采集装置设置于车体，控制装置设置于车体，控制装置分别与上述其它结构电连接。采用本专利的一个机器人设备即可完成深埋管道的破碎工作，无需租用多种大型挖掘设备在地面开挖深大基坑来清除深埋管线，从而降低设备使用成本和工程工期。可对管道周围进行注浆，对周围土体进行加固，防止塌方的发生，使施工的安全系数大大提升。

Description

一种用于清除深埋管道的破碎机器人

技术领域

本实用新型涉及建筑施工技术领域，尤其涉及一种用于清除深埋管道的破碎机器人。

背景技术

在盾构掘进过程中，地下非开挖深埋管道的存在成为了盾构掘进过程中的重大安全隐患。在盾构掘进时若碰到这些管道，将会造成盾构的刀盘卡死，因此，在盾构掘进前清除掉区间路线中的深埋管道显得尤为重要。

目前主要是采用挖掘设备在管线上方进行明挖基坑，直至挖到管线位置，然后再采用管道切割或破碎设备将管道破碎在人工或采用挖掘机将其清除，但是对于深埋管线，这种方式挖掘面积大需要切换不同挖掘工具将使工程的工期延长，工程成本也大大提高，并且采用这种挖掘方式若对开挖的基坑支护不当易造成土体的塌方，易造成设备或人员损伤，危险系数大。

有鉴于此，特提出本实用新型。

实用新型内容

本实用新型提供一种用于清除深埋管道的破碎机器人。

本实用新型采用下述技术方案：

一种用于清除深埋管道的破碎机器人，包括：

车体，车体具有行走机构；

机械臂，所述机械臂设置于所述车体上；

破碎装置，所述破碎装置设置于所述机械臂的端部，所述破碎装置能在金属管上破碎形成注浆孔；

注浆装置，所述注浆装置连接于所述车体，所述注浆装置能通过所述注浆孔向管道外壁一周填充浆料；

图像采集装置，所述图像采集装置设置于所述车体；

控制装置，所述控制装置设置于所述车体，所述控制装置分别与所述行走机构、破碎装置、图像采集装置和机械臂电连接；

遥控装置，所述遥控装置与所述控制装置通过线缆电连接。

可选地，所述注浆装置包括注浆管，所述注浆管的出料端连接于所述机械臂；

所述机械臂能调节所述注浆管出料端位置。

可选地，所述机械臂末端设置有机械手；

所述机械手具有握持状态和释放状态；

在所述握持状态下，所述机械手能夹紧所述注浆管的出料端，在所述释放状态下，所述注浆管能脱离所述机械手。

可选地，所述车体上还设置有固定件，所述固定件用于固定所述注浆管；

所述固定件和所述机械手的距离小于所述注浆管位于所述固定件和所述机械手之间管长。

可选地，所述注浆装置包括第一注浆管和第二注浆管，所述车体具有空腔和连通所述空腔的进料口和出料口；

所述第一注浆管连接于所述进料口，所述第二注浆管一端连接于所述出料口，另一端连接于所述机械臂。

可选地，所述机械臂包括第一机械臂和第二机械臂；

所述破碎装置设置于所述第一机械臂上，所述注浆管的出料端连接于所述第二机械臂上。

可选地，所述车体包括主车体和连接于所述主车体的安装台，所述安装台和所述主车体之间形成台阶槽；

所述第一机械臂安装于所述安装台上，所述第二机械臂安装于主车体上。

可选地，所述主车体背离所述第一机械臂的一端设置有连接管，所述连接管具有所述进料口，所述第一注浆管连接于所述连接管。

通过采用上述技术方案，使得本实用新型具有以下有益效果：

本专利申请的用于清除深埋管道的破碎机器人，采用本专利的一个机器人设备即可完成深埋管线的破碎工作，无需租用多种大型设备，从而降低设备使用成本，也可降低工期。并且本机器人还可对管道周围进行注浆，保证管道周围土体进行加固，防止了塌方的情况发生，使施工的安全系数大大提升。

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的描述。

附图说明

附图作为本申请的一部分，用来提供对本实用新型的进一步的理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，但不构成对本实用新型的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。在附图中：

图1是本实用新型提供的用于清除深埋管道的破碎机器人的结构示意图；

图2是本实用新型提供的用于清除深埋管道的破碎机器人的剖视结构图。

图中，车体1、主车体11、空腔111、安装台12、固定件121、机械臂2、第一机械臂21、第二机械臂22、机械手221、破碎装置3、第一注浆管411、第二注浆管412、行走机构5。

需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本实用新型的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本实用新型的概念。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语 “上”、“下”、 “内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或组件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、 “连接”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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

参见图1至图2所示，本申请实施例提供一种用于清除深埋管道的破碎机器人，包括车体1、机械臂2、破碎装置3、注浆装置、图像采集装置、控制装置和遥控装置。车体1具有行走机构5，所述机械臂2设置于所述车体1上，所述破碎装置3设置于所述机械臂21的端部，所述破碎装置3能在金属管上破碎形成注浆孔。所述注浆装置连接于所述车体1，所述注浆装置能通过所述注浆孔向管道外壁一周填充浆料。所述图像采集装置设置于所述车体1，所述控制装置设置于所述车体1，所述控制装置分别与所述行走机构5、破碎装置3、图像采集装置和机械臂2电连接，所述遥控装置与所述控制装置通过线缆电连接。

本专利的用于清除深埋管道的破碎机器人，工作时先将机器人置于管道口处，通过行走机构5实现机器人在管道内的移动，在机器人行驶到要切割管道段的前端时，先通过机械臂21带动破碎装置3在管道内进行小面积破碎，形成一条注浆通道，然后机械臂21带动破碎装置3撤出。机械臂22通过机械手221将注浆装置插入注浆通道，浆液通过第一注浆管411和第二注浆管412向管道外壁一周填充浆料对管道周围土体进行加固，等到浆料凝固达到要求强度后再通过机械臂21再带动破碎装置3对管道进行进一步的破碎作业。破碎作业完成后，操作切割机器人后退至下一破碎点进行破碎工作。

本专利申请的用于清除深埋管道的破碎机器人，采用本专利的一个机器人设备即可完成破碎工作，无需租用多种大型设备，从而降低设备使用成本，也可降低工期。并且本机器人还可对管道周围进行注浆，保证管道周围土体进行加固，防止了塌方的情况发生，使施工的安全系数大大提升。

在一种可能的实施方案中，所述注浆装置包括注浆管，所述注浆管的出料端连接于所述机械臂22，所述机械臂22能调节所述注浆管出料端位置。注浆管便于对浆料进行引流，机械臂22带动注浆管使注浆管可准确的来到管道内侧的注浆位置，使注浆更加精准，从而防止塌方的效果更好，并且更节省浆料。

在一种可能的实施方案中，所述机械臂22末端设置有机械手221，所述机械手221具有握持状态和释放状态。在所述握持状态下，所述机械手221能夹紧所述注浆管的出料端，在所述释放状态下，所述注浆管能脱离所述机械手221。注浆管为柔性的PVC或橡胶等材料管，柔然便于向任意运动，也可弯和盘，便于伸出或收回。在需要通过通道时，机械手221握持住注浆管，保证注浆管顺利到达注浆位置，到达注浆位置时机械手221可释放一定量或完全释放注浆管，为保证注浆管出浆顺利。

在一种可能的实施方案中，所述车体1上还设置有固定件121，所述固定件121用于固定所述注浆管，防止注浆管可活动的长度过长，杂乱不易控制。所述固定件121和所述机械手221的距离小于所述注浆管位于所述固定件121和所述机械手221之间管长，保证注浆管长度足够，机械手221伸缩时不会对注浆管造成大力拉扯，防止对注浆管造成损伤。

在一种可能的实施方案中，所述注浆装置包括第一注浆管411和第二注浆管412，所述车体1具有空腔111和连通所述空腔111的进料口和出料口。所述第一注浆管411连接于所述进料口，所述第二注浆管412一端连接于所述出料口，另一端连接于所述机械臂22。车体1内的空腔111可为板材围合形成的矩形腔，也可为管道状。矩形腔体积大便于打开进行清洁，管道状便于连通，节省浆料，可根据需要进行选择。设置空腔111进行转接可缩短第一注浆管411的长度，使操作时更便捷，第一注浆管411不易乱跑、弯折、旋转等，防止第一注浆管411损伤，也保证注浆过程顺畅。

在一种可能的实施方案中，所述机械臂2包括第一机械臂21和第二机械臂22，所述破碎装置3设置于所述第一机械臂21上，所述注浆管的出料端连接于所述第二机械臂22上。采用两个机械臂2分别驱动破碎装置3和注浆管，可防止破碎过程中造成注浆管损伤，也可使操作更加精准。

在一种可能的实施方案中，所述车体1包括主车体11和连接于所述主车体11的安装台12，所述安装台12和所述主车体11之间形成台阶槽，所述第一机械臂21安装于所述安装台12上，所述第二机械臂22安装于主车体11上。两个机械臂分台阶设置，在工作运行时不会互相干扰，使用更方便。

在一种可能的实施方案中，所述主车体11背离所述第一机械臂21的一端设置有连接管，所述连接管具有所述进料口，所述第一注浆管411连接于所述连接管。在主车体11后方设置进料口，连接更便捷，也防止注浆管在车体1上妨碍车体1移动。

文中的第一机械臂21和第二机械臂22均为现有的成熟技术的机械臂，可选用市面上可买到的任意一款机械臂，如睿尔曼智能科技(北京)有限公司的RM75-6F机械臂、赛博机械电子科技的金属ABB工业机器人数控机械臂、北京时代超群电器科技有限公司的机械手臂等；文中的机械手221为现有的成熟技术的机械手，可选用市面上可买到的任意一款机械手，如幻尔科技的各类机械爪和机器人机械手臂，Youngbot创客教育机器人旗舰店的机械手臂4自由度机械手臂智能爪子机器人等；破碎装置3也为现有成熟技术的破碎钻头，可选用市面上可买到的破碎钻头，如上海利雕精密机械有限公司沪豪旗舰店的硬质合金旋转锉金属钻头。控制装置均为现有的成熟技术的机械臂2控制装置，遥控装置均为现有的成熟技术的遥控装置，图像采集装置均为现有的成熟技术的图像采集装置，图像采集装置的视频输入端口位于破碎装置3和/或机械手221上，视频输出端口位于遥控装置和/或控制装置上，视频输入端口与视频输出端口可无线或有线的通信连接。以上设备均不限于使用上述公司的及上述设备，现有的具有相应功能的均可。

以上所述仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型方案的范围内。

Claims (8)

1.一种用于清除深埋管道的破碎机器人，其特征在于，包括：

车体，车体具有行走机构；

机械臂，所述机械臂设置于所述车体上；

破碎装置，所述破碎装置设置于所述机械臂的端部，所述破碎装置能在金属管上破碎形成注浆孔；

注浆装置，所述注浆装置连接于所述车体，所述注浆装置能通过所述注浆孔向管道外壁一周填充浆料；

图像采集装置，所述图像采集装置设置于所述车体；

控制装置，所述控制装置设置于所述车体，所述控制装置分别与所述行走机构、破碎装置、图像采集装置和机械臂电连接；

遥控装置，所述遥控装置与所述控制装置通过线缆电连接。

2.根据权利要求1所述的用于清除深埋管道的破碎机器人，其特征在于，所述注浆装置包括注浆管，所述注浆管的出料端连接于所述机械臂；

所述机械臂能调节所述注浆管出料端位置。

3.根据权利要求2所述的用于清除深埋管道的破碎机器人，其特征在于，所述机械臂末端设置有机械手；

所述机械手具有握持状态和释放状态；

在所述握持状态下，所述机械手能夹紧所述注浆管的出料端，在所述释放状态下，所述注浆管能脱离所述机械手。

4.根据权利要求3所述的用于清除深埋管道的破碎机器人，其特征在于，所述车体上还设置有固定件，所述固定件用于固定所述注浆管；

所述固定件和所述机械手的距离小于所述注浆管位于所述固定件和所述机械手之间管长。

5.根据权利要求4所述的用于清除深埋管道的破碎机器人，其特征在于，所述注浆装置包括第一注浆管和第二注浆管，所述车体具有空腔和连通所述空腔的进料口和出料口；

所述第一注浆管连接于所述进料口，所述第二注浆管一端连接于所述出料口，另一端连接于所述机械臂。

6.根据权利要求5所述的用于清除深埋管道的破碎机器人，其特征在于，所述机械臂包括第一机械臂和第二机械臂；

所述破碎装置设置于所述第一机械臂上，所述注浆管的出料端连接于所述第二机械臂上。

7.根据权利要求6所述的用于清除深埋管道的破碎机器人，其特征在于，所述车体包括主车体和连接于所述主车体的安装台，所述安装台和所述主车体之间形成台阶槽；

所述第一机械臂安装于所述安装台上，所述第二机械臂安装于主车体上。

8.根据权利要求7所述的用于清除深埋管道的破碎机器人，其特征在于，所述主车体背离所述第一机械臂的一端设置有连接管，所述连接管具有所述进料口，所述第一注浆管连接于所述连接管。