一種用于管道清洗的機(jī)器人的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于管道清洗的機(jī)器人，包括用于驅(qū)動(dòng)整機(jī)移動(dòng)的行走裝置，所述行走單元的頂部轉(zhuǎn)動(dòng)連接機(jī)械臂，所述機(jī)械臂包括旋轉(zhuǎn)支架，所述旋轉(zhuǎn)支架的底部設(shè)有水平旋轉(zhuǎn)裝置，所述旋轉(zhuǎn)支架的頂部旋轉(zhuǎn)連接清洗刷裝置，所述旋轉(zhuǎn)支架內(nèi)設(shè)有豎直旋轉(zhuǎn)裝置。本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明通過(guò)設(shè)有水平旋轉(zhuǎn)裝置與豎直旋轉(zhuǎn)裝置使清洗刷實(shí)現(xiàn)了上下左右四個(gè)方位的移動(dòng)，隨著機(jī)器人在管道中的移動(dòng)，清洗刷可以一次完成管道中四個(gè)面的清洗，提高了清洗效率，避免了二次污染，整機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，拆卸與維修方便，可以重復(fù)更換清洗刷。
【專利說(shuō)明】—種用于管道清洗的機(jī)器人
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及清洗裝置，尤其涉及一種用于管道清洗的機(jī)器人。
【背景技術(shù)】
[0002]管道是用于輸送氣體、液體或帶固體顆粒的流體的裝置。通常，流體經(jīng)鼓風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、泵和鍋爐等增壓后，從管道的高壓處流向低壓處，也可利用流體自身的壓力或重力輸送。管道的用途很廣泛，主要用在給水、排水、供熱、供煤氣、長(zhǎng)距離輸送石油和天然氣、農(nóng)業(yè)灌溉、水力工程和各種工業(yè)裝置。例如，現(xiàn)在建筑中利用管道實(shí)現(xiàn)通風(fēng)換氣，這種管道一般稱為通風(fēng)管道，另外，賓館、酒樓及飯店廚房等利用管道實(shí)現(xiàn)排油煙等，這種管道一般稱為油煙管道。
[0003]然而，對(duì)于所述管道長(zhǎng)時(shí)間使用后，其內(nèi)壁具有層積有較多的粉塵顆?；蛴蜔煹龋枰ㄆ谶M(jìn)行管道清理，但是現(xiàn)有的管道清洗機(jī)器人清洗時(shí)都是針對(duì)一個(gè)表面，因此清洗時(shí)一次只能清洗一個(gè)表面，多個(gè)表面就需要多次清洗，效率低；同時(shí)，在現(xiàn)有的管道清洗機(jī)器人的清洗刷的寬度小于部分管道的壁寬，因此機(jī)器人清洗每一個(gè)表面時(shí)都需要機(jī)器人帶著清洗刷往復(fù)運(yùn)動(dòng)以進(jìn)行清洗，效率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大；第三，由于不能避免往復(fù)清洗，就不能避免二次污染。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種用于管道清洗的機(jī)器人，以克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足。
[0005]本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):
[0006]一種用于管道清洗的機(jī)器人，包括車體，所述車體的兩側(cè)均設(shè)有若干通過(guò)車輪電機(jī)驅(qū)動(dòng)的車輪，所述車體的頂部通過(guò)連接桿轉(zhuǎn)動(dòng)連接機(jī)械臂，所述機(jī)械臂包括設(shè)在其中部的旋轉(zhuǎn)支架，所述旋轉(zhuǎn)支架的底部設(shè)有用于驅(qū)動(dòng)機(jī)械臂水平旋轉(zhuǎn)的水平旋轉(zhuǎn)裝置，所述旋轉(zhuǎn)支架的頂部轉(zhuǎn)動(dòng)連接清洗刷裝置，所述旋轉(zhuǎn)支架內(nèi)設(shè)有用于驅(qū)動(dòng)清洗刷裝置豎直旋轉(zhuǎn)的豎直旋轉(zhuǎn)裝置；
[0007]所述水平旋轉(zhuǎn)裝置包括設(shè)在車體頂面上的水平驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述水平驅(qū)動(dòng)電機(jī)固定連接水平擺桿，所述旋轉(zhuǎn)支架的底部設(shè)有與所述水平擺桿相配合的滑槽；
[0008]所述豎直旋轉(zhuǎn)裝置包括設(shè)在所述旋轉(zhuǎn)支架側(cè)壁上的豎直驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述豎直驅(qū)動(dòng)電機(jī)固定連接豎直擺桿，所述旋轉(zhuǎn)支架的頂部旋轉(zhuǎn)連接過(guò)渡架，所述過(guò)渡架的底部設(shè)有與所述豎直擺桿相配合的滑槽，所述過(guò)渡架固定連接清洗刷裝置；以及
[0009]所述水平驅(qū)動(dòng)電機(jī)、豎直驅(qū)動(dòng)電機(jī)、車輪電機(jī)及清洗刷裝置通過(guò)導(dǎo)線連接控制裝置。
[0010]進(jìn)一步的，所述連接桿的下端固定連接所述行走裝置，所述連接桿的上端轉(zhuǎn)動(dòng)連接所述機(jī)械臂。
[0011]進(jìn)一步的，所述車輪電機(jī)與車輪之間設(shè)有輪轂。[0012]進(jìn)一步的，所述水平滑槽與豎直滑槽均為條形滑槽。
[0013]進(jìn)一步的，所述清洗刷裝置包括套筒，所述套筒的一端固定連接清洗刷電機(jī)，所述清洗刷電機(jī)的輸出端通過(guò)傳動(dòng)軸固定連接清洗刷，所述傳動(dòng)軸與清洗刷之間設(shè)有聯(lián)軸器，所述清洗刷電機(jī)通過(guò)導(dǎo)線連接所述控制裝置。
[0014]進(jìn)一步的，所述過(guò)渡架包括設(shè)在其一側(cè)的旋轉(zhuǎn)塊，所述旋轉(zhuǎn)塊通過(guò)軸旋轉(zhuǎn)連接所述旋轉(zhuǎn)支架，所述旋轉(zhuǎn)塊的中部通過(guò)緊固件固定連接所述套筒，所述旋轉(zhuǎn)塊固定連接支架，所述支架的底部設(shè)有與所述豎直擺桿相配合的豎直滑槽。
[0015]進(jìn)一步的，所述控制裝置包括設(shè)在機(jī)器人內(nèi)的機(jī)內(nèi)控制器與遠(yuǎn)程控制器，所述機(jī)內(nèi)控制器與遠(yuǎn)程控制器均為單片機(jī)，所述機(jī)內(nèi)控制器與遠(yuǎn)程控制器均通過(guò)脈沖寬度調(diào)制控制。
[0016]進(jìn)一步的，所述水平驅(qū)動(dòng)電機(jī)、豎直驅(qū)動(dòng)電機(jī)與清洗刷電機(jī)均設(shè)有減速機(jī)，所述水平驅(qū)動(dòng)電機(jī)與豎直驅(qū)動(dòng)電機(jī)均為舵機(jī)。
[0017]本發(fā)明的有益效果為:本發(fā)明通過(guò)設(shè)有水平旋轉(zhuǎn)裝置與豎直旋轉(zhuǎn)裝置使清洗刷實(shí)現(xiàn)了上下左右四個(gè)方位的移動(dòng)，隨著機(jī)器人在管道中的移動(dòng)，清洗刷可以一次完成管道中四個(gè)面的清洗，提高了清洗效率，避免了二次污染，整機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，拆卸與維修方便，可以重復(fù)更換清洗刷。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]下面根據(jù)附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0019]圖1是本發(fā)明實(shí)施例所述一種用于管道清洗機(jī)器人的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2是圖1的A向視圖；
[0021]圖3是圖1放大圖C的結(jié)果示意圖；
[0022]圖4是圖1中B-B的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖5是本發(fā)明實(shí)施例所述一種用于管道清洗機(jī)器人的控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖中:
[0025]1、車體；2、車輪；3、輪轂；4、車輪電機(jī)；5、連接桿；6、旋轉(zhuǎn)支架；7、水平驅(qū)動(dòng)電機(jī)；
8、水平擺桿；9、水平滑槽；10、豎直驅(qū)動(dòng)電機(jī)；11、豎直擺桿；12、豎直滑槽；13、支架；14、轉(zhuǎn)動(dòng)塊14 ;15、軸；16、套筒；17、清洗刷電機(jī)；18、傳動(dòng)軸；19、聯(lián)軸器；20、清洗刷；21、緊固件；22、機(jī)內(nèi)控制器；23、遠(yuǎn)程控制器。
【具體實(shí)施方式】
[0026]如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例所述的一種用于管道清洗的機(jī)器人，包括用于驅(qū)動(dòng)整機(jī)移動(dòng)的行走裝置與用于完成清洗工作的機(jī)械臂。
[0027]如圖2所示，所述行走裝置包括車體I，所述車體I的兩側(cè)均設(shè)有2個(gè)車輪2，所述車輪2內(nèi)固定連接輪轂3，所述輪轂3固定連接車輪電機(jī)4，所述車輪電機(jī)4固定連接在車體I的下端面上，所述車輪電機(jī)4通過(guò)導(dǎo)線連接控制裝置，用于控制車輪電機(jī)4的轉(zhuǎn)速。
[0028]如圖1所示，所述機(jī)械臂包括旋轉(zhuǎn)支架6，所述旋轉(zhuǎn)支架6設(shè)在所述機(jī)械臂的中部，所述旋轉(zhuǎn)支架6的底部設(shè)有用于驅(qū)動(dòng)機(jī)械臂水平旋轉(zhuǎn)的水平旋轉(zhuǎn)裝置，所述旋轉(zhuǎn)支架6的頂部轉(zhuǎn)動(dòng)連接清洗刷裝置，所述旋轉(zhuǎn)支架6內(nèi)設(shè)有用于驅(qū)動(dòng)清洗刷裝置豎直旋轉(zhuǎn)的豎直旋轉(zhuǎn)裝置。
[0029]如圖1、3所示，所述水平旋轉(zhuǎn)裝置包括設(shè)在所述車體I頂部的水平驅(qū)動(dòng)電機(jī)7，所述水平驅(qū)動(dòng)電機(jī)7為舵機(jī)，舵機(jī)內(nèi)設(shè)有位置檢測(cè)器，帶有位置反饋功能；所述水平驅(qū)動(dòng)電機(jī)7的輸出端固定連接水平擺桿8，所述水平驅(qū)動(dòng)電機(jī)7通過(guò)導(dǎo)線連接所述控制裝置，用于控制水平驅(qū)動(dòng)電機(jī)7的轉(zhuǎn)速與位置，所述旋轉(zhuǎn)支架6的下端面上設(shè)有與所述水平擺桿8相配合的水平滑槽9，優(yōu)選為條形滑槽。
[0030]如圖1、4所示，所述清洗刷裝置包括套筒16，所述套筒16的一端固定連接清洗刷電機(jī)17，所述清洗刷電機(jī)17的輸出端通過(guò)傳動(dòng)軸18固定連接清洗刷20，所述傳動(dòng)軸18與清洗刷20之間設(shè)有聯(lián)軸器19，用于更換清洗刷20，所述清洗刷電機(jī)17通過(guò)導(dǎo)線連接控制裝置，用于控制清洗刷電機(jī)17的轉(zhuǎn)速。
[0031]所述豎直旋轉(zhuǎn)裝置包括設(shè)在所述旋轉(zhuǎn)支架6側(cè)壁上的豎直驅(qū)動(dòng)電機(jī)10，所述豎直驅(qū)動(dòng)電機(jī)10為舵機(jī)，舵機(jī)內(nèi)設(shè)有位置檢測(cè)器，帶有位置反饋功能；所述豎直驅(qū)動(dòng)電機(jī)10固定連接豎直擺桿11，所述旋轉(zhuǎn)支架6的頂部通過(guò)軸15轉(zhuǎn)動(dòng)連接轉(zhuǎn)動(dòng)塊14，所述轉(zhuǎn)動(dòng)塊14的側(cè)面固定連接支架13，所述支架13上設(shè)有與豎直擺桿11相配合的豎直滑槽12，優(yōu)選為條形滑槽，所述轉(zhuǎn)動(dòng)塊14的中部間隙連接所述套筒16，所述套筒16的兩側(cè)設(shè)有緊固件21，優(yōu)選為緊固螺絲，用于調(diào)節(jié)清洗刷裝置兩端的平衡，套筒16在轉(zhuǎn)動(dòng)塊14中滑動(dòng)到指定位置，擰緊緊固螺絲，固定套筒16 ;所述豎直驅(qū)動(dòng)電機(jī)10通過(guò)導(dǎo)線連接所述控制裝置，用于控制豎直驅(qū)動(dòng)電機(jī)10的轉(zhuǎn)速與位置。
[0032]如圖1所示，所述行走裝置與機(jī)械臂之間設(shè)有豎直設(shè)置的連接桿5，所述連接桿5的下端固定連接所述車體1，所述連接桿5的頂端轉(zhuǎn)動(dòng)連接所述旋轉(zhuǎn)支架6。
[0033]所述水平驅(qū)動(dòng)電機(jī)7、豎直驅(qū)動(dòng)電機(jī)10與清洗刷電機(jī)17均設(shè)有減速機(jī)，用于減小轉(zhuǎn)速，使清洗刷20的定位更精確，增加轉(zhuǎn)矩，增加清洗刷20的清洗質(zhì)量。
[0034]如圖5所示，所述控制裝置包括設(shè)在機(jī)器人內(nèi)的機(jī)內(nèi)控制器22與遠(yuǎn)程控制器23，所述機(jī)內(nèi)控制器22與遠(yuǎn)程控制器23均為單片機(jī)，所述機(jī)內(nèi)控制器22與遠(yuǎn)程控制器23均通過(guò)脈沖寬度調(diào)制控制。
[0035]如圖1-5所示，具體使用時(shí)，將清洗機(jī)器人放置到初始位，遠(yuǎn)程控制器23發(fā)出PWM信號(hào)給機(jī)內(nèi)控制器22，機(jī)內(nèi)控制器22控制車輪電機(jī)4、清洗刷電機(jī)17、水平驅(qū)動(dòng)電機(jī)7與豎直驅(qū)動(dòng)電機(jī)10，步驟如下:
[0036]第一步，控制水平驅(qū)動(dòng)電機(jī)7與豎直驅(qū)動(dòng)電機(jī)10啟動(dòng)，水平驅(qū)動(dòng)電機(jī)7帶動(dòng)動(dòng)水平擺桿8旋轉(zhuǎn)，水平擺桿8在水平滑槽9中延滑槽往復(fù)滑動(dòng)，使旋轉(zhuǎn)支架6以連接桿5為支點(diǎn)水平旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)了清洗刷20水平移動(dòng)到待刷管道的頂部?jī)?nèi)壁；豎直驅(qū)動(dòng)電機(jī)10帶動(dòng)豎直擺桿11旋轉(zhuǎn)，豎直擺桿11在豎直滑槽12中延滑槽往復(fù)滑動(dòng)，使支架13帶動(dòng)固定在轉(zhuǎn)動(dòng)塊14中的套筒16以軸15為支點(diǎn)豎直旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)了清洗刷20豎直移動(dòng)到待刷管道的右側(cè)內(nèi)壁，到達(dá)待刷管道的右上角，確定了清洗刷20的初始位置；
[0037]第二步，車輪電機(jī)4、清洗刷電機(jī)17與水平驅(qū)動(dòng)電機(jī)7同時(shí)啟動(dòng)，豎直驅(qū)動(dòng)電機(jī)10不啟動(dòng)，車輪電機(jī)4帶動(dòng)機(jī)器人延管道移動(dòng)，清洗刷電機(jī)17通過(guò)傳動(dòng)軸18帶動(dòng)清洗刷20轉(zhuǎn)動(dòng)，水平驅(qū)動(dòng)電機(jī)7帶動(dòng)水平擺桿8旋轉(zhuǎn)，所述水平擺桿8繞電機(jī)軸15旋轉(zhuǎn)并在水平滑槽9中延滑槽滑動(dòng)，所述旋轉(zhuǎn)支架6以連接桿5為支點(diǎn)的擺動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了清洗刷20向左水平移動(dòng)，到達(dá)待刷管道的左上角，清洗管道的頂部?jī)?nèi)壁；[0038]第三步，水平驅(qū)動(dòng)電機(jī)7停止，豎直驅(qū)動(dòng)電機(jī)10啟動(dòng)，豎直驅(qū)動(dòng)電機(jī)10帶動(dòng)豎直擺桿11旋轉(zhuǎn)，豎直擺桿11在豎直滑槽12中往復(fù)滑動(dòng)，使支架13帶動(dòng)固定在旋轉(zhuǎn)快中的套筒16以軸15為支點(diǎn)豎直旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)了清洗刷20向下移動(dòng)，到達(dá)管道的左下角，清洗管道的左側(cè)內(nèi)壁；
[0039]第四部，豎直驅(qū)動(dòng)電機(jī)10停止，水平驅(qū)動(dòng)電機(jī)7反向旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)了清洗刷20向右水平移動(dòng)，到達(dá)管道的右下角，清洗管道的底部?jī)?nèi)壁；
[0040]第五部，水平驅(qū)動(dòng)電機(jī)7停止，豎直驅(qū)動(dòng)電機(jī)10反向旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)了清洗刷20向上豎直移動(dòng)，回到初始位置，完成清洗管道內(nèi)壁一周，然后再重復(fù)二到五步，直到清洗完整個(gè)
管道內(nèi)壁。
[0041 ] 本發(fā)明不局限于上述最佳實(shí)施方式，任何人在本發(fā)明的啟示下都可得出其他各種形式的產(chǎn)品，但不論在其形狀或結(jié)構(gòu)上作任何變化，凡是具有與本申請(qǐng)相同或相近似的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于管道清洗的機(jī)器人，包括車體(1)，所述車體(1)的兩側(cè)均設(shè)有若干通過(guò)車輪電機(jī)(4)驅(qū)動(dòng)的車輪(2)，其特征在于:所述車體(1)的頂部通過(guò)連接桿(5)轉(zhuǎn)動(dòng)連接機(jī)械臂，所述機(jī)械臂包括設(shè)在其中部的旋轉(zhuǎn)支架(6)，所述旋轉(zhuǎn)支架(6)的底部設(shè)有用于驅(qū)動(dòng)機(jī)械臂水平旋轉(zhuǎn)的水平旋轉(zhuǎn)裝置，所述旋轉(zhuǎn)支架(6)的頂部轉(zhuǎn)動(dòng)連接清洗刷(20)裝置，所述旋轉(zhuǎn)支架出)內(nèi)設(shè)有用于驅(qū)動(dòng)清洗刷(20)裝置豎直旋轉(zhuǎn)的豎直旋轉(zhuǎn)裝置； 所述水平旋轉(zhuǎn)裝置包括設(shè)在車體(1)頂面上的水平驅(qū)動(dòng)電機(jī)(7)，所述水平驅(qū)動(dòng)電機(jī)(7)固定連接水平擺桿(8)，所述旋轉(zhuǎn)支架(6)的底部設(shè)有與所述水平擺桿(8)相配合的滑槽； 所述豎直旋轉(zhuǎn)裝置包括設(shè)在所述旋轉(zhuǎn)支架(6)側(cè)壁上的豎直驅(qū)動(dòng)電機(jī)(10)，所述豎直驅(qū)動(dòng)電機(jī)(10)固定連接豎直擺桿(11)，所述旋轉(zhuǎn)支架(6)的頂部旋轉(zhuǎn)連接過(guò)渡架，所述過(guò)渡架的底部設(shè)有與所述豎直擺桿(11)相配合的滑槽，所述過(guò)渡架固定連接清洗刷(20)裝置；以及 所述水平驅(qū)動(dòng)電機(jī)(7)、豎直驅(qū)動(dòng)電機(jī)(10)、車輪電機(jī)(4)及清洗刷裝置通過(guò)導(dǎo)線連接控制裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于管道清洗的機(jī)器人，其特征在于:所述連接桿(5)的下端固定連接所述行走裝置，所述連接桿(5)的上端轉(zhuǎn)動(dòng)連接所述機(jī)械臂。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于管道清洗的機(jī)器人，其特征在于:所述車輪電機(jī)(4)與車輪⑵之間設(shè)有輪轂⑶。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于管道清洗的機(jī)器人，其特征在于:所述水平滑槽(9)與豎直滑槽(12)均為條形滑槽。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于管道清洗的機(jī)器人，其特征在于:所述清洗刷裝置包括套筒(16)，所述套筒(16)的一端固定連接清洗刷電機(jī)(17)，所述清洗刷電機(jī)(17)的輸出端通過(guò)傳動(dòng)軸(18)固定連接清洗刷(20)，所述傳動(dòng)軸(18)與清洗刷(20)之間設(shè)有聯(lián)軸器(19)，所述清洗刷電機(jī)(17)通過(guò)導(dǎo)線連接所述控制裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于管道清洗的機(jī)器人，其特征在于:所述過(guò)渡架包括設(shè)在其一側(cè)的轉(zhuǎn)動(dòng)塊(14),所述轉(zhuǎn)動(dòng)塊(14)通過(guò)軸(15)旋轉(zhuǎn)連接所述旋轉(zhuǎn)支架(6),所述轉(zhuǎn)動(dòng)塊(14)的中部通過(guò)緊固件(21)固定連接所述套筒(16)，所述轉(zhuǎn)動(dòng)塊(14)固定連接支架(13)，所述支架(13)的底部設(shè)有與所述豎直擺桿(11)相配合的豎直滑槽(12)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或5中任意一種所述用于管道清洗的機(jī)器人，其特征在于:所述控制裝置包括設(shè)在機(jī)器人內(nèi)的機(jī)內(nèi)控制器(22)與遠(yuǎn)程控制器(23)，所述機(jī)內(nèi)控制器(22)與遠(yuǎn)程控制器(23)均為單片機(jī)，所述機(jī)內(nèi)控制器(22)與遠(yuǎn)程控制器(23)均通過(guò)脈沖寬度調(diào)制控制。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或5中任意一種所述用于管道清洗的機(jī)器人，其特征在于:所述水平驅(qū)動(dòng)電機(jī)(7)、豎直驅(qū)動(dòng)電機(jī)(10)與清洗刷電機(jī)(17)均設(shè)有減速機(jī)，所述水平驅(qū)動(dòng)電機(jī)(7)與豎直驅(qū)動(dòng)電機(jī)(10)均為舵機(jī)。
【文檔編號(hào)】B08B9/051GK103861851SQ201410123349
【公開(kāi)日】2014年6月18日 申請(qǐng)日期:2014年3月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月31日
【發(fā)明者】姜兵 申請(qǐng)人:北京漢卓空氣凈化設(shè)備有限責(zé)任公司