一種用于管道清洗的機器人的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于管道清洗的機器人，包括用于驅(qū)動整機移動的行走裝置，所述行走單元的頂部轉(zhuǎn)動連接機械臂，所述機械臂包括旋轉(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)明通過設(shè)有水平旋轉(zhuǎn)裝置與豎直旋轉(zhuǎn)裝置使清洗刷實現(xiàn)了上下左右四個方位的移動，隨著機器人在管道中的移動，清洗刷可以一次完成管道中四個面的清洗，提高了清洗效率，避免了二次污染，整機結(jié)構(gòu)緊湊，拆卸與維修方便，可以重復更換清洗刷。
【專利說明】—種用于管道清洗的機器人
【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)鼓風機、壓縮機、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現(xiàn)通風換氣，這種管道一般稱為通風管道，另外，賓館、酒樓及飯店廚房等利用管道實現(xiàn)排油煙等，這種管道一般稱為油煙管道。
[0003]然而，對于所述管道長時間使用后，其內(nèi)壁具有層積有較多的粉塵顆?；蛴蜔煹?，需要定期進行管道清理，但是現(xiàn)有的管道清洗機器人清洗時都是針對一個表面，因此清洗時一次只能清洗一個表面，多個表面就需要多次清洗，效率低；同時，在現(xiàn)有的管道清洗機器人的清洗刷的寬度小于部分管道的壁寬，因此機器人清洗每一個表面時都需要機器人帶著清洗刷往復運動以進行清洗，效率低，勞動強度大；第三，由于不能避免往復清洗，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)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
[0006]一種用于管道清洗的機器人，包括車體，所述車體的兩側(cè)均設(shè)有若干通過車輪電機驅(qū)動的車輪，所述車體的頂部通過連接桿轉(zhuǎn)動連接機械臂，所述機械臂包括設(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)動機械臂水平旋轉(zhuǎn)的水平旋轉(zhuǎn)裝置，所述旋轉(zhuǎn)支架的頂部轉(zhuǎn)動連接清洗刷裝置，所述旋轉(zhuǎn)支架內(nèi)設(shè)有用于驅(qū)動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)動電機，所述水平驅(qū)動電機固定連接水平擺桿，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)動電機，所述豎直驅(qū)動電機固定連接豎直擺桿，所述旋轉(zhuǎn)支架的頂部旋轉(zhuǎn)連接過渡架，所述過渡架的底部設(shè)有與所述豎直擺桿相配合的滑槽，所述過渡架固定連接清洗刷裝置；以及
[0009]所述水平驅(qū)動電機、豎直驅(qū)動電機、車輪電機及清洗刷裝置通過導線連接控制裝置。
[0010]進一步的，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)動連接所述機械臂。
[0011]進一步的，所述車輪電機與車輪之間設(shè)有輪轂。[0012]進一步的，所述水平滑槽與豎直滑槽均為條形滑槽。
[0013]進一步的，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，所述清洗刷電機的輸出端通過傳動軸固定連接清洗刷，所述傳動軸與清洗刷之間設(shè)有聯(lián)軸器，所述清洗刷電機通過導線連接所述控制裝置。
[0014]進一步的，所述過渡架包括設(shè)在其一側(cè)的旋轉(zhuǎn)塊，所述旋轉(zhuǎn)塊通過軸旋轉(zhuǎn)連接所述旋轉(zhuǎn)支架，所述旋轉(zhuǎn)塊的中部通過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]進一步的，所述控制裝置包括設(shè)在機器人內(nèi)的機內(nèi)控制器與遠程控制器，所述機內(nèi)控制器與遠程控制器均為單片機，所述機內(nèi)控制器與遠程控制器均通過脈沖寬度調(diào)制控制。
[0016]進一步的，所述水平驅(qū)動電機、豎直驅(qū)動電機與清洗刷電機均設(shè)有減速機，所述水平驅(qū)動電機與豎直驅(qū)動電機均為舵機。
[0017]本發(fā)明的有益效果為:本發(fā)明通過設(shè)有水平旋轉(zhuǎn)裝置與豎直旋轉(zhuǎn)裝置使清洗刷實現(xiàn)了上下左右四個方位的移動，隨著機器人在管道中的移動，清洗刷可以一次完成管道中四個面的清洗，提高了清洗效率，避免了二次污染，整機結(jié)構(gòu)緊湊，拆卸與維修方便，可以重復更換清洗刷。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]下面根據(jù)附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明。
[0019]圖1是本發(fā)明實施例所述一種用于管道清洗機器人的結(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)明實施例所述一種用于管道清洗機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；5、連接桿；6、旋轉(zhuǎn)支架；7、水平驅(qū)動電機；
8、水平擺桿；9、水平滑槽；10、豎直驅(qū)動電機；11、豎直擺桿；12、豎直滑槽；13、支架；14、轉(zhuǎn)動塊14 ;15、軸；16、套筒；17、清洗刷電機；18、傳動軸；19、聯(lián)軸器；20、清洗刷；21、緊固件；22、機內(nèi)控制器；23、遠程控制器。
【具體實施方式】
[0026]如圖1所示，本發(fā)明實施例所述的一種用于管道清洗的機器人，包括用于驅(qū)動整機移動的行走裝置與用于完成清洗工作的機械臂。
[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4，所述車輪電機4固定連接在車體I的下端面上，所述車輪電機4通過導線連接控制裝置，用于控制車輪電機4的轉(zhuǎn)速。
[0028]如圖1所示，所述機械臂包括旋轉(zhuǎn)支架6，所述旋轉(zhuǎn)支架6設(shè)在所述機械臂的中部，所述旋轉(zhuǎn)支架6的底部設(shè)有用于驅(qū)動機械臂水平旋轉(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)動電機7，所述水平驅(qū)動電機7為舵機，舵機內(nèi)設(shè)有位置檢測器，帶有位置反饋功能；所述水平驅(qū)動電機7的輸出端固定連接水平擺桿8，所述水平驅(qū)動電機7通過導線連接所述控制裝置，用于控制水平驅(qū)動電機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17，所述清洗刷電機17的輸出端通過傳動軸18固定連接清洗刷20，所述傳動軸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17通過導線連接控制裝置，用于控制清洗刷電機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)動電機10，所述豎直驅(qū)動電機10為舵機，舵機內(nèi)設(shè)有位置檢測器，帶有位置反饋功能；所述豎直驅(qū)動電機10固定連接豎直擺桿11，所述旋轉(zhuǎn)支架6的頂部通過軸15轉(zhuǎn)動連接轉(zhuǎn)動塊14，所述轉(zhuǎn)動塊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)動塊14中滑動到指定位置，擰緊緊固螺絲，固定套筒16 ;所述豎直驅(qū)動電機10通過導線連接所述控制裝置，用于控制豎直驅(qū)動電機10的轉(zhuǎn)速與位置。
[0032]如圖1所示，所述行走裝置與機械臂之間設(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)動連接所述旋轉(zhuǎn)支架6。
[0033]所述水平驅(qū)動電機7、豎直驅(qū)動電機10與清洗刷電機17均設(shè)有減速機，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)在機器人內(nèi)的機內(nèi)控制器22與遠程控制器23，所述機內(nèi)控制器22與遠程控制器23均為單片機，所述機內(nèi)控制器22與遠程控制器23均通過脈沖寬度調(diào)制控制。
[0035]如圖1-5所示，具體使用時，將清洗機器人放置到初始位，遠程控制器23發(fā)出PWM信號給機內(nèi)控制器22，機內(nèi)控制器22控制車輪電機4、清洗刷電機17、水平驅(qū)動電機7與豎直驅(qū)動電機10，步驟如下:
[0036]第一步，控制水平驅(qū)動電機7與豎直驅(qū)動電機10啟動，水平驅(qū)動電機7帶動動水平擺桿8旋轉(zhuǎn)，水平擺桿8在水平滑槽9中延滑槽往復滑動，使旋轉(zhuǎn)支架6以連接桿5為支點水平旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)了清洗刷20水平移動到待刷管道的頂部內(nèi)壁；豎直驅(qū)動電機10帶動豎直擺桿11旋轉(zhuǎn)，豎直擺桿11在豎直滑槽12中延滑槽往復滑動，使支架13帶動固定在轉(zhuǎn)動塊14中的套筒16以軸15為支點豎直旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)了清洗刷20豎直移動到待刷管道的右側(cè)內(nèi)壁，到達待刷管道的右上角，確定了清洗刷20的初始位置；
[0037]第二步，車輪電機4、清洗刷電機17與水平驅(qū)動電機7同時啟動，豎直驅(qū)動電機10不啟動，車輪電機4帶動機器人延管道移動，清洗刷電機17通過傳動軸18帶動清洗刷20轉(zhuǎn)動，水平驅(qū)動電機7帶動水平擺桿8旋轉(zhuǎn)，所述水平擺桿8繞電機軸15旋轉(zhuǎn)并在水平滑槽9中延滑槽滑動，所述旋轉(zhuǎn)支架6以連接桿5為支點的擺動，實現(xiàn)了清洗刷20向左水平移動，到達待刷管道的左上角，清洗管道的頂部內(nèi)壁；[0038]第三步，水平驅(qū)動電機7停止，豎直驅(qū)動電機10啟動，豎直驅(qū)動電機10帶動豎直擺桿11旋轉(zhuǎn)，豎直擺桿11在豎直滑槽12中往復滑動，使支架13帶動固定在旋轉(zhuǎn)快中的套筒16以軸15為支點豎直旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)了清洗刷20向下移動，到達管道的左下角，清洗管道的左側(cè)內(nèi)壁；
[0039]第四部，豎直驅(qū)動電機10停止，水平驅(qū)動電機7反向旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)了清洗刷20向右水平移動，到達管道的右下角，清洗管道的底部內(nèi)壁；
[0040]第五部，水平驅(qū)動電機7停止，豎直驅(qū)動電機10反向旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)了清洗刷20向上豎直移動，回到初始位置，完成清洗管道內(nèi)壁一周，然后再重復二到五步，直到清洗完整個
管道內(nèi)壁。
[0041 ] 本發(fā)明不局限于上述最佳實施方式，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，凡是具有與本申請相同或相近似的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于管道清洗的機器人，包括車體(1)，所述車體(1)的兩側(cè)均設(shè)有若干通過車輪電機(4)驅(qū)動的車輪(2)，其特征在于:所述車體(1)的頂部通過連接桿(5)轉(zhuǎn)動連接機械臂，所述機械臂包括設(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)動機械臂水平旋轉(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)動電機(7)，所述水平驅(qū)動電機(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)動電機(10)，所述豎直驅(qū)動電機(10)固定連接豎直擺桿(11)，所述旋轉(zhuǎn)支架(6)的頂部旋轉(zhuǎn)連接過渡架，所述過渡架的底部設(shè)有與所述豎直擺桿(11)相配合的滑槽，所述過渡架固定連接清洗刷(20)裝置；以及 所述水平驅(qū)動電機(7)、豎直驅(qū)動電機(10)、車輪電機(4)及清洗刷裝置通過導線連接控制裝置。
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)動連接所述機械臂。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于管道清洗的機器人，其特征在于:所述車輪電機(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(17)，所述清洗刷電機(17)的輸出端通過傳動軸(18)固定連接清洗刷(20)，所述傳動軸(18)與清洗刷(20)之間設(shè)有聯(lián)軸器(19)，所述清洗刷電機(17)通過導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器人，其特征在于:所述過渡架包括設(shè)在其一側(cè)的轉(zhuǎn)動塊(14),所述轉(zhuǎn)動塊(14)通過軸(15)旋轉(zhuǎn)連接所述旋轉(zhuǎn)支架(6),所述轉(zhuǎn)動塊(14)的中部通過緊固件(21)固定連接所述套筒(16)，所述轉(zhuǎn)動塊(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器人，其特征在于:所述控制裝置包括設(shè)在機器人內(nèi)的機內(nèi)控制器(22)與遠程控制器(23)，所述機內(nèi)控制器(22)與遠程控制器(23)均為單片機，所述機內(nèi)控制器(22)與遠程控制器(23)均通過脈沖寬度調(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器人，其特征在于:所述水平驅(qū)動電機(7)、豎直驅(qū)動電機(10)與清洗刷電機(17)均設(shè)有減速機，所述水平驅(qū)動電機(7)與豎直驅(qū)動電機(10)均為舵機。
【文檔編號】B08B9/051GK103861851SQ201410123349
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2014年3月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月31日
【發(fā)明者】姜兵 申請人:北京漢卓空氣凈化設(shè)備有限責任公司