本發(fā)明涉及道路維護(hù)設(shè)備領(lǐng)域，具體的說是一種下水道水泥蓋板檢測(cè)替換機(jī)器人。

背景技術(shù)：

道路排水溝是指道路兩邊或者一邊為了疏導(dǎo)、排除因路面流下來的水而修建的土質(zhì)、砌石、砌磚等的排水設(shè)施。蓋板是蓋在排水溝頂部的配套產(chǎn)品，蓋板分為金屬蓋板和水泥蓋板兩種，金屬蓋板相對(duì)于水泥蓋板具有重量輕、使用壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)，但由于金屬蓋板為金屬材質(zhì)，容易被盜，使得其使用范圍受到限制，特別是在道路排水溝的使用上，采用水泥蓋板比采用金屬蓋板更加合適。然而水泥蓋板具有壽命短、重量大的特點(diǎn)，水泥蓋板在使用一段時(shí)間后其表面風(fēng)化嚴(yán)重，造成水泥蓋板的強(qiáng)度嚴(yán)重下降，需要對(duì)水泥蓋板進(jìn)行更換，并且由于水泥蓋板制造質(zhì)量及水泥蓋板所處的地理差異，使得水泥蓋板有的仍可繼續(xù)使用，而有的則需要更換，如果更換全部的水泥蓋板不但會(huì)增加經(jīng)濟(jì)支出，還會(huì)造成不必要的浪費(fèi)，而只更換損壞的水泥蓋板又會(huì)增加更換的難度，目前仍然難以找到較合適的解決方法。

鑒于此，本發(fā)明提供的一種下水道水泥蓋板檢測(cè)替換機(jī)器人，能夠?qū)λ嗌w板進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)于質(zhì)量好的水泥蓋板繼續(xù)使用，而對(duì)于損壞的水泥蓋板將其替換，降低了經(jīng)濟(jì)成本，避免了浪費(fèi)，同時(shí)提高了更換水泥蓋板的效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：本發(fā)明提供的一種下水道水泥蓋板檢測(cè)替換機(jī)器人，能夠?qū)λ嗌w板進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)于質(zhì)量好的水泥蓋板繼續(xù)使用，而對(duì)于損壞的水泥蓋板將其替換，降低了經(jīng)濟(jì)成本，避免了浪費(fèi)，同時(shí)提高了更換水泥蓋板的效率。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：本發(fā)明所述的一種下水道水泥蓋板檢測(cè)替換機(jī)器人，包括機(jī)體、運(yùn)料車、升降單元、檢測(cè)單元、替換單元、清洗單元、定位單元和控制單元，所述的機(jī)體位于排水溝內(nèi)；所述的運(yùn)料車用于運(yùn)輸新蓋板和替換下來的蓋板；所述的升降單元數(shù)量為兩個(gè)，兩個(gè)升降單元分別位于機(jī)體的前、后兩端，升降單元用于蓋板的升降，位于前方的升降單元將蓋板抬起并放入到檢測(cè)單元上，位于后方的升降單元將蓋板從檢測(cè)單元抬起并放入到蓋板的安放槽內(nèi)；所述的檢測(cè)單元位于機(jī)體中部，檢測(cè)單元用于檢測(cè)蓋板是否損壞；所述的替換單元位于檢測(cè)單元側(cè)邊，替換單元用于將損壞的蓋板替換成新的蓋板；所述的清洗單元用于清洗放置蓋板的安放槽；所述的定位單元用于對(duì)放下的蓋板進(jìn)行定位，以保證蓋板被放下后相互之間能夠緊密排布；所述的控制單元用于控制各單元工作。

所述的升降單元包括兩個(gè)平行四邊形機(jī)構(gòu)和雙軸電機(jī)，兩個(gè)平行四邊形機(jī)構(gòu)安裝在機(jī)體左右兩側(cè)，平行四邊形機(jī)構(gòu)上設(shè)有平行桿，平行桿可保證平行四邊形機(jī)構(gòu)的水平連桿始終處于水平狀態(tài)；所述的雙軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)兩個(gè)平行四邊形機(jī)構(gòu)同步轉(zhuǎn)動(dòng)；位于前方的平行四邊形機(jī)構(gòu)的水平連桿上設(shè)有兩個(gè)減振墊，減振墊的高度可調(diào)，由于蓋板長(zhǎng)時(shí)間位于安放槽內(nèi)，泥土將蓋板與安放槽之間的空隙填滿并將蓋板粘在安放槽內(nèi)，使得蓋板不易被抬起，而通過調(diào)節(jié)減振墊的高度，使前后減振墊的高度不同，在抬起蓋板時(shí)，從蓋板的一端逐漸抬起，可降低抬起蓋板所需的力，從而減小雙軸電機(jī)所需的扭矩，同時(shí)，在抬起蓋板時(shí)，蓋板應(yīng)保證完整性并避免蓋板掉落到排水溝內(nèi)，而減振墊可減小檢測(cè)單元帶來的振動(dòng)。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述的減振墊包括支座、本體和支撐桿，所述的支座安裝在水平連桿上；所述的本體安裝在支座上，本體可相對(duì)支座進(jìn)行高度的上下調(diào)節(jié)，本體上設(shè)置有刻度，通過刻度可實(shí)現(xiàn)本體高度的可視化調(diào)節(jié)，從而便于本體的精確調(diào)節(jié)，本體上部設(shè)置有多個(gè)通孔，本體的中部設(shè)置有將多個(gè)通孔連通的空腔；所述的支撐桿密封的安裝在通孔內(nèi)，蓋板長(zhǎng)時(shí)間暴露在外界環(huán)境中，蓋板的表面會(huì)出現(xiàn)凹凸不平的情況，為避免在抬起蓋板時(shí)蓋板單點(diǎn)受力，通過連通器原理使支撐桿對(duì)蓋板進(jìn)行多點(diǎn)支撐，同時(shí)，多個(gè)支撐桿的支撐點(diǎn)不同時(shí)共面，增大了蓋板與減振墊之間的摩擦力，可防止蓋板掉落。

所述的檢測(cè)單元包括輸送模塊、振動(dòng)模塊、稱重模塊和多個(gè)一號(hào)紅外線距離傳感器，所述的輸送模塊安裝在機(jī)體上，輸送模塊用于將蓋板從前方輸送到后方；所述的振動(dòng)單元用于產(chǎn)生振動(dòng)使蓋板上的雜物和從蓋板上脫離的板塊從輸送模塊上掉落，掉落的雜物和板塊會(huì)沿著導(dǎo)向槽掉入到運(yùn)料車內(nèi),振動(dòng)模塊能夠?qū)崿F(xiàn)前后、左右和上下三個(gè)方向上的同時(shí)振動(dòng)，通過振動(dòng)模塊可實(shí)現(xiàn)蓋板的多方位振動(dòng)，從而提高蓋板檢測(cè)的質(zhì)量；所述的稱重模塊用于對(duì)蓋板進(jìn)行稱重，稱重模塊位于輸送模塊下方，稱重模塊將蓋板從輸送模塊上頂起對(duì)蓋板進(jìn)行稱重，稱重完成后稱重模塊將蓋板落下，蓋板回到輸送模塊上，控制單元判斷蓋板是否符合標(biāo)準(zhǔn)重量，當(dāng)蓋板的重量低于標(biāo)準(zhǔn)重量時(shí)，說明該蓋板有損壞，反之無(wú)損壞；對(duì)于有些稱重模塊無(wú)法檢測(cè)的蓋板，采用多個(gè)一號(hào)紅外線距離傳感器進(jìn)行檢測(cè)，多個(gè)一號(hào)紅外線距離傳感器布置在蓋板上方和左右兩側(cè)，當(dāng)蓋板損壞后其表面會(huì)出現(xiàn)較大的裂縫，而通過一號(hào)紅外線距離傳感器可以檢測(cè)出蓋板表面的不連續(xù)性，從而判斷出蓋板損壞。

所述的替換單元包括二號(hào)紅外線距離傳感器、一號(hào)推桿和二號(hào)推桿，所述的二號(hào)紅外線距離傳感器用于檢測(cè)損害的蓋板是否到達(dá)預(yù)定位置；當(dāng)輸送模塊將損壞的蓋板運(yùn)送到預(yù)定位置時(shí)，所述的一號(hào)推桿將損壞的蓋板推入到運(yùn)料車內(nèi)，同時(shí)，位于后方的二號(hào)推桿將新的蓋板推送到輸送模塊上。

所述的清洗單元包括兩個(gè)噴頭和高壓清洗機(jī)，兩個(gè)噴頭與高壓清洗機(jī)相連接，兩個(gè)噴頭分別安裝在機(jī)體兩側(cè)并位于安放槽處，噴頭的出水口為扁平狀可增大噴頭掃過的面積，同時(shí)，噴頭對(duì)安放槽進(jìn)行擺動(dòng)式清洗，提高了高壓水對(duì)安放槽的清洗效果。

所述的定位單元包括導(dǎo)向板、推緊板、彈簧、推板、伸縮桿、壓力傳感器和振動(dòng)體，所述的導(dǎo)向板安裝在機(jī)體左右兩側(cè)并位于檢測(cè)單元后方，升降單元將蓋板放入到安放槽時(shí)，導(dǎo)向板可將蓋板導(dǎo)入到安放槽內(nèi)，導(dǎo)向板底部的寬度等于蓋板的寬度，提高了蓋板的放置精度；所述的推緊板通過彈簧安裝在推板上，推緊板的長(zhǎng)度等于蓋板的寬度，可防止蓋板受力不均造成傾斜；推板滑動(dòng)安裝在機(jī)體上；所述的伸縮桿推動(dòng)推板沿機(jī)體滑動(dòng)；所述的壓力傳感器安裝在推板和伸縮桿之間；所述的振動(dòng)體安裝在推緊板上。升降單元將蓋板從輸送模塊上抬起并放入到安放槽內(nèi)，在放置蓋板的同時(shí)導(dǎo)向板修正蓋板的位置，使蓋板準(zhǔn)確安放在安放槽內(nèi)；然后伸縮桿推動(dòng)推板并帶動(dòng)推緊板將蓋板推向與之相鄰的蓋板，同時(shí)，振動(dòng)體振動(dòng)使推緊板振動(dòng)的推動(dòng)蓋板，有利于推動(dòng)蓋板和增加蓋板之間的緊密性，當(dāng)蓋板緊貼相鄰蓋板后，壓力傳感器的壓力值增大，當(dāng)壓力傳感器的壓力值達(dá)到設(shè)定值時(shí)，伸縮桿縮回。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明提供的一種下水道水泥蓋板檢測(cè)替換機(jī)器人，能夠?qū)λ嗌w板進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)于質(zhì)量好的水泥蓋板繼續(xù)使用，而對(duì)于損壞的水泥蓋板將其替換，降低了經(jīng)濟(jì)成本，避免了浪費(fèi)，同時(shí)提高了更換水泥蓋板的效率。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

圖1是本發(fā)明的俯視圖的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明的側(cè)視圖結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明的振動(dòng)墊的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是排水溝的斷面圖；

圖中：機(jī)體1、運(yùn)料車2、升降單元3、平行四邊形機(jī)構(gòu)31、雙軸電機(jī)32、平行桿33、水平連桿34、減振墊35、支座351、本體352、支撐桿353、檢測(cè)單元4、輸送模塊41、振動(dòng)模塊42、稱重模塊43、一號(hào)紅外線距離傳感器44、替換單元5、二號(hào)紅外線距離傳感器51、一號(hào)推桿52、二號(hào)推桿53、清洗單元6、噴頭61、高壓清洗機(jī)62、定位單元7、導(dǎo)向板71、推緊板72、彈簧73、推板74、伸縮桿75、壓力傳感器76、振動(dòng)體77、控制單元8、蓋板9、安放槽91。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體實(shí)施方式，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。

如圖1、圖2和圖4所示，本發(fā)明所述的一種下水道水泥蓋板檢測(cè)替換機(jī)器人，包括機(jī)體1、運(yùn)料車2、升降單元3、檢測(cè)單元4、替換單元5、清洗單元6、定位單元7和控制單元8，所述的機(jī)體1位于排水溝內(nèi)；所述的運(yùn)料車2用于運(yùn)輸新蓋板9和替換下來的蓋板9；所述的升降單元3數(shù)量為兩個(gè)，兩個(gè)升降單元3分別位于機(jī)體1的前、后兩端，升降單元3用于蓋板9的升降，位于前方的升降單元3將蓋板9抬起并放入到檢測(cè)單元4上，位于后方的升降單元3將蓋板9從檢測(cè)單元4抬起并放入到蓋板9的安放槽91內(nèi)；所述的檢測(cè)單元4位于機(jī)體1中部，檢測(cè)單元4用于檢測(cè)蓋板9是否損壞；所述的替換單元5位于檢測(cè)單元4側(cè)邊，替換單元5用于將損壞的蓋板9替換成新的蓋板9；所述的清洗單元6用于清洗放置蓋板9的安放槽91；所述的定位單元7用于對(duì)放下的蓋板9進(jìn)行定位，以保證蓋板9被放下后相互之間能夠緊密排布；所述的控制單元8用于控制各單元工作。

如圖1、圖2和圖4所示，本發(fā)明所述的一種下水道水泥蓋板檢測(cè)替換機(jī)器人，所述的升降單元3包括兩個(gè)平行四邊形機(jī)構(gòu)31和雙軸電機(jī)32，兩個(gè)平行四邊形機(jī)構(gòu)31安裝在機(jī)體1左右兩側(cè)，平行四邊形機(jī)構(gòu)31上設(shè)有平行桿33，平行桿33可保證平行四邊形機(jī)構(gòu)31的水平連桿34始終處于水平狀態(tài)；所述的雙軸電機(jī)32驅(qū)動(dòng)兩個(gè)平行四邊形機(jī)構(gòu)31同步轉(zhuǎn)動(dòng)；位于前方的平行四邊形機(jī)構(gòu)31的水平連桿34上設(shè)有兩個(gè)減振墊35，減振墊35的高度可調(diào)，由于蓋板9長(zhǎng)時(shí)間位于安放槽91內(nèi)，泥土將蓋板9與安放槽91之間的空隙填滿并將蓋板9粘在安放槽91內(nèi)，使得蓋板9不易被抬起，而通過調(diào)節(jié)減振墊35的高度，使前后減振墊35的高度不同，在抬起蓋板9時(shí)，從蓋板9的一端逐漸抬起，可降低抬起蓋板9所需的力，從而減小雙軸電機(jī)32所需的扭矩，同時(shí)，在抬起蓋板9時(shí)，蓋板9應(yīng)保證完整性并避免蓋板9掉落到排水溝內(nèi)，而減振墊35可減小檢測(cè)單元4帶來的振動(dòng)。

如圖3所示，作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述的減振墊35包括支座351、本體352和支撐桿353，所述的支座351安裝在水平連桿34上；所述的本體352安裝在支座351上，本體352可相對(duì)支座351進(jìn)行高度的上下調(diào)節(jié)，本體352上設(shè)置有刻度，通過刻度可實(shí)現(xiàn)本體352高度的可視化調(diào)節(jié)，從而便于本體352的精確調(diào)節(jié)，本體352上部設(shè)置有多個(gè)通孔，本體352的中部設(shè)置有將多個(gè)通孔連通的空腔；所述的支撐桿353密封的安裝在通孔內(nèi)，蓋板9長(zhǎng)時(shí)間暴露在外界環(huán)境中，蓋板9的表面會(huì)出現(xiàn)凹凸不平的情況，為避免在抬起蓋板9時(shí)蓋板9單點(diǎn)受力，通過連通器原理使支撐桿353對(duì)蓋板9進(jìn)行多點(diǎn)支撐，同時(shí)，多個(gè)支撐桿353的支撐點(diǎn)不同時(shí)共面，增大了蓋板9與減振墊35之間的摩擦力，可防止蓋板9掉落。

如圖1、圖2和圖4所示，本發(fā)明所述的一種下水道水泥蓋板檢測(cè)替換機(jī)器人，所述的檢測(cè)單元4包括輸送模塊41、振動(dòng)模塊42、稱重模塊43和多個(gè)一號(hào)紅外線距離傳感器44，所述的輸送模塊41安裝在機(jī)體1上，輸送模塊41用于將蓋板9從前方輸送到后方；所述的振動(dòng)單元用于產(chǎn)生振動(dòng)使蓋板9上的雜物和從蓋板9上脫離的板塊從輸送模塊41上掉落，掉落的雜物和板塊會(huì)沿著導(dǎo)向槽掉入到運(yùn)料車2內(nèi),振動(dòng)模塊42能夠?qū)崿F(xiàn)前后、左右和上下三個(gè)方向上的同時(shí)振動(dòng)，通過振動(dòng)模塊42可實(shí)現(xiàn)蓋板9的多方位振動(dòng)，從而提高蓋板9檢測(cè)的質(zhì)量；所述的稱重模塊43用于對(duì)蓋板9進(jìn)行稱重，稱重模塊43位于輸送模塊41下方，稱重模塊43將蓋板9從輸送模塊41上頂起對(duì)蓋板9進(jìn)行稱重，稱重完成后稱重模塊43將蓋板9落下，蓋板9回到輸送模塊41上，控制單元8判斷蓋板9是否符合標(biāo)準(zhǔn)重量，當(dāng)蓋板9的重量低于標(biāo)準(zhǔn)重量時(shí)，說明該蓋板9有損壞，反之無(wú)損壞；對(duì)于有些稱重模塊43無(wú)法檢測(cè)的蓋板9，采用多個(gè)一號(hào)紅外線距離傳感器44進(jìn)行檢測(cè)，多個(gè)一號(hào)紅外線距離傳感器44布置在蓋板9上方和左右兩側(cè)，當(dāng)蓋板9損壞后其表面會(huì)出現(xiàn)較大的裂縫，而通過一號(hào)紅外線距離傳感器44可以檢測(cè)出蓋板9表面的不連續(xù)性，從而判斷出蓋板9損壞。

如圖1、圖2和圖4所示，本發(fā)明所述的一種下水道水泥蓋板檢測(cè)替換機(jī)器人，所述的替換單元5包括二號(hào)紅外線距離傳感器51、一號(hào)推桿52和二號(hào)推桿53，所述的二號(hào)紅外線距離傳感器51用于檢測(cè)損害的蓋板9是否到達(dá)預(yù)定位置；當(dāng)輸送模塊41將損壞的蓋板9運(yùn)送到預(yù)定位置時(shí)，所述的一號(hào)推桿52將損壞的蓋板9推入到運(yùn)料車2內(nèi)，同時(shí)，位于后方的二號(hào)推桿53將新的蓋板9推送到輸送模塊41上。

如圖1、圖2和圖4所示，本發(fā)明所述的一種下水道水泥蓋板檢測(cè)替換機(jī)器人，所述的清洗單元6包括兩個(gè)噴頭61和高壓清洗機(jī)62，兩個(gè)噴頭61與高壓清洗機(jī)62相連接，兩個(gè)噴頭61分別安裝在機(jī)體1兩側(cè)并位于安放槽91處，噴頭61的出水口為扁平狀可增大噴頭61掃過的面積，同時(shí)，噴頭61對(duì)安放槽91進(jìn)行擺動(dòng)式清洗，提高了高壓水對(duì)安放槽91的清洗效果。

如圖1、圖2和圖4所示，本發(fā)明所述的一種下水道水泥蓋板檢測(cè)替換機(jī)器人，所述的定位單元7包括導(dǎo)向板71、推緊板72、彈簧73、推板74、伸縮桿75、壓力傳感器76和振動(dòng)體77，所述的導(dǎo)向板71安裝在機(jī)體1左右兩側(cè)并位于檢測(cè)單元4后方，升降單元3將蓋板9放入到安放槽91時(shí)，導(dǎo)向板71可將蓋板9導(dǎo)入到安放槽91內(nèi)，導(dǎo)向板71底部的寬度等于蓋板9的寬度，提高了蓋板9的放置精度；所述的推緊板72通過彈簧73安裝在推板74上，推緊板72的長(zhǎng)度等于蓋板9的寬度，可防止蓋板9受力不均造成傾斜；推板74滑動(dòng)安裝在機(jī)體1上；所述的伸縮桿75推動(dòng)推板74沿機(jī)體1滑動(dòng)；所述的壓力傳感器76安裝在推板74和伸縮桿75之間；所述的振動(dòng)體77安裝在推緊板72上。升降單元3將蓋板9從輸送模塊41上抬起并放入到安放槽91內(nèi)，在放置蓋板9的同時(shí)導(dǎo)向板71修正蓋板9的位置，使蓋板9準(zhǔn)確安放在安放槽91內(nèi)；然后伸縮桿75推動(dòng)推板74并帶動(dòng)推緊板72將蓋板9推向與之相鄰的蓋板9，同時(shí)，振動(dòng)體77振動(dòng)使推緊板72振動(dòng)的推動(dòng)蓋板9，有利于推動(dòng)蓋板9和增加蓋板9之間的緊密性，當(dāng)蓋板9緊貼相鄰蓋板9后，壓力傳感器76的壓力值增大，當(dāng)壓力傳感器76的壓力值達(dá)到設(shè)定值時(shí)，伸縮桿75縮回。

工作時(shí)，作業(yè)人員先將起點(diǎn)處的幾塊蓋板9取出，然后將機(jī)體1放入到排水溝中，啟動(dòng)本發(fā)明，升降單元3將蓋板9抬起并放到輸送模塊41上，輸送模塊41將蓋板9向后運(yùn)輸，蓋板9被抬起后，清洗單元6對(duì)安放槽91進(jìn)行清洗，蓋板9在被運(yùn)輸?shù)耐瑫r(shí)，蓋板9依次經(jīng)過振動(dòng)模塊42、稱重模塊43和一號(hào)紅外線距離傳感器44，當(dāng)稱重模塊43和一號(hào)紅外線距離傳感器44檢測(cè)到蓋板9損壞時(shí)，替換單元5將損壞的蓋板9替換成新的蓋板9，蓋板9經(jīng)過替換單元5后，升降單元3將蓋板9抬起并送入安放槽91內(nèi)，然后定位單元7對(duì)蓋板9進(jìn)行定位；當(dāng)工作結(jié)束后，關(guān)停本發(fā)明，將機(jī)體1從排水溝中取出，然后作業(yè)人員在機(jī)體1最后占據(jù)的排水溝處補(bǔ)上蓋板9。

本發(fā)明的前進(jìn)方向?yàn)榍?，本發(fā)明前進(jìn)方向的反方向?yàn)楹?，本發(fā)明前進(jìn)方向的左側(cè)為左，右側(cè)為右。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中的描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。