一种固化修补用管道检测机器人的制作方法

1.本实用新型涉及管道修复技术领域，具体涉及一种固化修补用管道检测机器人。


背景技术：

2.下水道是一种城市公共设施，指建筑物排放污水和雨水的管道；也指城市、厂区或村庄排除污水和雨水的地下通道。
3.供水管道腐蚀、破裂等现象，会造成水资源的大量浪费；若长时间不去修理甚至会造成管道坍塌，导致路面沉降的问题，会对生命和财产安全造成威胁。
4.原来的修复工艺是用挖掘机把地下管道挖出来，再埋进去新管道，叫做传统开挖法，但是这个方法浪费时间，并且造成路面受损，空气污染，噪音污染，交通堵塞。


技术实现要素：

5.针对现有技术中存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种固化修补用管道检测机器人，能够解决现有技术中管道破损需开挖重新铺设或者开挖后维修，导致交通堵塞和作业效率低下的问题。
6.为达到以上目的，本实用新型采取的技术方案是：
7.本实用新型提供一种固化修补用管道检测机器人，包括：
8.行进小车，其可在管道内行进；
9.修补机构，其设于所述行进小车上，用于固化修补所述管道；
10.可连续弯折的导杆，其与所述行进小车连接，可向一侧弯折，用于适应所述管道的布局弯折伸入所述管道，以将所述行进小车送入管道内。
11.在一种可选的方案中，所述修补机构包括：
12.安装支座，其设于所述行进小车上，并可以所述行进小车行进方向为轴线旋转，所述安装支座上设有至少一根支撑杆，所述支撑杆可展开和收回，所述支撑杆展开时，其端部可抵持在所述管道的内壁上，所述支撑杆收回时，其端部可收回在所述管道内，与所述行进小车一起行进；
13.与所述支撑杆个数相同的修复滚筒，其设于所述支撑杆的端部，用于随所述安装支座的旋转固化修补所述管道。
14.在一种可选的方案中，所述安装支座上设有三根支撑杆，三根所述支撑杆在周向方向间隔设置，依次设在三根所述支撑杆的所述修复滚筒分别为无纺布滚筒、液体刷滚筒和加热滚筒。
15.在一种可选的方案中，所述行进小车行进方向的端部设有可转动地限位支座，所述限位支座设有使所述支撑杆穿过的限位孔，所述安装支座设于所述行进小车内部并可沿轴线方向移动，所述行进小车内部还设有直线位移驱动装置，其可驱动所述安装支座直线位移，以使穿过所述限位孔的支撑杆展开和收回。
16.在一种可选的方案中，所述限位支座为圆盘，且所述圆盘外径上设有结合齿，所述
行进小车上还设有驱动电机，所述驱动电机通过与所述结合齿啮合的驱动齿轮驱动限位支座转动。
17.在一种可选的方案中，所述导杆包括至少两根u型槽杆，且所述u型槽杆之间在
°
内可转动连接，使所述导杆完全展开后呈直线。
18.在一种可选的方案中，两个所述u型槽杆之间通过连接u型槽段转动连接，所述u型槽段的一端设置在其中一所述u型槽杆的u型槽内，所述u型槽段的另一端可向一侧转动的设置在另一所述u型槽杆内。
19.在一种可选的方案中，还包括导杆送入工具，所述导杆送入工具包括：
20.弧形导向管，其包括入口端和出口端，所述出口端用于伸入井口内，所述入口端用于置于井口外，所述导杆可从入口端穿入，从出口端穿出；
21.导杆滚筒，其用于设在所述井口以卷收和下放所述导杆。
22.在一种可选的方案中，所述弧形导向管的内壁上设有导轮，用于减小对所述导杆的摩擦力。
23.在一种可选的方案中，所述导杆弯折方向的一侧设有驱动齿，所述导杆送入工具还包括导杆驱动机构，其包括导杆电机和与所述驱动齿啮合的导杆齿轮，所述导杆电机通过导杆齿轮带动驱动齿，使导杆向井内下放或者回收至井口。
24.与现有技术相比，本实用新型的优点在于：通过在于支撑杆的端部设置修复滚筒，并且将支撑杆设置在金可旋转的安装支座上，在发现管道内某一段有损坏时，可以将支撑杆展开，使支撑杆端部设置的修复滚筒抵持在管道内壁上的损坏处，并旋转安装支座带动修复滚筒在管道内旋转进行修补作业；当修补完成或者不需要修补作业时，可以将支撑杆收回，使行进小车在管道内行进，以到达或者寻找下一个损坏点。
附图说明
25.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
26.图1为本实用新型实施例中固化修补用管道检测机器人的结构示意图；
27.图2为本实用新型图1中a处的放大示意图；
28.图3为本实用新型图1中b处的放大示意图；
29.图4为本实用新型行进小车和修正机构的俯视结构示意图；
30.图5为本实用新型部分导杆的俯视结构示意图；
31.图6为本实用新型部分导杆的主视剖视结构示意图；
32.图中：1、行进小车；11、限位支座；12、驱动电机；13、驱动齿轮；2、修补机构；21、安装支座；211、支撑杆；22、滚筒；221、无纺布滚筒；222、液体刷滚筒；223、加热滚筒；3、导杆；31、u型槽杆；32、u型槽段；33、驱动齿；4、管道；5、旋转摄像头；6、导杆送入工具；61、弧形导向管；62、导杆滚筒；63、导轮；64、导杆驱动机构；641、导杆电机；642、导杆齿轮；65、井口支撑架；7、修正机构；71、弹性支架；72、环形支架；73、弹性叶片。
具体实施方式
33.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
34.以下结合附图对本实用新型一种固化修补用管道检测机器人的实施例作进一步详细说明。
35.如图1所示，本实用新型提供一种固化修补用管道检测机器人，包括：行进小车1、修补机构2和可连续弯折的导杆3。
36.其中，行进小车1可在管道4内行进；修补机构2设于行进小车1上，用于固化修补管道4；可连续弯折的导杆3与行进小车1连接，可向一侧弯折，用于适应管道4的布局弯折伸入管道4，以将行进小车1送入管道4内。
37.在使用该固化修补用管道检测机器人时，通过可连续弯折的导杆3将行进小车1送入管道4内，设置在行进小车上的修补机构2就可以在管道4内进行固化修补作业，这样就可以不必进行开挖作业就可以对管道4内的腐蚀和破裂情况进行固化修补。可提高修补管道的作业效率和节省时间，避免造成路面受损，空气污染，噪音污染，交通堵塞。
38.如图3所示，在一些可选的实施例中，修补机构2包括：安装支座21和与支撑杆211个数相同的修复滚筒22。
39.其中，安装支座21设于行进小车1上，并可以行进小车1行进方向为轴线旋转，安装支座21上设有至少一根支撑杆211，支撑杆211可展开和收回，支撑杆211展开时，其端部可抵持在管道4的内壁上，支撑杆211收回时，其端部可收回在管道4内，与行进小车1一起行进；修复滚筒22设于支撑杆211的端部，用于随安装支座21的旋转固化修补管道4。
40.在本实施例中，通过在于支撑杆211的端部设置修复滚筒22，并且将支撑杆211设置在金可旋转的安装支座21上，在发现管道4内某一段有损坏时，可以将支撑杆211展开，使支撑杆211端部设置的修复滚筒22抵持在管道4内壁上的损坏处，并旋转安装支座21带动修复滚筒22在管道4内旋转进行修补作业；当修补完成或者不需要修补作业时，可以将支撑杆211收回，使行进小车1在管道4内行进，以到达或者寻找下一个损坏点。
41.本例中，支撑杆211为弹性杆，弹性抵持在管道内，可通过调整支撑杆211的展开角度，从而调整支撑杆211上修复滚筒22抵持在管道内壁的压力。并且，修复滚筒22与调整支撑杆211之间的连接也为呈角度的弹性连接，当修复滚筒22受到支撑杆211与管道内壁之间的挤压力后，可自己调整至与管道内壁的轴线方向平行。
42.在一些可选的实施例中，安装支座21上设有三根支撑杆211，三根支撑杆211在周向方向间隔设置，依次设在三根支撑杆211的修复滚筒22分别为无纺布滚筒221、液体刷滚筒222和加热滚筒223。
43.在本实施例中，在发现管道4内某一段有损坏时，可以将三根支撑杆211均展开，使支撑杆211端部设置的无纺布滚筒221、液体刷滚筒222和加热滚筒223抵持在管道4内壁上的损坏处，并旋转安装支座21带动无纺布滚筒221、液体刷滚筒222和加热滚筒223在管道4内旋转进行修补作业。
44.其中，无纺布滚筒221上面缠绕无纺布，可以沿轴无限旋转，在管道4的内壁上铺设
无纺布。液体刷滚筒222为毛刷滚筒，可以沿轴无限旋转，液体刷滚筒222的支撑杆211有多个液体通道，与安装支座21连接，安装支座21把修补液体膏通过与滚筒的支撑杆211上的液体通道到液体刷滚筒222上，液体刷滚筒222通过无限旋转把液体膏擦投在管道壁上面。加热滚筒223是一个中空的圆形滚筒，可以沿轴无限旋转，与支撑杆211连接，支撑杆211上设有信号线和供电给加热滚筒223电线，信号线可传输控制加热滚筒223开关的控制信号，加热滚筒223内设有发热部件，发热部件可配置为两种选择，一种采用红外线灯光发热，那么滚筒外壳是透明的玻璃管；另一种采用发热丝，那么滚筒外壳是金属外壳，便于给修补液体膏加热，使其凝固。
45.在一些可选的实施例中，行进小车1行进方向的端部设有可转动地限位支座11，限位支座11设有使支撑杆211穿过的限位孔，安装支座21设于行进小车1内部并可沿轴线方向移动，行进小车1内部还设有直线位移驱动装置，其可驱动安装支座21直线位移，以使穿过限位孔的支撑杆211展开和收回。
46.在本实施例中，安装支座21上的支撑杆211呈一定角度的穿过限位支座11，并且安装支座21和限位支座11均旋转，可实现带动所有的支撑杆211转动。支撑杆211可相对于安装支座21展开或者收回，本例中，安装支座21为圆盘形，即支撑杆211可在安装支座21的径向方向转动，限位支座11在轴向方向上相对预定，安装支座21在行进小车1内部通过直线位移驱动装置驱动，沿轴线方向进行直线位移时，若安装支座21向限位支座11靠近，则安装支座21上的支撑杆211会增大展开角度，若安装支座21与限位支座11的距离增大时，则安装支座21上的支撑杆211会回收。轴线方向为行进小车1的长度方向即行进小车1的行进的方向。
47.本例中，直线位移驱动装置为齿轮齿条机构，包括可在行进小车1内部直线移动的齿条，齿条与安装支座21连接，固定在行进小车1内部的伺服电机，伺服电机通过齿轮带动齿条直线位移，即带动安装支座21在行进小车1内部直线移动，以使穿过限位孔的支撑杆211展开和收回。
48.在一些可选的实施例中，限位支座11为圆盘，且圆盘外径上设有结合齿，行进小车1上还设有驱动电机12，驱动电机12通过与结合齿啮合的驱动齿轮13驱动限位支座11转动。
49.在本实施例中，安装支座21上设有三个支撑杆211，限位支座11上对应设有三个限位孔。限位支座11为圆盘，三个限位孔呈120
°
，三个限位孔之间的连线呈等边三角形。限位支座11通过轴承与行进小车1连接，实现与行进小车1的相对转动。驱动电机12通过与结合齿啮合的驱动齿轮13驱动限位支座11转动，可实现带动三根支撑杆211上设置的无纺布滚筒221、液体刷滚筒222和加热滚筒223在管道4内转动，对管道4内的破损情况进行修复。
50.在一些可选的实施例中，无纺布滚筒221为上面缠绕有无纺布的滚筒。液体刷滚筒222为毛刷滚筒。加热滚筒223为内置红外发热的玻璃滚筒或者内置发热丝的金属滚筒。
51.在使用时，先用液体刷滚筒222先喷刷液体，再无纺布滚筒221滚动铺设无纺布，最后采用加热滚筒223进行烘干，是无纺布粘结到管道4的内壁。如图5和图6所示，在一些可选的实施例中，导杆3包括至少两根u型槽杆31，且u型槽杆之间在180
°
内可转动连接，使导杆3完全展开后呈直线。
52.在本实施例中，导杆3通过可在180
°
内转动u型槽杆31连接而成，并且在导杆3完全展开后呈180
°
，可在从井口伸入井内时转弯，在伸入井内保持直线向前推进，以推动行进小车向前推进。u型槽杆31的材料可以是钢材、塑料、轻金属、炭纤维，或者高分子材料组成。
53.在一些可选的实施例中，两个u型槽杆31之间通过连接u型槽段32转动连接，u型槽段32的一端设置在其中一u型槽杆31的u型槽内，u型槽段32的另一端可向一侧转动的设置在另一u型槽杆31内。
54.在本实施例中，u型槽杆31内u型槽空间，大于u型槽段32的外轮廓，u型槽段32的一端通过螺栓固定设置在其中一u型槽杆31的u型槽内，u型槽段32的另一端的侧壁上设有转动孔，另一u型槽杆31的对应位置也设有转动孔，u型槽段32的另一端设在另一u型槽杆31内，通过销钉穿过转动孔实现转动连接，这样的设计可以利用现有的材料，两个规格不同的槽钢分别作为u型槽杆31和u型槽段32，以此来制作导杆3，不需要特殊的设计就可以实现，可节省成本。另外，为避免与u型槽杆31之间产生干涉，将u型槽段32的转动端设计为圆弧形，以使u型槽段32在u型槽杆31内自由转动。
55.如图1和图2所示，在一些可选的实施例中，还包括导杆送入工具6，导杆送入工具6包括：弧形导向管61和导杆滚筒62，其中。弧形导向管61包括入口端和出口端，出口端用于伸入井口内，入口端用于置于井口外，导杆3可从入口端穿入，从出口端穿出；导杆滚筒62用于设在井口以卷收和下放导杆3。
56.在本实施例中，u型槽杆31可向一侧转动180
°
，可收纳在导杆滚筒62上。在下放时，可以先将导杆3穿过弧形导向管61后，再与行进小车1连接，然后放入井口内。连续的导杆3可通过弧形导向管61连续放入水平管道内，减少了向水平管道内推动u型槽杆31的步骤。还可以在弧形导向管61安装用于将其下放的支撑杆，并且在支撑杆的下部有弹性部件，可以避免弧形导向管61直接触底，发生碰撞，撞坏行进小车1上的修补机构2。
57.在一些可选的实施例中，弧形导向管61的内壁上设有导轮63，用于减小对导杆3的摩擦力。
58.在本实施例中，在弧形导向管61的内壁上设置导轮63，可减小对导杆3的摩擦力，方便将导杆3送入管道4内。
59.在一些可选的实施例中，导杆3弯折方向的一侧设有驱动齿33，导杆送入工具6还包括导杆驱动机构64，其包括导杆电机641和与驱动齿33啮合的导杆齿轮642，导杆电机641通过导杆齿轮642带动驱动齿33，使导杆3向井内下放或者回收至井口。
60.在本实施例中，导杆驱动机构64设置在井口处，当下放导杆3时，导杆电机641通过导杆齿轮642带动驱动齿33位移，从而使导杆3向井内下放；当回收导杆3时，导杆电机641通过导杆齿轮642带动驱动齿33位移，使导杆3回收至井口。
61.另外，导杆送入工具6还包括用于设在井口的井口支撑架65，弧形导向管61设置在井口支撑架65上，以方便下放导杆3。井口支撑架65为三角形状，由三个支架组成，下面有可调节升降高低的螺栓，以调节井口支撑架65的水平度。
62.弧形导向管61设在井口内的竖直段为多个小节段拼接而成，每两个小节段之间活动连接，可根据竖井的深度选择性拼接。当遇到较深的竖井时，可添加相同的小节段，通过简易螺栓操作即可完成，方便安装。
63.井口处还设有记米编码器，用于记录导杆3延伸长度，与地面的上的控制系统信号连接，将采集的导杆3延伸长度信号传输至控制系统。
64.在一些可选的实施例中，行进小车1上方设有旋转摄像头5，可水平旋转和上下俯仰，并可将获取的图像信息传递至地面。
65.在本实施例中，行进小车1上设置的旋转摄像头5，可以垂直于水平轴360度无限旋转，仰俯180度，用于拍摄管道里面相关视频，与控制信号线连接，接收地面上面主机控制箱的指令。本例中，安装在旋转摄像头5上面还设有灯光，用于照明，与旋转摄像头5一起俯仰或者转动。
66.本例中，获取的图像信息传递至地面的控制系统，控制系统还用于控制旋转摄像头5旋转和俯仰的角度。控制系统还与伺服电机、驱动电机12和导杆电机641信号连接，以控制其运作。
67.如图1和图4所示，在一些可选的实施例中，行进小车1的两侧设有弹性修正机构7，其在行进小车1行进时，弹性抵持在管道4的内壁。
68.在本实施例中，两个修正机构7通过弹性支架71设在行进小车1的两侧，修正机构7可转动地设置在弹性支架71的两端。修正机构7包括多个弹性叶片73和环形支架72，环形支架72可在运行时在水平面内转动地设在弹性支架71的端部；多个弹性叶片73周向间隔设置在环形支架72上。弹性叶片73的下部呈弧形，以减小与管道4内地面或者淤泥的摩擦，并且从旋转中心向外部倾斜向上。在行进小车1行进时，弹性叶片73弹性抵持在管道4的内壁上，可起到使行进小车1居中行进的效果。
69.综上所述，在使用该固化修补用管道检测机器人时，通过可连续弯折的导杆3将行进小车1送入管道4内，设置在行进小车上的修补机构2就可以在管道4内进行固化修补作业，驱动电机12通过与结合齿啮合的驱动齿轮13驱动限位支座11转动，可实现带动三根支撑杆211上设置的无纺布滚筒221、液体刷滚筒222和加热滚筒223在管道4内转动，以对管道4内的破损情况进行修复。这样就可以不必进行开挖作业就可以对管道4内的腐蚀和破裂情况进行固化修补。可提高修补管道的作业效率和节省时间，避免造成路面受损，空气污染，噪音污染，交通堵塞。
70.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
71.需要说明的是，在本技术中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
72.以上所述仅是本技术的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本技术。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本技术的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本技术
将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。