一種管道檢測(cè)清掃機(jī)器人的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及硅棒管道檢測(cè)設(shè)備，具體涉及一種管道檢測(cè)清掃機(jī)器人。
【背景技術(shù)】
[0002]在硅棒生產(chǎn)行業(yè)，要有通風(fēng)管對(duì)爐膛通風(fēng)，生產(chǎn)中，硅粉會(huì)粘在管道內(nèi)壁上，所以，需要對(duì)管道定期/不定期進(jìn)行清掃、檢測(cè)，管道為直徑大約400-660_以上的鋼質(zhì)管，管長(zhǎng)13m，管道兩端都有縮口，縮口直徑不大于90mm，縮口部分長(zhǎng)度約400mm，目前沒(méi)有合適的清掃檢測(cè)工具。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為克服上述不足，本發(fā)明的目的是提供一套管道檢測(cè)清掃機(jī)器人，其能可靠效率高可更換清掃組件滿足快速清掃需要，同時(shí)要實(shí)現(xiàn)清掃檢測(cè)相機(jī)的視頻圖像傳輸?shù)焦た豍C端，通過(guò)相應(yīng)軟件進(jìn)行圖像采集，提供準(zhǔn)確的細(xì)節(jié)描述。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案具體為:
一種管道檢測(cè)清掃機(jī)器人，包括車體，車體為螺旋輪式，所述車體的前端連接接頭的一端，接頭的另一端連接探頭組件或者清掃組件，車體的動(dòng)力裝置及探頭組件通過(guò)電纜線連接控制系統(tǒng)。車體包括旋轉(zhuǎn)部與支撐部，旋轉(zhuǎn)部與支撐部通過(guò)萬(wàn)向節(jié)連接，旋轉(zhuǎn)部通過(guò)支架連接主動(dòng)輪，主動(dòng)輪的軸心與車體的軸心的夾角小于90°，支撐部通過(guò)支架連接從動(dòng)輪。
[0005]所述車體與主動(dòng)輪和/或從動(dòng)輪之間設(shè)有壓簧，壓簧套在支架的外面。
[0006]所述探頭組件包括探頭與照明裝置，照明裝置為L(zhǎng)ED燈。
[0007]所述清潔工具包括主軸及固定在其清潔體，主軸連接接頭。
[0008]所述清潔體為尼龍清潔刷、銅絲盤和/或者多個(gè)清潔鞭。
[0009]所述車體的動(dòng)力裝置為氣動(dòng)馬達(dá)。
[0010]所述車體采用不銹鋼或者銅。
[0011 ] 所述控制系統(tǒng)為一體化箱式便攜控制器。
[0012]所述主動(dòng)輪和/或從動(dòng)輪采用復(fù)合材料或者外部包覆橡膠。
[0013]所述在車體內(nèi)部設(shè)有軸向定位裝置，軸向定位裝置包括一個(gè)同車輪聯(lián)動(dòng)的高精度電磁編碼器。
[0014]和現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為:通過(guò)電纜線控制車體的進(jìn)行及作業(yè)，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。另外，將清掃作業(yè)與檢測(cè)作業(yè)使用一套設(shè)備，節(jié)省了成本與資源。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為本發(fā)明的示意圖。
[0016]圖2為接頭的放大示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]一種管道檢測(cè)清掃機(jī)器人，包括車體3，車體3為螺旋輪式，車體3的前端連接接頭2的一端，接頭2的另一端連接探頭組件1或者清掃組件8，車體3的動(dòng)力裝置及探頭組件1通過(guò)電纜線連接控制系統(tǒng)4。車體3包括旋轉(zhuǎn)部31與支撐部35，旋轉(zhuǎn)部31與支撐部35通過(guò)萬(wàn)向節(jié)39連接，旋轉(zhuǎn)部31通過(guò)支架34連接主動(dòng)輪32，主動(dòng)輪32的軸心與車體3的軸心的夾角小于90°，支撐部35通過(guò)支架34連接從動(dòng)輪36。
[0018]車體3與主動(dòng)輪32和/或從動(dòng)輪36之間設(shè)有壓簧33，壓簧33套在支架34的外面。
[0019]探頭組件1包括探頭12與照明裝置11，照明裝置11為L(zhǎng)ED燈。
[0020]清潔工具包括主軸81及固定在其上的清潔體82，主軸81連接接頭2。清潔體82為尼龍清潔刷、銅絲盤和/或者多個(gè)清潔鞭。
[0021]車體3的動(dòng)力裝置為氣動(dòng)馬達(dá)。
[0022]車體采用不銹鋼或者銅。
[0023]控制系統(tǒng)4為一體化箱式便攜控制器，滿足產(chǎn)品操控清掃的需要。
[0024]主動(dòng)輪32和/或從動(dòng)輪36采用復(fù)合材料或者外部包覆橡膠，以減少因刮蹭對(duì)管壁的損失。
[0025]在車體3內(nèi)部設(shè)有軸向定位裝置，軸向定位裝置包括一個(gè)同車輪聯(lián)動(dòng)的高精度電磁編碼器，提供軸向精度達(dá)到0.1mm的行進(jìn)位置計(jì)米。其能保證爬行運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的行進(jìn)位置檢測(cè)。
[0026]其工作原理為:
先在接頭安裝清掃組件，放在管道內(nèi)，通過(guò)控制系統(tǒng)使車體的旋轉(zhuǎn)部旋轉(zhuǎn)時(shí)，主動(dòng)輪環(huán)繞車體的軸心旋轉(zhuǎn)，同時(shí)，因?yàn)橹鲃?dòng)輪與管道的軸向摩擦力，可以使車體在軸向前進(jìn)。同時(shí)，接頭及清掃組件也一同隨旋轉(zhuǎn)部旋轉(zhuǎn)，清掃組件使管道內(nèi)壁上端的硅粉進(jìn)行清潔，完成清潔作業(yè)。
[0027]然后，將清掃組件拆除，安裝探頭組件，放在管道內(nèi)，如前一樣，車體在管道內(nèi)行駛，可以檢測(cè)到清潔后的情況，數(shù)據(jù)輸送給控制系統(tǒng)，完成檢測(cè)作業(yè)。
[0028]通過(guò)復(fù)合電纜進(jìn)行控制。可跟換清掃組件按照在車體前部，車體尾部安裝有航空插座，可以同復(fù)合電纜連接以便傳輸和控制。
[0029]為更好的保證清掃過(guò)程中車體運(yùn)動(dòng)平衡可能會(huì)在中心軸與車輪安裝一組彈性張緊支撐導(dǎo)向裝置(就是車體與主動(dòng)輪和/或從動(dòng)輪之間的壓簧)，為保護(hù)管壁該裝置的接觸器件(輪)使用復(fù)合材料并安裝軸承。
[0030]清潔工具設(shè)在車體前端，可以安裝一個(gè)氣動(dòng)馬達(dá)帶動(dòng)銅絲和尼龍清潔刷，滿足對(duì)管壁的清掃需要；也可以安裝一組空氣鞭，空氣鞭摔打管壁完成對(duì)較牢固凝集物的清掃。清掃刷可繞軸向做360度旋轉(zhuǎn)清掃，提供一個(gè)可控快速清掃手段。
[0031]照明裝置為一組高亮LED照明燈并在其上安裝有聚光泛光作用的保護(hù)罩。
[0032]探頭組件為可更換帶環(huán)境照明攝像探頭。圖像實(shí)時(shí)采集功能，可以根據(jù)需要在控制器上完成對(duì)視頻圖像的拍照、錄像功能并能在本機(jī)回放。
[0033]視頻圖像采集軟件模塊是可以應(yīng)用于win xp/win7系統(tǒng)的軟件，系統(tǒng)分為五大功能模塊:系統(tǒng)設(shè)定模塊、圖像觀查模塊、拍照錄像模塊、檔案管理模塊和系統(tǒng)幫助模塊；這個(gè)軟件具有人機(jī)交互界面簡(jiǎn)單友好，易于操作，使用快捷的優(yōu)點(diǎn)，可以充分滿足測(cè)量需要。
[0034]整體防刮蹭方面主要的考慮思路是車體和清掃組件凡是可能接觸管壁的部位都考慮使用復(fù)合材料，整體的平面結(jié)構(gòu)上確保沒(méi)有凸起物。
[0035]清掃組件部分設(shè)計(jì)有安全保護(hù)裝置，可以避免在使用中清掃組件因操作失誤損壞，對(duì)于爬行機(jī)器人前進(jìn)過(guò)程中因意外發(fā)生停滯不前的也有保護(hù)電路保證不會(huì)出現(xiàn)設(shè)備損壞，發(fā)生緊急情況是控制器上的急停開(kāi)關(guān)可以保證隨時(shí)切斷設(shè)備電源避免更大損失。控制器等電氣部件考慮按照本安防爆標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行研發(fā)，確?，F(xiàn)場(chǎng)使用的安全可靠。
[0036]采集軟件模塊安裝在系統(tǒng)控制器上，是基于winxp平臺(tái)的圖像采集軟件，可以完成對(duì)于具體視頻圖像(照片)的拍照錄像功能，能保存到制定的目錄中。
[0037]圖像采集軟件的整體框架分為五大功能模塊:系統(tǒng)設(shè)定模塊、文件管理模塊、拍照錄像模塊、檢測(cè)檔案管理模塊和系統(tǒng)幫助模塊。每個(gè)模塊分別完成系統(tǒng)設(shè)定。
[0038]爬行機(jī)器人同控制電纜采用標(biāo)準(zhǔn)航空接口方便系統(tǒng)拆裝。
[0039]管道清掃機(jī)器人系統(tǒng)的功能主要如下:
1.爬行機(jī)器人具備電控自動(dòng)爬行功能，速度可人工調(diào)節(jié)；
2.可以選擇不同類型可更換清掃組件提高清掃效率；
3.有環(huán)境光輔助照明裝置，光照強(qiáng)度可人工調(diào)節(jié)；
4.有可更換攝像探頭組件，可滿足對(duì)管道清掃檢測(cè)要求；
5.爬行機(jī)器人實(shí)時(shí)提高行進(jìn)距離方位信息滿足定位需要；
6.安裝有彈性壓緊裝置能適應(yīng)管道形狀直徑變化并保護(hù)管壁；
7.爬行機(jī)器人車體及輪系均有防刮蹭設(shè)計(jì)避免損傷管壁；
8.供電系統(tǒng)采用DC36V以下安全電壓，滿足安全考慮
9.爬行機(jī)器人有一定安全保護(hù)設(shè)計(jì)，可最大限度減少人為操縱失誤造成設(shè)備損壞的發(fā)生；
設(shè)備整體防護(hù)等級(jí)達(dá)到IP54標(biāo)準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種管道檢測(cè)清掃機(jī)器人，包括車體(3)，車體(3)為螺旋輪式，其特征在于:所述車體(3 )的前端連接接頭(2 )的一端，接頭(2 )的另一端連接探頭組件(1)或者清掃組件(8 )，車體(3)的動(dòng)力裝置及探頭組件(1)通過(guò)電纜線連接控制系統(tǒng)(4); 車體(3)包括旋轉(zhuǎn)部(31)與支撐部(35)，旋轉(zhuǎn)部(31)與支撐部(35)通過(guò)萬(wàn)向節(jié)(39)連接，旋轉(zhuǎn)部(31)通過(guò)支架(34)連接主動(dòng)輪(32 )，主動(dòng)輪(32 )的軸心與車體(3 )的軸心的夾角小于90°，支撐部(35)通過(guò)支架(34)連接從動(dòng)輪(36)。2.如權(quán)利要求1所述的管道檢測(cè)清掃機(jī)器人，其特征在于:所述車體(3)與主動(dòng)輪(32)和/或從動(dòng)輪(36)之間設(shè)有壓簧(33)，壓簧(33)套在支架(34)的外面。3.如權(quán)利要求1所述的管道檢測(cè)清掃機(jī)器人，其特征在于:所述探頭組件(1)包括探頭(12 )與照明裝置(11 )，照明裝置(11)為L(zhǎng)ED燈。4.如權(quán)利要求1所述的管道檢測(cè)清掃機(jī)器人，其特征在于:所述清潔工具包括主軸(81)及固定在其清潔體(82)，主軸(81)連接接頭(2)。5.如權(quán)利要求4所述的管道檢測(cè)清掃機(jī)器人，其特征在于:所述清潔體(82)為尼龍清潔刷、銅絲盤和/或者多個(gè)清潔鞭。6.如權(quán)利要求1所述的管道檢測(cè)清掃機(jī)器人，其特征在于:所述車體(3)的動(dòng)力裝置為氣動(dòng)馬達(dá)。7.如權(quán)利要求1所述的管道檢測(cè)清掃機(jī)器人，其特征在于:所述車體(3)采用不銹鋼或者銅。8.如權(quán)利要求1所述的管道檢測(cè)清掃機(jī)器人，其特征在于:所述控制系統(tǒng)(4)為一體化箱式便攜控制器。9.如權(quán)利要求1所述的管道檢測(cè)清掃機(jī)器人，其特征在于:所述主動(dòng)輪(32)和/或從動(dòng)輪(36)采用復(fù)合材料或者外部包覆橡膠。10.如權(quán)利要求1所述的管道檢測(cè)清掃機(jī)器人，其特征在于:所述在車體(3)內(nèi)部設(shè)有軸向定位裝置，軸向定位裝置包括一個(gè)同車輪聯(lián)動(dòng)的高精度電磁編碼器。
【專利摘要】一種管道檢測(cè)清掃機(jī)器人，包括車體，車體為螺旋輪式，所述車體的前端連接接頭的一端，接頭的另一端連接探頭組件或者清掃組件，車體的動(dòng)力裝置及探頭組件通過(guò)電纜線連接控制系統(tǒng)。車體包括旋轉(zhuǎn)部與支撐部，旋轉(zhuǎn)部與支撐部通過(guò)萬(wàn)向節(jié)連接，旋轉(zhuǎn)部通過(guò)支架連接主動(dòng)輪，主動(dòng)輪的軸心與車體的軸心的夾角小于90°，支撐部通過(guò)支架連接從動(dòng)輪。和現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：通過(guò)電纜線控制車體的進(jìn)行及作業(yè)，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。另外，將清掃作業(yè)與檢測(cè)作業(yè)使用一套設(shè)備，節(jié)省了成本與資源。
【IPC分類】B08B9/049, B08B13/00
【公開(kāi)號(hào)】CN105344672
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510758719
【發(fā)明人】崔偉華, 李中原
【申請(qǐng)人】河南工業(yè)大學(xué)
【公開(kāi)日】2016年2月24日
【申請(qǐng)日】2015年11月10日