一种管道清洁用机械手及其使用方法技术

本发明专利技术公开了一种管道清洁用机械手，包括检测系统、吸尘系统和监测系统，监测系统固定在机械臂端部，清洁系统设置在监测系统一侧，清洁系统一端设置有支撑块，支撑块另一端设置有检测系统，检测系统通过探头与气体检测仪连接，气体检测仪设置在机械臂内部，机械臂另一端通过驱动电机固定在驱动系统上，驱动系统下方设置有吸尘系统，通过创新设置的机械手，达到了降低成本和提高效率的效果，解决了人力清洗成本高的问题，通过创新设置的单片机，达到了提高智能化的效果，解决了智能化不足的问题，通过创新设置的检测系统、吸尘系统和毛刷，达到了大大提高了机械手的综合清洗能力的效果，解决了功能单一的问题。

A kind of pipe cleaning manipulator and its use method

【技术实现步骤摘要】
一种管道清洁用机械手及其使用方法
本专利技术涉及机械手
，具体为一种管道清洁用机械手及其使用方法。
技术介绍
机械手是一种能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置，特点是可以通过编程来完成各种预期的作业，构造和性能上兼有人和机械手机器各自的特点。长期使用的管道由于管内的油泥、锈垢固化造成原管径变小、管内淤泥沉淀产生硫化氢气体造成环境污染并易引起燃爆、废水中的酸、碱物质易对管道壁产生腐蚀和管道内的异物不定期清除会造成管道堵塞等情况，需要清洗。但是现有的管道清洗十分麻烦，存在很多问题，比如说：存在人力清洗成本高的问题，人力清洗费时费力，而且有些管道内存在有毒气体，更是威胁到清洗人员的生命安全，有些管道碍于管径过小，人工清洗过慢甚至无法清洗，效率过低，也增加了成本；存在智能化不足的情况，现有的一些工厂会使用工具来清洗，但是这些工具往往只能执行单一的重复动作，无法应对管道内多变的情况，导致清洗效果低，也很容易损坏；存在功能单一的问题，管道气体泄漏的时候，现有的工具无法检测到管道内的有毒气体，管道内的污垢分布情况不均匀，工具也没办法做到针对处理，处理过后，也没办法对松散的污渍进行统一收集等。综上所述，人力清洗成本高、智能化不足和功能单一是现有管道清洗中存在的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种管道清洁用机械手，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种管道清洁用机械手，包括检测系统、吸尘系统和监测系统，监测系统固定在机械臂端部，监测系统内部设置有摄像头，摄像头周围环绕固定有照明灯，清洁系统设置在监测系统一侧，清洁系统内部包括毛刷和高压水喷头，高压水喷头环绕固定在旋转电机表面且通过机械臂内部的水管与外部连接，毛刷固定在机械臂表面的凹槽中，清洁系统一端设置有支撑块，支撑块放置在对应凹槽中且通过支撑杆与机械臂连接，支撑块另一端设置有检测系统，检测系统通过探头与气体检测仪连接，气体检测仪设置在机械臂内部，机械臂另一端通过驱动电机固定在驱动系统上，驱动系统下方设置有吸尘系统，吸尘系统通过机械臂表面的吸尘口与尘箱连接，尘箱内部设置有串激电机，串激电机底部固定在气缸表面，装置表面设置有控制系统，控制系统内部固定有单片机。优选的，摄像头设置有两个且背对背通过胶水粘合在一起，摄像头表面安装有透明的玻璃罩，摄像头底部固定在旋转电机端部且通过USB延长线与控制系统连接，USB延长线外套由合金制成，玻璃罩可以避免管道内的灰尘的影响，合金可以避免电磁干扰。优选的，照明灯嵌入固定在摄像头的面板上且通过导线与单片机连接，与单片机连接可以远程控制灯光强度，避免光强太强太弱影响清洁。优选的，毛刷由尼龙制成，通过支撑杆与机械臂连接，支撑杆上环绕有伸缩气缸，伸缩气缸实现针对不同的管径的处理。优选的，吸尘系统包括外壳、叶片、过滤网和过滤片，叶片采用聚酰胺制成，外壳采用聚苯醚制成，可以在保证强度的情况下，最大化降低重量。优选的，吸尘系统的叶片直接焊接在串激电机的主轴上，尘箱固定在外壳后半部分，节省了很多重量，方便装置运行。优选的，控制系统的程序采用VB来编写，通过电脑直接控制单片机，提高装置的运行效率。优选的，气体检测仪内部设置有恒定电位电解池型气体传感器，内部电化学反应通过电流强制发生，有效检测各种有害气体，并且分析浓度。优选的，驱动电机内部设置有减速器，机械臂表面采用不锈钢材质制造且表面刷有耐腐蚀的氧化膜，提高装置的使用寿命。优选的，一种管道清洁用机械手的使用方法，包括以下步骤：S1、将装置移动到合适位置，通过电脑发送信号给控制系统，控制系统通过内部的单片机控制气缸和驱动电机的升降，驱动系统使机械臂对准需要清洗的管道，然后通过VB程序发送信号给单片机，开始清洁；S2、单片机启动内部的驱动程序，机械臂开始伸进管道内，进入管道的过程中，监测系统内部的摄像头拍摄的画面不断传送回电脑，方便操作人员观察，照明灯进行补光，同时检测系统内部的气体检测仪启动，不断检测管道内部的气体成分，摄像方便分析；S3、机械臂伸到一定程度后，支撑块通过支撑杆立起来，为机械臂提供支撑，然后清洁系统启动，毛刷通过支撑杆立起来，支撑杆上的伸缩气缸开始打开，使得毛刷接触管道内壁，旋转电机启动，开始进行清洗，同时吸尘系统启动，串激电机带动叶片旋转，在尘箱形成负压环境，通过吸尘管道将位于管道内部的灰尘吸收干净；S4、如果通过摄像头发现有的地方没有清洗干净，可以打开对应位置的高压水喷头进行喷淋，然后使用毛刷清洗，提高清洗的效果。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1、本专利技术通过创新设置的机械手，达到了降低成本和提高效率的效果，实现了自动清洗的功能，解放了清洗人员，清洗时只需要放置好机械手即可，也不存在有毒气体污染工作人员健康的问题，解决了人力清洗成本高的问题。2、本专利技术通过创新设置的单片机，在单片机上通过编写程序，配合PC机的使用，达到了提高智能化的效果，实现了控制机械手的功能，通过机械手端部的摄像机，可以远程观测管道内的情况，实时做出应对，解决了智能化不足的问题。3、本专利技术通过创新设置的检测系统、吸尘系统和毛刷，实现了灰尘收集、针对清洗和气体检测等功能，达到了大大提高了机械手的综合清洗能力的效果，解决了功能单一的问题。附图说明图1为本专利技术正面结构示意图；图2为本专利技术俯视结构示意图；图3为本专利技术侧面结构示意图；图中：1-控制系统；2-清洁系统；3-吸尘系统；4-驱动系统；5-监测系统；6-检测系统；7-摄像头；8-照明灯；9-毛刷；10-高压水喷头；11-串激电机；12-尘箱；13-旋转电机；14-驱动电机；15-气缸；16-单片机；17-气体检测仪；18-支撑块；19-机械臂。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1-3，本专利技术提供一种技术方案：一种管道清洁用机械手，包括检测系统6、吸尘系统3和监测系统5，监测系统5固定在机械臂19端部，监测系统5内部设置有摄像头7，摄像头7周围环绕固定有照明灯8，清洁系统2设置在监测系统5一侧，清洁系统2内部包括毛刷9和高压水喷头10，高压水喷头10环绕固定在旋转电机13表面且通过机械臂19内部的水管与外部连接，毛刷9固定在机械臂19表面的凹槽中，清洁系统2一端设置有支撑块18，支撑块18放置在对应凹槽中且通过支撑杆与机械臂19连接，支撑块18另一端设置有检测系统6，检测系统6通过探头与气体检测仪17连接，气体检测仪17设置在机械臂19内部，机械臂19另一端通过驱动电机14固定在驱动系统4上，驱动系统4下方设置有吸尘系统3，吸尘系统3通过机械臂19表面的吸尘口与尘箱12连接，尘箱12内部设置有串激电机11，串激电机11底部固定在气缸15表面，装置表面设置有控制系统1，控制系统1内部固定有单片机16。摄像头7设置有两个且背对背通过胶水粘合在一起，摄像头7表面安装有透明的玻璃罩，摄像头7底部固定在旋转电机端部且通过USB延长本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种管道清洁用机械手，包括检测系统(6)、吸尘系统(3)和监测系统(5)，监测系统(5)固定在机械臂(19)端部，监测系统(5)内部设置有摄像头(7)，摄像头(7)周围环绕固定有照明灯(8)，清洁系统(2)设置在监测系统(5)一侧，清洁系统(2)内部包括毛刷(9)和高压水喷头(10)，高压水喷头(10)环绕固定在旋转电机(13)表面且通过机械臂(19)内部的水管与外部连接，毛刷(9)固定在机械臂(19)表面的凹槽中，清洁系统(2)一端设置有支撑块(18)，支撑块(18)放置在对应凹槽中且通过支撑杆与机械臂(19)连接，支撑块(18)另一端设置有检测系统(6)，检测系统(6)通过探头与气体检测仪(17)连接，气体检测仪(17)设置在机械臂(19)内部，机械臂(19)另一端通过驱动电机(14)固定在驱动系统(4)上，驱动系统(4)下方设置有吸尘系统(3)，吸尘系统(3)通过机械臂(19)表面的吸尘口与尘箱(12)连接，尘箱(12)内部设置有串激电机(11)，串激电机(11)底部固定在气缸(15)表面，装置表面设置有控制系统(1)，控制系统(1)内部固定有单片机(16)。

【技术特征摘要】
1.一种管道清洁用机械手，包括检测系统(6)、吸尘系统(3)和监测系统(5)，监测系统(5)固定在机械臂(19)端部，监测系统(5)内部设置有摄像头(7)，摄像头(7)周围环绕固定有照明灯(8)，清洁系统(2)设置在监测系统(5)一侧，清洁系统(2)内部包括毛刷(9)和高压水喷头(10)，高压水喷头(10)环绕固定在旋转电机(13)表面且通过机械臂(19)内部的水管与外部连接，毛刷(9)固定在机械臂(19)表面的凹槽中，清洁系统(2)一端设置有支撑块(18)，支撑块(18)放置在对应凹槽中且通过支撑杆与机械臂(19)连接，支撑块(18)另一端设置有检测系统(6)，检测系统(6)通过探头与气体检测仪(17)连接，气体检测仪(17)设置在机械臂(19)内部，机械臂(19)另一端通过驱动电机(14)固定在驱动系统(4)上，驱动系统(4)下方设置有吸尘系统(3)，吸尘系统(3)通过机械臂(19)表面的吸尘口与尘箱(12)连接，尘箱(12)内部设置有串激电机(11)，串激电机(11)底部固定在气缸(15)表面，装置表面设置有控制系统(1)，控制系统(1)内部固定有单片机(16)。2.根据权利要求1所述的一种管道清洁用机械手，其特征在于：摄像头(7)设置有两个且背对背通过胶水粘合在一起，摄像头(7)表面安装有透明的玻璃罩，摄像头(7)底部固定在旋转电机(13)端部且通过USB延长线与控制系统(1)连接，USB延长线外套由合金制成。3.根据权利要求1所述的一种管道清洁用机械手，其特征在于：照明灯(8)嵌入固定在摄像头(7)的面板上且通过导线与单片机(16)连接。4.根据权利要求1所述的一种管道清洁用机械手，其特征在于：毛刷(9)由尼龙制成，通过支撑杆与机械臂(19)连接，支撑杆上环绕有伸缩气缸。5.根据权利要求1所述的一种管道清洁用机械手，其特征在于：吸尘系统(3)包括外壳、叶片、过滤网和过滤片，叶片采用聚酰胺制成...

【专利技术属性】
技术研发人员：梅国健，王梦远，马艳，
申请(专利权)人：梅国健，
类型：发明
国别省市：山东,37