一种炮膛清洗机器人的制作方法

本实用新型实施例涉及机器人技术领域，更具体地，涉及一种炮膛清洗机器人。

背景技术：

圆形管道作为一种常见的物料输送部件，应用极为广泛。在工作过程中管道内壁与各种物料直接接触，内壁上往往会残留许多物料残渣，这些物料残渣若不及时清除可能会造成管道堵塞或管道腐蚀。为了提高管道寿命、防止泄露等事故的发生，需要定时对管道内壁进行有效的清洗维护。例如，火炮的炮膛就是一种圆形管道，火炮在发射炮弹过程中，弹丸运动脱落的残留物以及炮膛内火药燃烧残留物会附着在炮膛的内壁，这些残留物会腐蚀炮膛内壁，进而影响炮弹发射的可靠性和准确性，甚至影响火炮的使用寿命。另外，若射击前对炮膛维护不当，炮膛内壁未擦拭干净，留有较多的油泥，可能造成弹丸在膛内运动过程中受阻而引起身管胀膛、炸膛、膛线脱落等重大事故。

目前常用的炮膛清洗装置一般包括清洗杆和底座两部分，清洗杆一端连接有清洗刷，另一端与底座相连，在对炮膛进行清洗时，清洗杆连接有清洗刷的一端伸入炮膛内部。底座一般设置有驱动装置和行走轮，用于带动清洗杆在炮膛内往复运动，同时也用于驱动清洗杆旋转带动清洗刷旋转，实现对炮膛内壁的清洗。

虽然上述装置能够实现对炮膛内壁的自动化清洗，但该装置结构复杂，移动不便，且在工作时占地面积大，清洗效率低。

技术实现要素：

本实用新型实施例提供了一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种炮膛清洗机器人。

本实用新型实施例提供了一种炮膛清洗机器人，包括：绕炮膛轴线旋转的清洗装置，沿炮膛轴线运动的行走装置；其中，所述行走装置包括沿炮膛轴线对称布置在所述清洗装置两侧且与所述清洗装置固定连接的第一行走轮组和第二行走轮组。

其中，所述第一行走轮组的第一支架与所述清洗装置的壳体通过多个螺栓连接，所述第二行走轮组的第二支架与所述清洗装置的壳体通过多个螺栓连接。

其中，电机通过主轴驱动所述清洗装置和所述行走装置，所述主轴一端与所述电机输出轴通过联轴器连接，所述主轴另一端穿装于所述壳体、所述第一支架和所述第二支架的轴孔中。

其中，所述清洗装置包括行星轮系和多个清洗刷，其中，所述行星轮系包括一个与所述主轴通过键连接的太阳轮、多个与所述太阳轮啮合的行星轮以及一个与所述行星轮啮合的内齿轮；多个所述清洗刷沿所述内齿轮外圈周向分布，且与所述内齿轮连接。

其中，所述清洗刷包括刷子支架、螺栓和刷头，其中，所述螺栓将所述刷子支架固定在所述内齿轮上，所述刷头固定在所述刷子支架上。

其中，所述第一行走轮组和所述第二行走轮组分别包括一个与所述主轴通过键连接的蜗杆和多个行走轮，多个所述行走轮通过轮轴分别旋转连接于所述第一支架和所述第二支架上，所述行走轮与所述蜗杆啮合构成蜗轮蜗杆机构。

其中，所述行走轮包括蜗轮以及套装在所述蜗轮上的轮胎，所述蜗轮与所述蜗杆啮合构成蜗轮蜗杆机构。

其中，所述电机通过电机支架和所述第一支架连接。

其中，还包括电气舱，所述电气舱与所述第二支架连接，所述电气舱内设置有供电装置和控制装置。

其中，在所述电机支架上设置有第一行程开关，在所述电气舱外壳上设置有第二行程开关。

本实用新型实施例提供的一种炮膛清洗机器人，通过将行走装置和清洗装置固定连接，并通过电机驱动清洗装置旋转，同时驱动行走装置运动带动清洗装置运动，实现对炮膛内壁的清洗，所述机器人结构紧凑，便于携带，且工作时占地面积小，工作效率高。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种炮膛清洗机器人的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种炮膛清洗机器人的剖视图；

图3为图2所述实施例中A-A向剖视图；

图4为图2所述实施例中B-B向剖视图；

附图标记：

1-前舱； 2-电机；

3-电机支架； 4-第一行程开关；

5-联轴器； 6-行走轮；

7-第一支架； 8-太阳轮；

9-蜗杆； 10-内齿轮；

11-清洗刷； 12-行星轮；

13-第二支架； 14-主轴；

15-电气舱； 16-清洗装置；

17-行走装置； 18-壳体；

19-轮轴； 20-第二行程开关；

601-蜗轮； 602轮胎；

1101-刷子支架 1102-螺栓

1103-刷头。 1701-第一行走轮组

1702-第二行走轮组。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

图1为本实用新型实施例提供的一种炮膛清洗机器人的结构示意图，如图1所示，一种炮膛清洗机器人包括：绕炮膛轴线旋转的清洗装置16，沿炮膛轴线运动的行走装置17；其中，所述行走装置17包括沿炮膛轴线对称布置在所述清洗装置两侧且与所述清洗装置固定连接的第一行走轮组1701和第二行走轮组1702。

其中，所述清洗装置16的外径略大于待清洗炮膛的直径，在电机2的驱动下旋转从而对所述清洗装置16接触到的炮膛内壁进行清洗。所述行走装置17的外径略小于所述待清洗炮膛直径，所述第一行走轮组1701和所述第二行走轮组1702内部结构相同，只是分别连接于所述清洗装置16的两侧，用于保证机器人的平衡，并在电机2的驱动下带动机器人沿炮膛轴线运动从而使得所述清洗装置16也沿着炮膛轴线运动，从而保证整个炮膛内壁都能被清洗装置16的清洗。

具体地，在利用所述机器人对炮膛进行清洗前，先将炮膛水平放置，再将所述机器人放入炮膛中，并保证所述第一行走轮组1701和所述第二行走轮组1702都接触炮膛内壁后接通所述机器人电源。此时，在电机2的驱动下，所述清洗装置17开始绕炮膛轴线旋转，所述行走装置开始沿炮膛轴线向前运动，则所述清洗装置17同时绕炮膛轴线旋转并沿炮膛轴线向前运动，则可完成对所述机器人走过距离的炮膛的清洗。所述机器人在进行清洗工作是，整体进入炮膛内，基本不需占用炮膛外的空间，便于在各种环境下对炮膛进行清洗施工。

本实用新型实施例提供的一种炮膛清洗机器人，通过将行走装置和清洗装置固定连接，并通过电机驱动清洗装置旋转，同时驱动行走装置运动带动清洗装置运动，实现对炮膛内壁的清洗，所述机器人结构紧凑，便于携带，且工作时占地面积小，工作效率高。

在上述实施例中，如图2所示，所述第一行走轮组1701的第一支架7与所述清洗装置16的壳体18通过多个螺栓连接，所述第二行走轮组1702的第二支架13与所述清洗装置16的壳体18通过多个螺栓连接。

其中，所述第一支架7和所述第二支架13的内部结构相同，只是分别连接于所述壳体18的两侧。在所述第一支架7和所述第二支架13上分别沿圆周方向均匀设置有3个阶梯通孔，在所述清洗装置16的壳体18的两侧上分别对应设置有3个螺纹孔，用于通过螺栓将所述第一支架7和所述第二支架13分别与所述清洗装置16的壳体18连接成为一个整体。所述第一支架7、所述第二支架13和所述壳体18的最大外径相等，都小于待清洗炮膛的内径。

在上述实施例中，电机2通过主轴14驱动所述清洗装置16和所述行走装置17，所述主轴14一端与所述电机2输出轴通过联轴器5连接，所述主轴14另一端穿装于所述壳体18、所述第一支架7和所述第二支架13的轴孔中。

其中，所述第一支架7、所述第二支架13和所述壳体18的轴孔的轴心与所述主轴14重合，在所述第一支架7和所述第二支架13远离所述壳体18的一侧分别设置有一个轴承同来与所述主轴14装配，在所述壳体18内设置有一对轴承用来与所述主轴14装配。

具体地，当所述电机2接通电源后通过输出轴将动力传送至所述主轴14，所述主轴14在所述第一支架7、所述第二支架13和所述壳体18的轴孔中旋转，进而驱动所述第一行走轮组1701和所述第二行走轮组1702运动，同时驱动所述清扫装置16旋转。

在上述实施例中，所述清洗装置16包括行星轮系和多个清洗刷11，其中，所述行星轮系包括一个与所述主轴14通过键连接的太阳轮8、多个与所述太阳轮啮合的行星轮12以及一个与所述行星轮啮合的内齿轮10；多个所述清洗刷11沿所述内齿轮10外圈周向分布，且与所述内齿轮10连接。

其中，所述太阳轮8与所述主轴14通过平键连接，多个所述行星轮12通过行星轮轴与所述壳体18连接，且所述行星轮12可绕所述行星轮轴旋转。优选地，在行星轮系中设置3个所述行星轮12，且3个所述行星轮沿圆周方向成120°布置。所述清洗刷11处机器人的外径要略大于所述待清洗炮膛的内径，使得机器人在进行清洗工作时，清洗刷11与带清洗炮膛内壁压紧，达到更好的清洗效果。优选地，在清洗装置16中设置4个所述清洗刷11，且4个所述清洗刷11在内齿轮10外壁成90°布置。

具体地，所述电机2驱动所述主轴14旋转，所述主轴14带动其上的所述太阳轮8旋转，所述太阳轮8通过3个所述行星轮12带动内齿轮10旋转，因为所述清洗刷11与所述内齿轮10连接，则所述清洗刷11与内齿轮10同步旋转，从而完成对于所述清洗刷11接触的炮膛内壁的清洗。

在上述实施例中，如图3所示，所述清洗刷11包括刷子支架1101、螺栓1102和刷头1103，其中，所述螺栓将所述刷子支架1101固定在所述内齿轮10上，所述刷头1103固定在所述刷子支架1101上。

其中，所述刷头1103可更换不同的材质，如猪鬃毛、铜丝、钢丝或棉布，实现对炮膛内壁的清洗或涂油。

本实用新型实施例通过行星轮系驱动清洗装置中的清洗刷旋转实现对炮膛内壁的清洗，且清洗刷刷头可更换，使机器人具有较好的通用性。

在上述实施例中，参考图2和图4，所述第一行走轮组1701和所述第二行走轮组1702分别包括一个与所述主轴14通过键连接的蜗杆9和多个行走轮6，所述行走轮6通过轮轴19分别旋转连接于所述第一支架7和所述第二支架13上，多个所述行走轮6与所述蜗杆9啮合构成蜗轮蜗杆机构。

其中，所述蜗杆9通过平键与所述主轴14连接，所述行走轮6的轮轴19轴线与所述主轴14的轴线垂直，所述蜗杆9与所述行走轮6啮合构成蜗轮蜗杆机构，可以将动力由主轴14传送至行走轮6，以驱动其运动。优选地，所述第一行走轮组1701和所述第二行走轮组1702分别设置3个所述行走轮6，且3个所述行走轮6环绕蜗杆9的轴线成120°布置。

具体地，所述电机2驱动所述主轴14转动，所述主轴14带动所述蜗杆9同步转动，所述蜗杆9驱动所述行走轮6转动。在进行清洗工作时，所述第一行走轮组1701的3个行走轮6和所述第二行走轮组1702的3个行走轮6都被驱动旋转，从而驱动机器人沿炮膛轴线运动。那么，清洗装置16中的清洗刷11在机器人进行清洗工作时，既绕炮膛轴线旋转，又沿炮膛轴线前进或后退，从而实现对整个炮膛的清洗。

在上述实施例中，所述行走轮6包括蜗轮601以及套装在所述蜗轮601上的轮胎602，所述蜗轮601与所述蜗杆9啮合构成蜗轮蜗杆机构。

其中，所述行走轮6骨架为一个所述蜗轮601，所述蜗轮601的周向设置有与所述蜗杆9啮合的齿面，所述蜗轮601的轴向设置有轴孔用于与轮轴19旋转连接，所述蜗轮601轴向还设置有用于安装轮胎602的凸台，所述轮胎602在进行清洗工作时直接与炮膛内壁接触。

本实用新型实施例通过蜗轮蜗杆机构驱动行走装置，以使机器人在炮膛内运动，进而使清洗装置既能绕炮膛轴线旋转又能沿炮膛轴线运动，实现对整个炮膛的清洗。

在上述实施例中，所述电机2通过电机支架3和所述第一支架7连接。

具体地，所述电机2通过法兰盘与所述电机支架3连接，再将所述电机支架3与所述第一支架7连接在一起，前舱1套装在所述电机支架3外，用于保护电机2。则所述电机2、所述行走装置17和所述清洗装置16连接构成一个整体，使得所述机器人的整体结构更加紧凑。

在上述实施例中，所述机器人还包括电气舱15，所述电气舱15与所述第二支架13连接，所述电气舱15内设置有供电装置和控制装置。

其中，所述供电装置用于为所述电机2供电，可以根据电机2的型号提供交流电或直流电。所述控制装置用于控制电机2的转速和转向，进而控制所述机器人行走的方向。

在上述实施例中，在所述电机支架3上设置有第一行程开关4，在所述电气舱15外壳上设置有第二行程开关20。

其中，所述电机支架3和所述电气舱15的外壳都设置有用于安装行程开关的螺纹孔。所述第一行程开关4通过螺纹连接安装在所述电机支架3上，且其感应面正对炮膛内壁，其感应面与炮膛内壁的距离在其触发范围内。所述第二行程开关20通过螺纹连接安装在所述电气舱15的外壳上，且其感应面正对炮膛内壁，其感应面与炮膛内壁的距离在其触发范围内。

具体地，在所述机器人工作工程中，所述第一行程开关4和所述第二行程开关20都处于被触发状态，所述控制装置控制所述机器人保持现有运动状态。当所述第一行程开关4断开时，此时所述机器人所述电机2一端露出炮膛外，则所述控制装置控制所述电机2停机或反转，使所述机器人停止或反向运动。当所述第二行程开关20断开时，此时所述机器人所述电气舱15一端露出炮膛外，则所述控制装置控制所述电机2停机或反转，使所述机器人停止或反向运动。

本实用新型实施例通过设置控制装置、第一行程开关和第二行程开关，可以防止机器人从炮膛内脱落，也可以实现机器人在炮膛内的往复运动，提高了机器人的自动化程度。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。