一种基于并联机构的管道清洗机器人的制作方法

本实用新型涉及管道清洗领域，具体的说是一种基于并联机构的管道清洗机器人。

背景技术：

目前，随着全球工业化工产业的迅猛发展，化工厂将会排放大量的气体和固体污染物，这些污染物如果不经过及时的处理，不仅会加速管道的腐蚀程度，而且污染物的回流将会对机器设备产生危害，工厂现常采用管道清洗机器人对管道的污垢进行清洗护理。

然而，目前处理管道污染物的管道清洗机器人具有清洁效果差、清洁速率低、路径限制大等缺缺陷，因此，根据现有管道清洗机器人的不足之处，迫切需要一种适用范围大、清洗程度高的管道清洗机器人，即一种基于并联机构的管道清洗机器人，能实现对多种不同半径和轨迹的工业管道进行高效清洗，提高工业管道的清洁程度，延长设备寿命。

而传统的

技术实现要素：

为弥补现有技术的不足，本实用新型提供了一种基于并联机构的管道清洗机器人，优化了机器人结构，提高了管道清洗的程度和效率。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于并联机构的管道清洗机器人，包括首端固定装置、并联转向装置、辅助推进装置和清洗装置，其特征在于：所述的首端固定装置位于机器人主体首端；所述的并联转向装置分为内外两部分，并联转向装置与首端固定装置末端固连；所述的辅助推进装置位于并联转向装置后端，与并联转向装置相固连；所述的清洗装置位于机器人主体末端，清洗装置与并联转向装置固连。

所述的首端固定装置包括六片弧状支撑板、六根连杆I、丝杠I、移动套I、玻璃罩I、电机I、电机架I、壳板I、六个固定铰支座、支撑杆、锥齿轮系I和壳板II和固定座，所述的六根连杆I分别与六片弧状支撑板和移动套I进行销钉连接，所述的六片弧状支撑板外侧采用橡胶材料；所述的丝杠I与移动套I进行螺纹连接；所述的丝杠I通过固定座与壳板II进行固连；所述的电机架I与壳板I相固连，电机I固定于电机架I上；所述的壳板I和壳板II通过支撑杆相固连；所述的锥齿轮系I分别与电机I和锥齿轮系I进行轴向配合；所述的玻璃罩I的两端分别与壳板I和壳板II相配合；所述的六个固定铰支座位于壳板I外侧并与其固连，六个固定铰支座等角度阵列于壳板I外侧，角度为60度，且与壳板I进行焊接。

所述的并联转向装置包括六个固定杆I、六个连杆II、六个小滚轮、六个连杆III、六个小轴套、六个弹簧、壳板III、三个铰支座I、三个气缸和三个铰支座II，所述的六个固定杆I分别与 壳板I和壳板III进行固连；所述的六个弹簧分别套在六个固定杆I上，六个弹簧的两端分别与六个小轴套相配合，所述的六个连杆III的两端分别与六个小轴套和六个连杆II的中部进行销钉连接，所述的连杆II一端与小滚轮进行销钉连接，另一端与固定铰支座进行销钉连接；所述的三个气缸一端分别通过三个铰支座I与壳板III进行固连，另一端分别通过三个铰支座II与壳板I进行固连。

所述的辅助推进装置包括定位螺栓、液压缸、球铰、四根定位螺杆、电机架II、电机II、锥齿轮系II、定位隔板、壳板IV、移动套II、丝杠II、四根连杆III、八个轴座、八根螺杆、四个支撑腿、玻璃罩II、四个轴套和壳板V，所述的定位螺栓与液压缸首端进行固连，所述的球铰两端分别与液压缸和壳板V相固连；所述的定位隔板、壳板IV和壳板V共同通过四根定位螺杆进行连接，其中定位隔板和壳板V之间通过四个轴套进行定位；所述的电机架II与壳板V之间进行焊接连接，所述的电机II固定在电机架II上；所述的丝杠II分别与定位隔板和壳板IV之间进行销钉连接，所述的锥齿轮系II分别与丝杠II和电机II相连；所述的移动套II与丝杠II进行螺纹连接；所述的八个轴座平均固定在定位隔板和壳板IV上；所述的四根连杆III一端与移动套II进行销钉连接，四根连杆III另一端分别与四个支撑腿进行销钉连接；所述的四个支撑腿分别与两根螺杆相固连，所述的支撑腿上的两根螺杆分别与两个轴座进行轴向连接；所述的玻璃罩II的两端分别与壳板IV和壳板V相配合，玻璃罩II在四个支撑腿部分进行开孔。

所述的清洗装置包括轴筒、二十个可移动毛刷、二十个弹簧II、毛刷滚筒、二十个毛刷槽、内齿轮套、齿轮、电机架III和电机III，所述的轴筒与电机架III进行焊接连接；所述的二十个可移动毛刷和二十个弹簧II进行固连，可移动毛刷与毛刷槽之间形成间隙配合；所述的二十个毛刷槽等角度分布于毛刷滚筒内侧，所述的二十个可移动毛刷通过二十个弹簧II和二十个毛刷槽与毛刷滚筒进行固连；所述的内齿轮套与毛刷滚筒进行螺栓连接，所述的齿轮与内齿轮套进行齿轮连接；所述的电机III与电机架III进行固连，所述的齿轮与电机III轴向配合。

本实用新型的有益效果是：

(1).一种基于并联机构的管道清洗机器人，并联转向装置的减震结构能够有效缓解管道内径变化对机器人主体的震动影响，使操作更加稳定。

(2).一种基于并联机构的管道清洗机器人，清洗装置的可变径毛刷的设计使本作品能够对多种半径管道进行适配，节约了成本，提高了本装置的市场价值。

(3).一种基于并联机构的管道清洗机器人，并联转向装置采用并联机构，结构稳定，承载刚度大，转向灵活。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的立体结构示意图；

图2是首端固定装置立体结构示意图；

图3是并联转向装置立体结构示意图；

图4是辅助推进装置立体结构示意图；

图5是清洗装置立体结构示意图；

图中：1.首端固定装置，2.并联转向装置，3.辅助推进装置，4.和清洗装置，101.弧状支撑板,102.连杆I，103.丝杠I，104.移动套I，105.玻璃罩I，106.电机I，107.电机架I，108.壳板I，1081.固定铰支座，109.支撑杆，110.锥齿轮系I，111.壳板II，112.固定座，201.固定杆I，202.连杆II，203.小滚轮，204.连杆III，205.小轴套，206.弹簧，207.壳板III，208.铰支座I，209.气缸，210.铰支座II，301.定位螺栓，302.液压缸，303.球铰，304.定位螺杆，305.电机架II，306.电机II，307.锥齿轮系II，308.定位隔板，309.壳板IV，310.移动套II，311.丝杠II，312.连杆III，313.轴座，314.螺杆，315.支撑腿，316.玻璃罩II，317.轴套，318.壳板V，401.轴筒，402.可移动毛刷，403.弹簧II，404.毛刷滚筒，4041.毛刷槽，405.内齿轮套，406.齿轮，407.电机架III，408.电机III。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、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，进一步阐述本使用新型。

如图1所示，本实用新型所述的一种基于并联机构的管道清洗机器人，包括首端固定装置1、并联转向装置2、辅助推进装置3和清洗装置4，其特征在于：所述的首端固定装置1位于机器人主体首端；所述的并联转向装置2分为内外两部分，并联转向装置2与首端固定装置1末端固连；所述的辅助推进装置3位于并联转向装置2后端，与并联转向装置2相固连；所述的清洗装置4位于机器人主体末端，清洗装置4与并联转向装置2固连。

如图2所示，所述的首端固定装置1包括六片弧状支撑板101、六根连杆I 102、丝杠I 103、移动套I 104、玻璃罩I 105、电机I 106、电机架I 107、壳板I 108、六个固定铰支座1081、支撑杆109、锥齿轮系I 110和壳板II 111和固定座112，所述的六根连杆I 102分别与六片弧状支撑板101和移动套I 104进行销钉连接；所述的丝杠I 103与移动套I 104进行螺纹连接；所述的丝杠I 103通过固定座112与壳板II 111进行固连；所述的电机架I 107与壳板I 108相固连，电机I 106固定于电机架I 107上；所述的壳板I 108和壳板II 111通过支撑杆109相固连；所述的锥齿轮系I 110分别与电机I 106和锥齿轮系I 110进行轴向配合；所述的玻璃罩I 105的两端分别与壳板I 108和壳板II 111相配合；所述的六个固定铰支座1081位于壳板I 108外侧并与其固连。

如图3所示，所述的并联转向装置2包括六个固定杆I 201、六个连杆II 202、六个小滚轮203、六个连杆III 204、六个小轴套205、六个弹簧206、壳板III 207、三个铰支座I 208、三个气缸209和三个铰支座II 210，所述的六个固定杆I 201分别与壳板I 108和壳板III 207进行固连；所述的六个弹簧206分别套在六个固定杆I 201上，六个弹簧206的两端分别与六个小轴套205相配合，所述的六个连杆III 204的两端分别与六个小轴套205和六个连杆II 202的中部进行销钉连接，所述的连杆II 202一端与小滚轮203进行销钉连接，另一端与固定铰支座1081进行销钉连接；所述的三个气缸209一端分别通过三个铰支座I 208与壳板III 207进行固连，另一端分别通过三个铰支座II 210与壳板I 108进行固连。

如图4所示，所述的辅助推进装置3包括定位螺栓301、液压缸302、球铰303、四根定位螺杆304、电机架II 305、电机II 306、锥齿轮系II 307、定位隔板308、壳板IV 309、移动套II 310、丝杠II 311、四根连杆III 312、八个轴座313、八根螺杆314、四个支撑腿315、玻璃罩II 316、四个轴套317和壳板V 318，所述的定位螺栓301与液压缸302首端进行固连，所述的球铰303两端分别与液压缸302和壳板V 318相固连；所述的定位隔板308、壳板IV 309和壳板V 318共同通过四根定位螺杆304进行连接，其中定位隔板308和壳板V 318之间通过四个轴套进行定位；所述的电机架II 305与壳板V 318之间进行焊接连接，所述的电机II 306固定在电机架II 305上；所述的丝杠II 311分别与定位隔板308和壳板IV 309之间进行销钉连接，所述的锥齿轮系II 307分别与丝杠II 311和电机II 306相连；所述的移动套II 310与丝杠II 311进行螺纹连接；所述的八个轴座313平均固定在定位隔板308和壳板IV 309上；所述的四根连杆III 312一端与移动套II 310进行销钉连接，四根连杆III 312另一端分别与四个支撑腿315进行销钉连接；所述的四个支撑腿315分别与两根螺杆314相固连，所述的支撑腿315上的两根螺杆314分别与两个轴座313进行轴向连接；所述的玻璃罩II 316的两端分别与壳板IV 309和壳板V 318相配合。

如图5所示，所述的清洗装置包括轴筒401、二十个可移动毛刷402、二十个弹簧II 403、毛刷滚筒404、二十个毛刷槽4041、内齿轮套405、齿轮406、电机架III 407和电机III 408，所述的轴筒401与电机架III 407进行焊接连接；所述的二十个可移动毛刷402和二十个弹簧II 403进行固连；所述的二十个毛刷槽4041等角度分布于毛刷滚筒404内侧，所述的二十个可移动毛刷402通过二十个弹簧II 403和二十个毛刷槽4041与毛刷滚筒404进行固连；所述的内齿轮套405与毛刷滚筒404进行螺栓连接，所述的齿轮406与内齿轮套405进行齿轮连接；所述的电机III 408与电机架III 407进行固连，所述的齿轮406与电机III 408轴向配合。

工作时，首先管道机器人通过并联转向装置的并联机构对前进路线进行定位；机器人前进时，机器人通过首端固定装置的电机通过连杆机构使六片弧状支撑板固定在管道的内侧，此时并联转向装置的六个小滚轮与管道内侧进行接触，同时辅助推进装置的电机使支撑腿收起来，通过液压缸的 收缩带动清洗装置后半部分前进；机器人清洗管道时，电机III控制齿轮转动，从而通过内齿轮套带动毛刷滚筒转动，毛刷槽内的毛刷受到离心力的作用摆脱弹簧的束缚向外推出，直至可移动毛刷外缘的刷毛与管道内侧相接触，并通过滚筒的旋转运动对管道内侧进行清洗，从而完成一套完整的工作流程。通过管道清洗机器人的清洗，管道内侧的清洁度得到有效提升。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施方式的限制，上述实施方式和说明书中的描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型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实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。