專利名稱：內徑可變的管道清潔機器人的清理裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種清潔機器人，尤其是一種管道清潔機器人。
背景技術：
清理清潔裝置作為與我們日常生活息息相關的技木，涉及領域十分廣泛，相關專利也十分多。其中涉及范圍從日常生活的廁所馬桶到エ業應用清潔裝置等，有単獨的獨立裝置，也有需要安置到其他機器上的裝置。在這么多專利裝置中，其規格大小清洗液幾乎都是一一對應的，其效果十分顯著但靈活性較差。如專利號02143242. 2，用于光纖熔接器的電極清潔裝置；專利號02802258. O建 筑物清潔裝置；專利號01816068. 9，高壓清潔裝置的轉子噴嘴；專利號97100898. 1，輪轉印刷機上的清潔裝置；專利號89101438. I橫置管道的清潔裝置，等等。以上所述專利均不能伸縮清洗，無法適應各種內徑不同的管道或復雜管道的清洗，増加了清洗成本，使用不夠靈活。現有國內外的管道清洗機器人能完成大多數水平直通管道的清洗作業，但基本上不具備管內越障和自適應管徑能力，它們清洗過程中對不同管徑和不同形狀的管道須頻繁地改變機器人的入口位置，増加了許多輔助工作時間，大大降低了清洗作業的效率。而且機器人能進入的矩形管道高度大多在200 mm以上，小口徑管道須由人工像用管道清洗機器人一樣進行清洗。而管道清洗機器人的控制與一般エ業控制不同，由于其體積受到工作管道直徑的限制。管道可以分為許多不同種類的，管路縱橫交錯，截面形狀有扁平或圓形，管路環境也相對較為復雜。為了提高清洗效率，降低清潔成本。目前急需ー個靈活的、無需更換清潔裝置、造價便宜、適用范圍廣、內徑可變的管道清潔機器人的裝置是十分實用的。
發明內容
本發明提供ー種內徑可變的管道清潔機器人的清理裝置，用于提高管道清潔機器人的管道環境適應性和管道清洗效率，該裝置具備自主水平檢測和調節能力，自動檢測管徑、管內越障及自適應管徑、全方位轉向能力，適用于各種矩形或圓形通風和除塵管道的檢測、清洗、消毒等。為實現上述目的，本發明采用的技術方案是ー種內徑可變的管道清潔機器人的清理裝置，包括清洗毛刷、清洗頭支架、液壓控制器、固定支座、主軸、清洗頭支架伸縮桿，其特點是主軸上面分別固定連接四個固定支座，每ー個固定支座內滑動連接清洗頭支架伸縮桿，清洗頭支架伸縮桿上端固定連接清洗頭支架，清洗頭支架上面裝有清洗毛刷，固定支座內腔與液壓控制器相連接。清洗頭支架伸縮桿上裝有液壓傳感器，清洗頭支架上裝有壓カ傳感器，液壓傳感器和壓カ傳感器分別與中心控制器連接。中心控制器連接輸入纟而還與攝像頭控制器輸出纟而相連，攝像頭控制器輸入纟而與攝像頭連接。本發明的有益效果是
利用本發明的管道清洗機器人的內徑可變裝置，不管是管道的大小，還是管道管路縱橫交錯，截面形狀有扁平或圓形，管道清潔機器人都能方便的進行清洗，對管道的清潔更徹底。此裝置具有快速、穩定、精確的優點，對于內徑變換的管道清理具有很大的優勢，對于以后管道清理機器人的設計具有很好的參考價值。本裝置使用范圍廣泛，適用于內徑在一定范圍內變化的不同內徑大小的管道。由于適用性廣泛，并且我們使用的材料都是價格便宜且耐用的材料，主要清洗裝置毛刷可更換，所以本裝置大大降低了清洗成本。本裝置具有很大的市場需求量，其經濟效益和應用空間不可估量。
圖I是本發明的結構剖視 圖2是本發明的結構側視圖；·
圖3是本發明的工作邏輯流程 圖4是本發明在轉速恒定情況下，清理效果η和清理刷與管壁的壓カP的關系圖。
具體實施例方式下面結合附圖與實施例對本發明作進ー步說明。如圖1，2所示，本發明的內徑可變的管道清潔機器人的清理裝置，包括清洗毛刷I、壓カ傳感器2、清洗頭支架3、液壓控制器4、液壓傳感器5、固定支座6、主軸7、清洗頭支架伸縮桿8、中心控制器、攝像頭和攝像頭控制器等。主軸7上面分別固定連接四個固定支座6，每ー個固定支座6內滑動連接清洗頭支架伸縮桿8，清洗頭支架伸縮桿8上端固定連接清洗頭支架3，清洗頭支架3上面裝有清洗毛刷1，固定支座6內腔與液壓控制器4相連接。中心控制器連接輸入端還與攝像頭控制器輸出端相連，攝像頭控制器輸入端與攝像頭連接。本發明的獨特之處是具備自適應管徑能力，即機器人能根據不同的圓管直徑自動調節風管的尺寸。本發明將四塊弧形可換清洗頭分別安裝在四個可折疊伸縮的小型折疊伸縮平臺上，四個平臺固定安裝在氣動馬達的中心轉軸上。這樣，可以在一定范圍內，通過伸縮適應各種尺寸風管，從而保證機器人履帶在圓管中有足夠的附著力和牽引力。當機器人剛剛進入管道吋，周環式毛刷伸開，適當卡在管壁，實現對管壁的全方位清洗。當管徑發生變化時，機器人會自主將風管自動伸縮，使清洗頭與管壁保持良好的接觸狀態。本發明的清理流程如圖3所示。當機器人進入管道內，在攝像頭的探測下，攝像頭控制器的分析下將獲得的信號傳給中心控制器，當獲得的信號為前方管道內徑増大，此時攝像頭會在攝像頭控制器的控制下向上移動繼續探測，與此同時中心控制器會發出信號傳給液壓控制器，在液壓カ的作用下清理刷支架會沿支座的控制小刻度逐漸上升，當支架的上端剛剛與管道內壁接觸時，頂端的壓カ傳感器會將壓カ返回到中心控制器，來判斷壓カ是否為合適的工作壓力，如果未達到支架則繼續向外伸縮，直到達到合適的工作壓カ后，主軸電機旋轉帶動清理刷旋轉對管壁實施清理。當攝像頭探測到管道內徑變小時，此時中心控制器會發出信號使攝像頭下降，同時支架的擋銷在液壓控制器的作用下將與擋卡分開，然后回落到一定的高度，在葉輪的推動下繼續前行，然后再伸張，當壓カ傳感器達到穩定エ作狀態時，清洗頭在主軸的帶動下對管道進行清理，并且可以根據管道的材料和管內雜物的不同選擇更換合適的清理刷，以達到最佳的清理效果。根據本發明的要求，選用刷毛為尼龍材料，如需要可以添加清洗液。選用四個毛刷尺寸長度都為40-60mm，寬度為15_25mm。使用材料為塑料長度為85_105mm的清洗頭支架，不銹鋼材料50-70mm的固定支座。這樣可以清理的管道大小最大范圍為175mm(70mm+105mm)o支座底部與主軸相連處長度為55_65mm，寬度為25_35mm。主軸長度為65-75mm,寬度為35_45mm，材料選擇不銹鋼。由于清理效果和清理刷與管壁之間的壓力具有正相關的趨勢，因此在清理的過程中可以適當地增加壓力以加強清理效果，但是不可以太高以免損壞清理刷；而在轉速方面轉速越高清理效果越明顯，但是當轉速增加到一定的數值時清理效果增長得比較緩慢，因此從效率和經濟性方面考慮，轉速不宜過高。壓カ大小與清洗效果(轉速一定)的關系如表I所示，清理效果Π和清理刷與管壁的壓カP的關系(轉 速恒定)如圖4所示。表I壓カ大小與清洗效果(轉速一定)
壓カ p(kpa) JoTT ΙΟ. 2 |0. 4 |θ· 6 [θ. 8 IL O | · 2 | · 4 清洗效果 η ]42% Ι54%]61% Ι69%]75% [79%]81% [85%
權利要求
1.ー種內徑可變的管道清潔機器人的清理裝置，包括清洗毛刷(I)、清洗頭支架(3)、液壓控制器(4)、固定支座(6)、主軸(7)、清洗頭支架伸縮桿(8)，其特征在于所述主軸(7)上面分別固定連接四個固定支座(6)，每ー個固定支座(6)內滑動連接清洗頭支架伸縮桿(8 )，清洗頭支架伸縮桿(8 )上端固定連接清洗頭支架(3 )，清洗頭支架(3 )上面裝有清洗毛刷(I)，固定支座(6)內腔與液壓控制器(4)相連接。
2.根據權利要求I所述的內徑可變的管道清潔機器人的清理裝置，其特征在于所述清洗頭支架伸縮桿(8)上裝有液壓傳感器(5);所述清洗頭支架(3)上裝有壓カ傳感器(2),且液壓傳感器(5)和壓カ傳感器(2)分別與中心控制器連接。
3.根據權利要求2所述的內徑可變的管道清潔機器人的清理裝置，其特征在于所述中心控制器連接輸入端還與攝像頭控制器輸出端相連，攝像頭控制器輸入端與攝像頭連接。
全文摘要
本發明涉及一種內徑可變的管道清潔機器人的清理裝置，包括清洗毛刷、清洗頭支架、液壓控制器、固定支座、主軸、清洗頭支架伸縮桿，主軸上面分別固定連接四個固定支座，每一個固定支座內滑動連接清洗頭支架伸縮桿，清洗頭支架伸縮桿上端固定連接清洗頭支架，清洗頭支架上面裝有清洗毛刷，固定支座內腔與液壓控制器相連接。利用本發明的管道清洗機器人的內徑可變裝置，不管是管道的大小，還是管道管路縱橫交錯,截面形狀有扁平或圓形，管道清潔機器人都能方便的進行清洗，對管道的清潔更徹底。
文檔編號B08B9/051GK102671898SQ20121018483
公開日2012年9月19日 申請日期2012年6月7日 優先權日2012年6月7日
發明者丁澤緯, 代學偉, 何平, 馮巧波, 劉靜靜, 吳建飛, 吳江, 徐一鳴, 王舒揚, 黎明 申請人:上海電力學院