一种市政排水管道清理机器人的制作方法

本发明涉及市政排水管道清理设备领域，具体的说是一种市政排水管道清理机器人。

背景技术：

目前，城市中对于下雨过后路面上雨水的处理，通常是在路面上设置雨水口，并在雨水口上盖上雨水篦子，雨水通过雨水篦子进入雨水口排水管道，从而将地面上的雨水排除。但是由于路面上杂物较多，下雨时，杂物会随着地面上雨水的流动被冲入到雨水篦子上，其中一部分的杂物如淤泥、垃圾等会进入雨水口，造成雨水口阻塞，使的路面的雨水不能有效的排除，造成积水，给人们的出行带来了很大的不便。目前主要采用人工方式对雨水口进行清理，由于雨水口内部空间较小，人工清理时存在很大的难度，且针对不同大小的雨水口需要使用不同的工具，这样更是加大了清理的难度，除此之外，工作人员在雨天进行清理作业时，容易发生打滑、摔跤等事故，工作人员的人身安全不能得到保障。为了解决上述问题，本发明提供了一种市政排水管道清理机器人。

技术实现要素：

为了弥补现有技术的不足，本发明提供了一种市政排水管道清理机器人，可以解决现有雨水口清理过程中存在的人工成本高、清理难度大、使用范围小与存在安全隐患等问题，可以实现对雨水口进行自动化清理的功能，具有人工成本低、清理难度小、使用范围广与安全性好等优点。

本发明所要解决其技术问题所采用以下技术方案来实现：一种市政排水管道清理机器人，包括底板、伸缩安装架、行走轮、开盖装置与清理装置，所述底板下端安装有行走轮，底板上端安装有伸缩安装架，伸缩安装架上开设有滑槽，伸缩安装架上从左往右依次安装有清理装置与开盖装置；其中：

所述开盖装置包括高度调节机构与抓取机构，高度调节机构安装在伸缩安装架下端，高度调节机构下端安装有抓取机构；通过高度调节机构将抓取机构高度调节适当后，抓取机构将雨水口上安装的雨水篦子抓取起来，以便之后对雨水口内部进行清理，无需人工打开雨水篦子，避免工作人员碰到雨水篦子上的垃圾，保证了工作的清洁性。

所述清理装置包括位置调节机构、工作架、侧壁清理机构与底部清理机构，位置调节机构安装在滑槽内，位置调节机构下端安装有工作架，工作架前后侧壁上对称开设有滑槽，且工作架侧壁上安装有侧壁清理机构，工作架下端安装有底部清理机构；通过位置调节机构将工作位置调节适当后，再通过侧壁清理机构与底部清理机构的相互配合将雨水口内部清理干净，无需人工进行清理，降低了人工成本，且消除了人工进行清理时存在的安全隐患，提高了工作的安全性。

所述高度调节机构包括高度调节气缸、辅助伸缩杆与升降架，高度调节气缸安装在伸缩安装架下端，高度调节气缸顶端安装有升降架，高度调节气缸左右两端对称布置有辅助伸缩杆，辅助伸缩杆一端与伸缩安装架相连接，辅助伸缩杆另一端安装在升降架上；通过高度调节气缸带动升降架移动至适当高度，使得抓取机构能够对雨水篦子进行抓取，调节灵活、简便。

所述抓取机构包括工作板、抓取板、双向抓取气缸与安装座，工作板安装在升降架下端，工作板上开设有移动槽，移动槽前后两端对称安装有抓取板，抓取板通过滑动配合方式安装在移动槽内，抓取板呈l型结构，且抓取板下端从左往右均匀开设有开口，两块抓取板之间连接有双向抓取气缸，双向抓取气缸通过安装座安装在工作板上；通过双向抓取气缸对两块抓取板的间距进行调节，使得抓取板顶端能够伸入雨水篦子的缝隙内，接着通过双向抓取气缸带动抓取板向外运动，同时通过高度调节气缸对抓取机构高度进行调节，使得抓取板顶端与雨水篦子底端紧贴，从而能够将雨水篦子抓取起来，无需人工进行抓取，降低了劳动强度，且能够满足不同尺寸大小的雨水篦子的工作需要，扩大了本发明的使用范围。

所述位置调节机构包括电动滑块、升降气缸与升降伸缩杆，电动滑块通过滑动配合方式安装在滑槽内，电动滑块下端安装有升降气缸，升降气缸顶端与工作架相连接，升降气缸左右两端对称布置有升降伸缩杆，升降伸缩杆一端安装在电动滑块下端，升降伸缩杆另一端安装在工作架上；通过电动滑块与升降气缸共同配合，将清理装置位置调节适当，无需人工移动位置，提高了工作效率。

所述侧壁清理机构包括驱动支链、伸缩刮板、推送气缸、推送板与伸缩集料槽，驱动支链安装在工作架侧壁上，驱动机构前后两侧对称安装有伸缩刮板，伸缩刮板通过滑动配合方式安装在滑槽内，伸缩刮板侧壁左右两端对称安装有推送气缸，推送气缸顶端与推送板相连接，推送板下端通过滑动配合方式与伸缩刮板侧壁相连接，伸缩刮板下端布置有伸缩集料槽，伸缩集料槽安装在工作架侧壁上；根据雨水口的实际尺寸将伸缩刮板与伸缩集料槽长度调节适当后，通过驱动支链带动两块伸缩刮板进行往复直线运动，使得伸缩刮板能够将雨水口侧壁上的淤泥、垃圾等杂物刮除，刮除下来的杂物一部分落入下方的伸缩集料槽内，一部分附着在伸缩刮板上，此时推送气缸带动推送板进行同步运动，从而能够将伸缩刮板上的杂物刮落，无需人工使用工具对雨水口侧壁的污泥与垃圾进行清理，避免了雨天作业时存在的安全隐患，且不会弄脏工作人员的衣物，保证了工作的清洁性。

所述驱动支链包括安装板、驱动电机、旋转拨片、凸柱、滑动槽架、主动齿条、齿轮、支撑板、从动齿条与导引轨，安装板安装在工作架顶端，安装板上通过电机座安装有驱动电机，驱动电动机输出轴与旋转拨片相连接，旋转拨片上安装有凸柱，凸柱通过滑动配合方式与滑动槽架上设置的滑动槽相连接，滑动槽安装在主动齿条侧壁上，主动齿条前侧啮合有齿轮，齿轮通过轴承安装在支撑板上，支撑板安装在工作架顶端，齿轮前侧啮合有从动齿条，主动齿条与从动齿条均通过滑动配合方式安装在导引轨内，导引轨安装在工作架侧壁上，且主动齿条与从动齿条外侧与伸缩刮板相连接；通过驱动电机带动旋转拨片进行同步转动，同时凸柱在滑动槽内进行往复直线运动，使得主动齿条在导引轨内进行往复直线运动，在齿轮的辅助作用下，从动齿条进行与主动齿条运动方向相反的往复直线运动，由此带动伸缩刮板进行同步运动，使得伸缩刮板能够将雨水口侧壁上的杂物刮除，无需人工进行清理，降低了人工成本，消除了安全隐患。

所述底部清理机构包括清理支链与收集支链，清理支链安装在工作架下端，清理支链前后两端对称布置有收集支链，收集支链安装在工作架侧壁上；通过清理支链对雨水口底部的杂物进行清理，清理出的杂物被放置在收集支链内，无需人工进行收集，提高了工作效率，加快了工作进度。

所述清理支链包括调节电动推杆、调节架、清理板与牵引气缸，调节电动推杆安装在工作架下端，调节电动推杆顶端安装有调节架，调节架前后两端通过铰链对称安装有清理板，清理板外壁上通过铰链与牵引气缸相连接，牵引气缸底端通过铰链安装在调节架下端；通过调节电动推杆将工作位置调节适当，再通过牵引气缸带动清理板进行同步运动，使得清理板能够对清理口底端的杂物进行清理，无需人工清理，降低了劳动强度，减轻了清理难度。

所述收集支链包括固定架、滑动板、牵引电动推杆、固定支板与收集筐，固定架安装在工作架侧壁上，固定架侧壁上开设有牵引槽，牵引槽内通过滑动配合方式安装有滑动板，滑动板侧壁上安装有牵引电动推杆，牵引电动推杆底端安装在固定支板侧壁上，固定支板安装在工作架侧壁上，滑动板下端安装有收集筐，且收集筐底面上均匀开设有筛孔；通过牵引电动推杆带动滑动板在牵引槽内进行滑动，使得在清理支链对雨水口底部进行清理时，收集支链不会对清理造成阻碍，而当清理支链清理出杂物时去，牵引气缸带动滑动板下端的收集筐运动至清理支链下端，使得两块清理板之间的杂物能够落入收集筐中，无需人工进行收集，而且可以对底部进行多次清理，无需每次清理出杂物后，都要将杂物堆放在雨水口外部，加快了工作进度，且收集筐上设置有筛孔，以便排出杂物中的污水，减轻了收集筐中杂物的重量。

工作时，在行走轮的辅助作用下，本发明移动至指定工作地点，接着通过高度调节气缸带动升降架移动至适当高度，使得抓取机构能够对雨水篦子进行抓取，通过双向抓取气缸对两块抓取板的间距进行调节，使得抓取板顶端能够伸入雨水篦子的缝隙内，接着通过双向抓取气缸带动抓取板向外运动，同时通过高度调节气缸对抓取机构高度进行调节，使得抓取板顶端与雨水篦子底端紧贴，从而能够将雨水篦子抓取起来，然后行走轮带动本发明进行移动，使得清理装置位于雨水口正上方，同时通过伸缩安装架与升降气缸的共同配合，使得清理装置伸入雨水口内部，再通过电动滑块将清理装置位置调节适当，然后根据雨水口的实际尺寸将伸缩刮板与伸缩集料槽长度调节适当后，通过驱动电机带动旋转拨片进行同步转动，凸柱在滑动槽内进行往复直线运动，使得主动齿条在导引轨内进行往复直线运动，在齿轮的辅助作用下，从动齿条进行与主动齿条运动方向相反的往复直线运动，由此带动伸缩刮板进行同步运动，使得伸缩刮板能够将雨水口侧壁上的淤泥、垃圾等杂物刮除，刮除下来的杂物一部分落入下方的伸缩集料槽内，一部分附着在伸缩刮板上，此时推送气缸带动推送板进行同步运动，从而能够将伸缩刮板上的杂物刮落进伸缩基料槽内，与此同时，通过调节电动推杆将工作位置调节适当，再通过牵引气缸带动清理板进行同步运动，使得清理板能够对清理口底端的杂物进行清理，通过牵引电动推杆带动滑动板在牵引槽内进行滑动，使得在清理支链对雨水口底部进行清理时，收集支链不会对清理造成阻碍，而当清理支链清理出杂物时去，牵引气缸带动滑动板下端的收集筐运动至清理支链下端，使得两块清理板之间的杂物能够落入收集筐中，本发明可以解决现有雨水口清理过程中存在的人工成本高、清理难度大、使用范围小与存在安全隐患等问题，可以实现对雨水口进行自动化清理的功能。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1.本发明可以解决现有雨水口清理过程中存在的人工成本高、清理难度大、使用范围小与存在安全隐患等问题，可以实现对雨水口进行自动化清理的功能，具有人工成本低、清理难度小、使用范围广与安全性好等优点；

2.本发明设置有开盖装置，通过高度调节机构将抓取机构高度调节适当后，抓取机构将雨水口上安装的雨水篦子抓取起来，以便之后对雨水口内部进行清理，无需人工打开雨水篦子，降低了人工成本，避免工作人员碰到雨水篦子上的垃圾，保证了工作的清洁性，且能够满足不同尺寸大小的雨水篦子的工作需要，扩大了本发明的使用范围；

3.本发明设置有侧壁清理机构，无需人工使用工具对雨水口侧壁的污泥与垃圾进行清理，避免了雨天作业时存在的安全隐患，且不会弄脏工作人员的衣物，保证了工作的清洁性；

4.本发明设置有底部清理机构，能够对清理口底端的杂物进行清理，无需人工在狭小的空间内进行清理，降低了劳动强度，减轻了清理难度。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的立体结构示意图；

图2是本发明伸缩安装架与清理装置之间的配合立体结构示意图；

图3是本发明工作架与驱动支链之间的配合立体结构示意图；

图4是本发明工作架与清理支链之间的配合立体结构示意图；

图5是本发明伸缩安装架与开盖装置之间的配合立体结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

如图1至图5所示，一种市政排水管道清理机器人，包括底板1、伸缩安装架2、行走轮3、开盖装置4与清理装置5，所述底板1下端安装有行走轮3，底板1上端安装有伸缩安装架2，伸缩安装架2上开设有滑槽，伸缩安装架2上从左往右依次安装有清理装置5与开盖装置4；其中：

所述开盖装置4包括高度调节机构41与抓取机构42，高度调节机构41安装在伸缩安装架2下端，高度调节机构41下端安装有抓取机构42；通过高度调节机构41将抓取机构42高度调节适当后，抓取机构42将雨水口上安装的雨水篦子抓取起来，以便之后对雨水口内部进行清理，无需人工打开雨水篦子，避免工作人员碰到雨水篦子上的垃圾，保证了工作的清洁性。

所述清理装置5包括位置调节机构51、工作架52、侧壁清理机构53与底部清理机构54，位置调节机构51安装在滑槽内，位置调节机构51下端安装有工作架52，工作架52前后侧壁上对称开设有滑槽，且工作架52侧壁上安装有侧壁清理机构53，工作架52下端安装有底部清理机构54；通过位置调节机构51将工作位置调节适当后，再通过侧壁清理机构53与底部清理机构54的相互配合将雨水口内部清理干净，无需人工进行清理，降低了人工成本，且消除了人工进行清理时存在的安全隐患，提高了工作的安全性。

所述高度调节机构41包括高度调节气缸411、辅助伸缩杆412与升降架413，高度调节气缸411安装在伸缩安装架2下端，高度调节气缸411顶端安装有升降架413，高度调节气缸411左右两端对称布置有辅助伸缩杆412，辅助伸缩杆412一端与伸缩安装架2相连接，辅助伸缩杆412另一端安装在升降架413上；通过高度调节气缸411带动升降架413移动至适当高度，使得抓取机构42能够对雨水篦子进行抓取，调节灵活、简便。

所述抓取机构42包括工作板421、抓取板422、双向抓取气缸423与安装座424，工作板421安装在升降架413下端，工作板421上开设有移动槽，移动槽前后两端对称安装有抓取板422，抓取板422通过滑动配合方式安装在移动槽内，抓取板422呈l型结构，且抓取板422下端从左往右均匀开设有开口，两块抓取板422之间连接有双向抓取气缸423，双向抓取气缸423通过安装座424安装在工作板421上；通过双向抓取气缸423对两块抓取板422的间距进行调节，使得抓取板422顶端能够伸入雨水篦子的缝隙内，接着通过双向抓取气缸423带动抓取板422向外运动，同时通过高度调节气缸411对抓取机构42高度进行调节，使得抓取板422顶端与雨水篦子底端紧贴，从而能够将雨水篦子抓取起来，无需人工进行抓取，降低了劳动强度，且能够满足不同尺寸大小的雨水篦子的工作需要，扩大了本发明的使用范围。

所述位置调节机构51包括电动滑块511、升降气缸512与升降伸缩杆513，电动滑块511通过滑动配合方式安装在滑槽内，电动滑块511下端安装有升降气缸512，升降气缸512顶端与工作架52相连接，升降气缸512左右两端对称布置有升降伸缩杆513，升降伸缩杆513一端安装在电动滑块511下端，升降伸缩杆513另一端安装在工作架52上；通过电动滑块511与升降气缸512共同配合，将清理装置5位置调节适当，无需人工移动位置，提高了工作效率。

所述侧壁清理机构53包括驱动支链531、伸缩刮板532、推送气缸533、推送板534与伸缩集料槽535，驱动支链531安装在工作架52侧壁上，驱动机构前后两侧对称安装有伸缩刮板532，伸缩刮板532通过滑动配合方式安装在滑槽内，伸缩刮板532侧壁左右两端对称安装有推送气缸533，推送气缸533顶端与推送板534相连接，推送板534下端通过滑动配合方式与伸缩刮板532侧壁相连接，伸缩刮板532下端布置有伸缩集料槽535，伸缩集料槽535安装在工作架52侧壁上；根据雨水口的实际尺寸将伸缩刮板532与伸缩集料槽535长度调节适当后，通过驱动支链531带动两块伸缩刮板532进行往复直线运动，使得伸缩刮板532能够将雨水口侧壁上的淤泥、垃圾等杂物刮除，刮除下来的杂物一部分落入下方的伸缩集料槽535内，一部分附着在伸缩刮板532上，此时推送气缸533带动推送板534进行同步运动，从而能够将伸缩刮板532上的杂物刮落，无需人工使用工具对雨水口侧壁的污泥与垃圾进行清理，避免了雨天作业时存在的安全隐患，且不会弄脏工作人员的衣物，保证了工作的清洁性。

所述驱动支链531包括安装板5311、驱动电机5312、旋转拨片5313、凸柱5314、滑动槽架5315、主动齿条5316、齿轮5317、支撑板5318、从动齿条5319与导引轨5320，安装板5311安装在工作架52顶端，安装板5311上通过电机座安装有驱动电机5312，驱动电动机输出轴与旋转拨片5313相连接，旋转拨片5313上安装有凸柱5314，凸柱5314通过滑动配合方式与滑动槽架5315上设置的滑动槽相连接，滑动槽安装在主动齿条5316侧壁上，主动齿条5316前侧啮合有齿轮5317，齿轮5317通过轴承安装在支撑板5318上，支撑板5318安装在工作架52顶端，齿轮5317前侧啮合有从动齿条5319，主动齿条5316与从动齿条5319均通过滑动配合方式安装在导引轨5320内，导引轨5320安装在工作架52侧壁上，且主动齿条5316与从动齿条5319外侧与伸缩刮板532相连接；通过驱动电机5312带动旋转拨片5313进行同步转动，同时凸柱5314在滑动槽内进行往复直线运动，使得主动齿条5316在导引轨5320内进行往复直线运动，在齿轮5317的辅助作用下，从动齿条5319进行与主动齿条5316运动方向相反的往复直线运动，由此带动伸缩刮板532进行同步运动，使得伸缩刮板532能够将雨水口侧壁上的杂物刮除，无需人工进行清理，降低了人工成本，消除了安全隐患。

所述底部清理机构54包括清理支链541与收集支链542，清理支链541安装在工作架52下端，清理支链541前后两端对称布置有收集支链542，收集支链542安装在工作架52侧壁上；通过清理支链541对雨水口底部的杂物进行清理，清理出的杂物被放置在收集支链542内，无需人工进行收集，提高了工作效率，加快了工作进度。

所述清理支链541包括调节电动推杆5411、调节架5412、清理板5413与牵引气缸5414，调节电动推杆5411安装在工作架52下端，调节电动推杆5411顶端安装有调节架5412，调节架5412前后两端通过铰链对称安装有清理板5413，清理板5413外壁上通过铰链与牵引气缸5414相连接，牵引气缸5414底端通过铰链安装在调节架5412下端；通过调节电动推杆5411将工作位置调节适当，再通过牵引气缸5414带动清理板5413进行同步运动，使得清理板5413能够对清理口底端的杂物进行清理，无需人工清理，降低了劳动强度，减轻了清理难度。

所述收集支链542包括固定架5421、滑动板5422、牵引电动推杆5423、固定支板5424与收集筐5425，固定架5421安装在工作架52侧壁上，固定架5421侧壁上开设有牵引槽，牵引槽内通过滑动配合方式安装有滑动板5422，滑动板5422侧壁上安装有牵引电动推杆5423，牵引电动推杆5423底端安装在固定支板5424侧壁上，固定支板5424安装在工作架52侧壁上，滑动板5422下端安装有收集筐5425，且收集筐5425底面上均匀开设有筛孔；通过牵引电动推杆5423带动滑动板5422在牵引槽内进行滑动，使得在清理支链541对雨水口底部进行清理时，收集支链542不会对清理造成阻碍，而当清理支链541清理出杂物时去，牵引气缸5414带动滑动板5422下端的收集筐5425运动至清理支链541下端，使得两块清理板5413之间的杂物能够落入收集筐5425中，无需人工进行收集，而且可以对底部进行多次清理，无需每次清理出杂物后，都要将杂物堆放在雨水口外部，加快了工作进度，且收集筐5425上设置有筛孔，以便排出杂物中的污水，减轻了收集筐5425中杂物的重量。

工作时，在行走轮3的辅助作用下，本发明移动至指定工作地点，接着通过高度调节气缸411带动升降架413移动至适当高度，使得抓取机构42能够对雨水篦子进行抓取，通过双向抓取气缸423对两块抓取板422的间距进行调节，使得抓取板422顶端能够伸入雨水篦子的缝隙内，接着通过双向抓取气缸423带动抓取板422向外运动，同时通过高度调节气缸411对抓取机构42高度进行调节，使得抓取板422顶端与雨水篦子底端紧贴，从而能够将雨水篦子抓取起来，然后行走轮3带动本发明进行移动，使得清理装置5位于雨水口正上方，同时通过伸缩安装架2与升降气缸512的共同配合，使得清理装置5伸入雨水口内部，再通过电动滑块511将清理装置5位置调节适当，然后根据雨水口的实际尺寸将伸缩刮板532与伸缩集料槽535长度调节适当后，通过驱动电机5312带动旋转拨片5313进行同步转动，凸柱5314在滑动槽内进行往复直线运动，使得主动齿条5316在导引轨5320内进行往复直线运动，在齿轮5317的辅助作用下，从动齿条5319进行与主动齿条5316运动方向相反的往复直线运动，由此带动伸缩刮板532进行同步运动，使得伸缩刮板532能够将雨水口侧壁上的淤泥、垃圾等杂物刮除，刮除下来的杂物一部分落入下方的伸缩集料槽535内，一部分附着在伸缩刮板532上，此时推送气缸533带动推送板534进行同步运动，从而能够将伸缩刮板532上的杂物刮落进伸缩基料槽内，与此同时，通过调节电动推杆5411将工作位置调节适当，再通过牵引气缸5414带动清理板5413进行同步运动，使得清理板5413能够对清理口底端的杂物进行清理，通过牵引电动推杆5423带动滑动板5422在牵引槽内进行滑动，使得在清理支链541对雨水口底部进行清理时，收集支链542不会对清理造成阻碍，而当清理支链541清理出杂物时去，牵引气缸5414带动滑动板5422下端的收集筐5425运动至清理支链541下端，使得两块清理板5413之间的杂物能够落入收集筐5425中，本发明解决了现有雨水口清理过程中存在的人工成本高、清理难度大、使用范围小与存在安全隐患等问题，实现了对雨水口进行自动化清理的功能，达到了目的。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中的描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。