一种磁吸式双向移动管道清理机器人制造技术

本实用新型专利技术公开了一种磁吸式双向移动管道清理机器人，包括前支撑模块、后支撑模块以及清理模块，前支撑模块包括两侧的侧边支撑模、底部支撑模块和利用铜柱以及支撑板连接的前后连接件构成，侧边支撑模块包括滚珠丝杠电机、铝合金支撑板、电磁铁固定件和其余连接件，清理模块包括步进电机直齿轮、自带内齿轮的清洗盘、轴承、挡板和腹板。该磁吸式双向移动管道清理机器人中，基于电机驱动和磁吸的双重作用实现机器人的稳定支撑，基于滚珠丝杠机构实现管道内的双向运动，采用柔性支撑机构实现机器人的管道变径，从而实现在管道内的无间断连续作业，提高牵引能力、管径自适应能力和作业稳定性。定性。定性。

【技术实现步骤摘要】
一种磁吸式双向移动管道清理机器人


[0001]本技术涉及管道清理设备
，具体地说，涉及一种磁吸式双向移动管道清理机器人。

技术介绍

[0002]在海洋环境中长期服役的管道，内部经常充满海水、泥沙、水草等杂物，甚至引起管道内壁的霉变和腐蚀破坏，这些都在一定程度上破坏了使用安全性，减少了这类管道的使用寿命。因此，这类管道需要进行定期清理。但是这类管道内部由于海水的长期附着，内壁特别湿滑，常规的清理车等容易出现打滑、附着力差等现象，无法进行有效作业。
[0003]在管道清理作业中，蠕动式管道机器人具有更大的牵引能力和适应能力，尤其是湿滑管道内，目前国内外的管道机器人基本都可以实现对全过程强支撑、双向行走和管道清理三项功能。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于提供一种磁吸式双向移动管道清理机器人，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]为实现上述目的，本技术提供了一种磁吸式双向移动管道清理机器人，包括前支撑模块、后支撑模块以及清理模块，前支撑模块包括两侧的侧边支撑模、底部支撑模块和利用铜柱以及支撑板连接的前后连接件构成，侧边支撑模块包括滚珠丝杠电机、铝合金支撑板、电磁铁固定件和其余连接件，清理模块包括35步进电机、35步进电机的直齿轮、自带内齿轮的清洗盘、轴承、挡板和腹板。
[0006]作为优选，前后连接件包括前端顶部连接件和后端顶部连接件，所述35步进电机、滚珠丝杠电机和清洗盘的位置通过前端顶部连接件固定，所述后端顶部连接件用于通过电线线路。
[0007]作为优选，后支撑模块与前支撑模块为对称结构，且后支撑模块相比前支撑模块缺少35步进电机固定的孔洞以及清洗盘的定位轴肩。
[0008]作为优选，直齿轮与电机轴配合固定，同时与清洗盘的内齿轮相互啮合，所述腹板通过嵌入式结构固定于清洗盘上，所述轴承的内径与前端顶部连接件配合，外径则与清洗盘的内圈配合。
[0009]作为优选，所述腹板的外圈固定有毛刷。
[0010]作为优选，侧边支撑模块为铰链四杆机构，包括直线电机、定位直线电机的铝合金板、滑块和固定于滑块上的连接件，固定于滑块上的连接件包括滑块固定件、第一中间连接件和第二中间连接件，所述第一中间连接件和第二中间连接件之间安装有电磁铁连接件，所述第二中间连接件的外端通过中间固定件安装固定率，侧边支撑模块通过侧边支撑模块方板固定在前端顶部连接件和后端顶部连接件之间。
[0011]作为优选，底部支撑模块包括铝合金支撑板、中间支撑件、轮子和中间连接件，轮
子通过轮子支撑件和轮子支撑模块方板安装固定，底部支撑模块采用铝合金加工件进行连接，底部支撑模块包括两橡胶轮、铝合金板、固定于铝合金板上的连接件和中间的铝合金连接件。
[0012]与现有技术相比，本技术的有益效果：
[0013]该磁吸式双向移动管道清理机器人中，基于电机驱动和磁吸的双重作用实现机器人的稳定支撑，基于滚珠丝杠机构实现管道内的双向运动，采用柔性支撑机构实现机器人的管道变径，从而实现在管道内的无间断连续作业，提高牵引能力、管径自适应能力和作业稳定性。
附图说明
[0014]图1为本技术的整体结构示意图；
[0015]图2为本技术中前支撑模块的结构示意图；
[0016]图3为本技术中清理模块的结构示意图。
[0017]图中各个标号意义为：
[0018]1、前端顶部连接件；2、直线电机；3、轮子支撑件；4、轮子支撑模块方板；5、滑块固定件；6、第一中间连接件；7、电磁铁连接件；8、第二中间连接件；9、第三中间固定件；10、后端顶部连接件；11、侧边支撑模块方板；23、挡板；24、清洗盘；25、轴承；26、35步进电机；27、腹板。
具体实施方式
[0019]下面将结合本技术实施例中的附图，对本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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。
[0020]在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元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技术的限制。
[0021]此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”“第三”特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“若干”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0022]实施例1
[0023]本技术提供一种磁吸式双向移动管道清理机器人，如图1
‑
图3所示，包括前支撑模块、后支撑模块以及清理模块，前支撑模块包括两侧的侧边支撑模、底部支撑模块和利用铜柱以及支撑板连接的前后连接件构成，主要用于控制电磁铁贴合以及远离管壁，目的是为避免电磁铁与管壁贴合时摩擦力太大导致机器人无法实现蠕动前进，侧边支撑模块包括滚珠丝杠电机、铝合金支撑板、电磁铁固定件和其余连接件，侧边支撑模块用于控制电磁
铁是否贴合管壁，清理模块包括35步进电机26直齿轮、35步进电机26的直齿轮、自带内齿轮的清洗盘24、轴承25、挡板23和腹板27，运动原理则是由35步进电机26带动直齿轮转动，通过两齿轮的啮合实现清洗盘24的转动，进而带动腹板27转动，清理模块可以通过腹板27以及齿轮的装拆实现该模块的结构可拆卸。
[0024]本实施例中，前后连接件包括前端顶部连接件1和后端顶部连接件10，35步进电机26、滚珠丝杠电机和清洗盘24的位置通过前端顶部连接件1固定，后端顶部连接件10用于通过电线线路。
[0025]值得注意的是，通过连杆机构和齿轮机构的传动作用，使得前支撑模块和后支撑模块沿径向交替收缩和支撑的全过程中实现无间断的强支撑作用(任一时刻，前后机体中至少有一个模块处于强支撑状态)，从而实现沿水平管道的全过程强支撑作用、双向蠕动行走和管道清理作业。
[0026]进一步的，本技术还设计的部件有：用于定位滚珠丝杠电机的两块铝合金板，圆形铝合金板用于与铜柱配合连接整体结构，方形铝合金板则用于定位滚珠丝杠电机的位置，该滚珠丝杠电机用于提供机器人蠕动前进的动力；用于固定直线电机2的铝合金矩形板，该处固定的直线电机2用于通过伸缩臂实现电磁铁贴合与远离管壁；用于固定支撑轮以及连接件的铝合金矩形板，该处的轮子以及连接件用于承受机器人总体重量；链接前后两铝合金圆板的铜本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磁吸式双向移动管道清理机器人，其特征在于：包括前支撑模块、后支撑模块以及清理模块，前支撑模块包括两侧的侧边支撑模、底部支撑模块和利用铜柱以及支撑板连接的前后连接件构成，侧边支撑模块包括滚珠丝杠、滚珠丝杠电机、铝合金支撑板、电磁铁固定件和其余连接件，清理模块包括35步进电机(26)、35步进电机(26)的直齿轮、自带内齿轮的清洗盘(24)、轴承(25)、挡板(23)和腹板(27)。2.根据权利要求1所述的磁吸式双向移动管道清理机器人，其特征在于：前后连接件包括前端顶部连接件(1)和后端顶部连接件(10)，所述35步进电机(26)、滚珠丝杠电机和清洗盘(24)的位置通过前端顶部连接件(1)固定，所述后端顶部连接件(10)用于通过电线线路。3.根据权利要求1所述的磁吸式双向移动管道清理机器人，其特征在于：后支撑模块与前支撑模块为对称结构，且后支撑模块相比前支撑模块缺少35步进电机(26)固定的孔洞以及清洗盘(24)的定位轴肩。4.根据权利要求1所述的磁吸式双向移动管道清理机器人，其特征在于：直齿轮与电机轴配合固定，同时与清洗盘(24)的内齿轮相互啮合，所述腹板(27)通过嵌入式结构固...

【专利技术属性】
技术研发人员：田晓洁，潘志文，刘贵杰，曹奇前，
申请(专利权)人：中国海洋大学，
类型：新型
国别省市：