一种管道清洗机器人制造技术

本发明专利技术公开了一种管道清洗机器人，包括万向连接机构，所述万向连接机构的前方设置有清洗机构，所述万向连接机构的后方设置有吸尘机构，所述清洗机构与所述万向连接机构之间以及所述吸尘机构与所述万向连接机构之间均设置有驱动机构，所述驱动机构包括支架，所述支架上设置有多个支撑臂，所述支撑臂远离所述支架的一端设置有驱动轮组，所述万向连接机构包括连接座，所述连接座与所述支架之间设置有多个柔性连接件，所述连接座与所述支架均通过万向节连接所述柔性连接件。其拥有万向连接，具有自动变径功能，同时机器人搭载有摄像头和吸尘机构，可实现管道清洗过程的自动化和一体化。可实现管道清洗过程的自动化和一体化。可实现管道清洗过程的自动化和一体化。

【技术实现步骤摘要】
一种管道清洗机器人
[0001]

[0002]本专利技术涉及清洗机器人的
，具体来说，涉及一种管道清洗机器人。

技术介绍

[0003]管道作为一种用于输送气体、液体或带固体颗粒的流体的装置，在核电、石油、天然气、水利工程和各种工业装置中应用广泛。目前在管道清洗领域里，清洗设备绝大部分是采用无动力缆绳拖拉行走方式来进行清洗，该种清洗方法低效且自动化程度低，无法根据管径的大小进行设备清洁姿态调整，远远不能满足现代社会日益增长的要求。
[0004]目前对于管道清洗机器人的研究已有一些成果如“一种用于管道清洗的机器人”（专利技术专利：CN201410123349.4）提出通过设有水平旋转装置与竖直旋转装置使清洗刷实现上下左右四个方位的移动，该机器人需要不断变换清洗刷头的位置来清洗，因此清洗效率较低且可能存在清洗死角；该机器人通过带有车轮的平板车体搭载清洗刷头，其本身车体体积较大，对适应清洗的管径规格有特定要求且机器人在弯管处的通过性较差。“一种具有自适应功能的管道机器人支撑臂同步驱动装置”（专利技术专利：CN201711471796.9）提出一种具有自适应功能的管道机器人支撑臂同步驱动装置，其搭载的电机、齿轮等数量较多，结构复杂，而在管道清洗时所处的周围环境较差，结构过于复杂的变径机构易积累灰尘、夹渣等导致机构卡死，不能正常运行。
[0005]针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现思路

[0006]针对相关技术中的上述技术问题，本专利技术提出一种管道清洗机器人，拥有万向连接，具有自动变径功能，同时机器人搭载有摄像头和吸尘机构，可实现管道清洗过程的自动化和一体化。
[0007]为实现上述技术目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种管道清洗机器人，包括万向连接机构，所述万向连接机构的前方设置有清洗机构，所述万向连接机构的后方设置有吸尘机构，所述清洗机构与所述万向连接机构之间以及所述吸尘机构与所述万向连接机构之间均设置有驱动机构，所述驱动机构包括支架，所述支架上设置有多个支撑臂，所述支撑臂远离所述支架的一端设置有驱动轮组，所述万向连接机构包括连接座，所述连接座与所述支架之间设置有多个柔性连接件，所述连接座与所述支架均通过万向节连接所述柔性连接件。
[0008]进一步地，所述支架包括中部夹板以及至少一块底板，所述中部夹板与所述底板间隔设置并彼此固定连接，所述中部夹板与所述底板之间分别设置有可绕自身轴线转动的传动齿轮以及若干可沿所述传动齿轮径向滑动的棘齿条，所述传动齿轮与所述棘齿条相啮合，所述传动齿轮连接有支架驱动电机，所述棘齿条固定连接连接套筒的一端，所述连接套
筒的另一端与所述支撑臂滑动连接，所述支撑臂远离所述驱动轮组的一端伸入至所述中部夹板与所述底板之间并与所述中部夹板铰接。
[0009]进一步地，所述支架包括前后两块所述底板，所述中部夹板位于两块所述底板之间，其中，靠近所述万向连接机构的所述底板固定连接所述万向节。
[0010]进一步地，所述驱动轮组包括驱动轮支座，所述驱动轮支座固定连接所述支撑臂远离所述支架的一端，所述驱动轮支座上转动连接有若干驱动轮轴，所述驱动轮轴上固定连接有若干驱动轮，所有的所述驱动轮轴通过传动机构连接驱动轮电机，所述传动机构包括同步带以及若干同步轮，所述同步轮固定连接在所述驱动轮轴上或所述驱动轮电机的电机轴上。
[0011]进一步地，所述清洗机构包括刷头底座，所述刷头底座的后侧固定连接距离其最近的所述底板，所述刷头底座的前侧通过可拆装连接的固定轴可拆装连接有刷头顶盖，所述固定轴的外部套设有清洗刷头，所述清洗刷头的后端固定连接轴承的外圈，所述轴承的内圈固定连接在所述固定轴的外部，所述轴承的外圈还固定连接有从动齿轮，所述从动齿轮啮合连接有刷头驱动齿轮，所述刷头驱动齿轮连接有刷头驱动电机。
[0012]进一步地，所述吸尘机构包括吸尘风扇，所述吸尘风扇包括风扇筒和扇叶，所述扇叶连接有风扇电机，所述风扇筒的一端密封固定连接有整流罩，所述风扇筒的另一端密封固定连接有贮尘槽，所述风扇电机位于所述贮尘槽内，所述整流罩或所述贮尘槽固定连接距离其最近的所述底板。
[0013]进一步地，所述刷头顶盖的前侧固定连接有朝向前方的第一摄像头，所述吸尘机构上固定连接有朝向后方的第二摄像头。
[0014]进一步地，所述支架驱动电机、所述驱动轮电机、所述刷头驱动电机、所述风扇电机、所述第一摄像头以及所述第二摄像头均连接有线缆，所述底板以及所述连接座上均开设有与所述线缆相对应的过线孔，所述连接座通过中部软管连接所述底板，所述中部软管位于所述线缆的外部。
[0015]进一步地，所述万向节包括十字转轴和两个端头，所述十字转轴分别转动连接两个所述端头。
[0016]进一步地，所述底板上固定连接有若干分别与所述棘齿条一一滑动配合的限位板，所述棘齿条位于所述限位板与所述传动齿轮之间。
[0017]本专利技术的有益效果：1) 驱动机构具有自适应管径功能，能够根据所要清洗的管径大小进行支撑臂的展开和回收，保证机器人始终位于管道的中心位置且驱动轮组与管道内壁的接触，实现机器人在不同管径下的驱动行进，且本驱动机构结构紧凑，易于保养清洁，有利于机器人在恶劣的管道清洗工况下依然保证机构运行稳定；2)具有万向连接机构，可使机器人能够灵活地通过弯曲角度90
°
以内的管道并进行清洗作业，使机器人可清洗的管道类型更加广泛；3) 吸尘机构具有吸尘和贮尘功能，能够将清洗刷头清洗掉落的灰尘、污渍及时收集，避免了管道清洗的二次污染，实现了管道高效清洗一体化；4) 清洗刷头可更换可根据不同管径清洗要求更换不同大小的清洗刷头，由于机器人始终保持在管道内中心位置行进，在机器人行进时，清洗刷头的清洗范围可实现管道内壁全覆盖，区别于传统管道清洗机器人在清洗过程中不断变换刷头位置，使清洗过程更
加高效；5)通过驱动轮组与管道内壁顶紧接触的方式，可使机器人在管道内行进时始终位于管道的中心位置，从而使机器人清洗姿态更加稳定，具有防侧翻的功能。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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的附图。
[0019]图1是根据本专利技术实施例所述的管道清洗机器人的轴视图；图2是根据本专利技术实施例所述的管道清洗机器人的后视图；图3是根据本专利技术实施例所述的第一摄像头的示意图；图4是根据本专利技术实施例所述的第二摄像头的示意图；图5是根据本专利技术实施例所述的清洗机构的分解图；图6是根据本专利技术实施例所述的驱动机构的分解图；图7是根据本专利技术实施例所述的底板的示意图；图8是根据本专利技术实施例所述的支撑臂回收时驱动机构的示意图；图9是根据本专利技术实施例所述的支撑臂展开时驱动机构的示意图；图10是根据本专利技术实施例所述的驱动轮组的示意图；图11是根据本专利技术实施例所述的万向连接本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种管道清洗机器人，其特征在于，包括万向连接机构（4），所述万向连接机构（4）的前方设置有清洗机构（2），所述万向连接机构（4）的后方设置有吸尘机构（5），所述清洗机构（2）与所述万向连接机构（4）之间以及所述吸尘机构（5）与所述万向连接机构（4）之间均设置有驱动机构（3），所述驱动机构（3）包括支架，所述支架上设置有多个支撑臂（32），所述支撑臂（32）远离所述支架的一端设置有驱动轮组（31），所述万向连接机构（4）包括连接座（44），所述连接座（44）与所述支架之间设置有多个柔性连接件，所述连接座（44）与所述支架均通过万向节（41）连接所述柔性连接件。2.根据权利要求1所述的管道清洗机器人，其特征在于，所述支架包括中部夹板（37）以及至少一块底板（35），所述中部夹板（37）与所述底板（35）间隔设置并彼此固定连接，所述中部夹板（37）与所述底板（35）之间分别设置有可绕自身轴线转动的传动齿轮（36）以及若干可沿所述传动齿轮（36）径向滑动的棘齿条（34），所述传动齿轮（36）与所述棘齿条（34）相啮合，所述传动齿轮（36）连接有支架驱动电机，所述棘齿条（34）固定连接连接套筒（33）的一端，所述连接套筒（33）的另一端与所述支撑臂（32）滑动连接，所述支撑臂（32）远离所述驱动轮组（31）的一端伸入至所述中部夹板（37）与所述底板（35）之间并与所述中部夹板（37）铰接。3.根据权利要求2所述的管道清洗机器人，其特征在于，所述支架包括前后两块所述底板（35），所述中部夹板（37）位于两块所述底板（35）之间，其中，靠近所述万向连接机构（4）的所述底板（35）固定连接所述万向节（41）。4.根据权利要求2所述的管道清洗机器人，其特征在于，所述驱动轮组（31）包括驱动轮支座（311），所述驱动轮支座（311）固定连接所述支撑臂（32）远离所述支架的一端，所述驱动轮支座（311）上转动连接有若干驱动轮轴（315），所述驱动轮轴（315）上固定连接有若干驱动轮（313），所有的所述驱动轮轴（315）通过传动机构连接驱动轮电机（312），所述传动机构包括同步带（317）以及若干同步轮（316），所述同步轮（316）固定连接在所述驱动轮轴（315）...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈悦，王焱，欧广志，杨毅忠，张杰，张荣杰，
申请(专利权)人：中核工程咨询有限公司，
类型：发明
国别省市：