一种管道机器人轻量化自动绕线器

1.本实用新型涉及机器人技术领域，具体为一种管道机器人轻量化自动绕线器。


背景技术：

2.随着城市化进程的快速发展，城市公共区域，一般都拥有大量的管道，部分还属于隐蔽工程，管道中往往不可避免地会产生如：聚合物、结焦、油垢、水垢、沉结物、铁锈腐蚀物等等污垢，这些污垢使设备和管道严重失效，生产效率下降，能耗增加，严重时能使流程中断，装置被迫停产，造成重大经济损失，甚至可能发生恶性事故，目前国内管道，采用人工清洁流程，管道空间狭窄、工作环境恶略，劳动量大、劳动强度较高；频繁上下管道，雨雪天气下人员滑跌受伤风险大；大多数管道液体含有不利于人体健康物质，对操作人员产生巨大危害。
3.随着机器人技术的发展，越来越多的管道使用机器人进行管道内部情况的探测和清洁，目前管道机器人线缆使用人工进行收放，效率低，带电操作容易使机器人线缆及机器人与线缆连接处的连接件发生损坏，部分管道机器人厂家使用线缆收放器，常见的线缆收放器，体积大、重量重，需要安装在有轮子的平台上进行移动作业，使用不方便，故而提出一种管道机器人轻量化自动绕线器。


技术实现要素：

4.针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种管道机器人轻量化自动绕线器，具备提高管道机器人轻量化自动绕线器使用便利性等优点，解决了目前管道机器人线缆使用人工进行收放，效率低，带电操作容易使机器人线缆及机器人与线缆连接处的连接件发生损坏，部分管道机器人厂家使用线缆收放器，常见的线缆收放器，体积大、重量重，需要安装在有轮子的平台上进行移动作业，使用不方便的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种管道机器人轻量化自动绕线器，包括管道机器人、线缆和放线器，所述放线器包括绕线筒，所述绕线筒的左右两侧均固定安装有侧板，两个所述侧板的外侧均安装有三脚架，两个所述三脚架相对的一侧同时转动连接有往复丝杆，两个所述三脚架相对的一侧同时固定安装有位于往复丝杆侧面的导杆，所述往复丝杆的外部螺纹套接有与导杆外部滑动套接的滑块，所述滑块的顶部固定安装有数量为四个的导向筒，所述导向筒的内部安装有铰链销，右侧所述三脚架的外侧转动连接有一端贯穿并延伸至三脚架内侧的动力输入轴，所述动力输入轴和往复丝杆的外部均安装有带轮，两个所述带轮的外部同时传动连接有同步带。
6.进一步，上方两个所述导向筒通过蝴蝶锁紧钉顶部进行转动定位。
7.进一步，左侧所述侧板上安装有弹性柱销，左侧所述侧板上设置有与弹性柱销相适配的腰型孔。
8.进一步，左侧所述侧板上设置有关电滑环。
9.进一步，左侧所述侧板的外侧安装有电源盒，左侧所述侧板的外侧安装有位于电
源盒外侧的散热片。
10.进一步，两个所述三脚架相对的一侧同时安装有安装架，且安装架位于绕线筒的后侧，所述安装架顶部的左右两侧均安装有l型板，所述安装架的顶部安装有同时与两个l型板的背面螺栓连接的电源模块。
11.进一步，所述导杆为空心导向钢管，所述绕线筒、侧板、三脚架和导杆均为碳纤维材料。
12.与现有技术相比，本技术的技术方案具备以下有益效果：
13.1、该管道机器人轻量化自动绕线器，将线缆收放器主体结构使用紧凑化结构设计，主体材料使用碳纤维材料，重量轻，结构紧凑，可以进行背包化携带，并设置有线缆组合时导向筒，在收卷电缆过程，保证电缆均匀、逐层缠绕在卷筒上，防止乱绳影响下次放卷，同时可以对导向筒快速拆卸维护。
14.2、该管道机器人轻量化自动绕线器，通过设置两个三脚架，保证了结构的力学稳定性，使本实用新型的绕线器可利用两个三脚架平稳的固定到需要安装的平台上，并且在线缆收放器上安装有电源模块，在无外接电源的情况下可以直接对机器人进行供电，有效的提高了本实用新型管道机器人轻量化自动绕线器使用的便利性。
附图说明
15.图1为本实用新型结构示意图；
16.图2为本实用新型正视图；
17.图3为本实用新型正视立体图；
18.图4为本实用新型后视立体图；
19.图5为本实用新型俯视图；
20.图6为本实用新型侧板和关电滑环的连接示意图。
21.图中：1绕线筒、2侧板、3三脚架、4往复丝杆、5导杆、6滑块、7导向筒、8铰链销、9动力输入轴、10带轮、11同步带、12蝴蝶锁紧钉、13弹性柱销、14关电滑环、15电源盒、16散热片、17安装架、18l型板、19电源模块。
具体实施方式
22.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、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。
23.请参阅图1-6，本实施例中的一种管道机器人轻量化自动绕线器，包括管道机器人、线缆和放线器，放线器包括绕线筒1，绕线筒1的左右两侧均固定安装有侧板2，两个侧板2的外侧均安装有三脚架3，两个三脚架3相对的一侧同时转动连接有往复丝杆4，两个三脚架3相对的一侧同时固定安装有位于往复丝杆4侧面的导杆5，导杆5为空心导向钢管，绕线筒1、侧板2、三脚架3和导杆5均为碳纤维材料，碳纤维材料的硬度高、重量轻，以达到减重的效果，往复丝杆4的外部螺纹套接有与导杆5外部滑动套接的滑块6，通过导杆5的限位使滑块6在往复丝杆4的外部进行往复直线运动，滑块6的顶部固定安装有数量为四个的导向筒
7，导向筒7的内部安装有铰链销8，导向筒7的材料使用尼龙，当线缆从四个导向筒7中间穿过的时候，导向筒7可以绕铰链销8转动，从而可以防止了线缆的磨损或发生挤压卡顿，右侧侧板2的外侧安装有绝对值编码器电机9，绝对值编码器电机9的输出端固定安装有一端贯穿并与右侧三脚架3转动连接的动力输入轴9，动力输入轴9和往复丝杆4的外部均安装有带轮10，带轮10为同步齿形带轮，两个带轮10的外部同时传动连接有同步带11。
24.需要说明的是，右侧三脚架3上安装有与动力输入轴9固定连接的绝对值编码器电机未画出，绝对值编码器电机使用扁平直驱电机，绝对值编码器电机的法兰固定安装在右侧三脚架3上，使得绕线筒1沿往复丝杆4的方向运动，如此，结构尺寸小，结构紧凑。
25.具体的，线缆收放的长度及绕线筒1旋转的圈数，通过绝对值编码器电机的绝对值编码器进行计数，从而可以反馈管道机器人行进的距离，当管道机器人运行过程中出现线缆卡顿时，管道机器人的内部软件系统会采集绕线器上绝对值编码器电机的实时电流，结合管道机器人驱动绝对值编码器电机电流情况对管道机器人运行状况进行判断，以防止线缆或连接线缆的接头出现损坏。
26.本实施例中，上方两个导向筒7通过蝴蝶锁紧钉12与滑块6顶部进行转动定位，上方两个导向筒7可以绕蝴蝶锁紧钉12旋转，这样在线缆发生异常的情况下，可以手动拧开拆卸蝴蝶锁紧钉12对导向筒7进行快速维护。
27.本实施例中，左侧侧板2上安装有弹性柱销13，弹性柱销13的圆柱面光滑，左侧侧板2上设置有与弹性柱销13相适配的腰型孔，当绕线筒1不转动的时候，使用弹性柱销13的端部插入侧板2上的腰型孔内，用以锁定绕线筒1不发生转动。
28.本实施例中，左侧侧板2上设置有关电滑环14，用于连接绕线筒1上的线缆，当绕线筒1转动时，关电滑环14工作，避免线缆拧断或损坏。
29.具体的，将动力线和信号线电缆的一端通过关电滑环14与控制器连接，解决了线缆缠绕，甚至容易拧断等问题。
30.其中，关电滑环14的使用方式为现有公开的已知技术，在此可不做详述。
31.本实施例中，左侧侧板2的外侧安装有电源盒15，用于连接线缆，左侧侧板2的外侧安装有位于电源盒15外侧的散热片16，用于对线缆散热。
32.本实施例中，两个三脚架3相对的一侧同时安装有安装架17，且安装架17位于绕线筒1的后侧，安装架17顶部的左右两侧均安装有l型板18，安装架17的顶部安装有同时与两个l型板18的背面螺栓连接的电源模块19，在无外接电源的情况下可以直接对机器人进行供电。
33.另外，需要说明的是，在本文中出现的电器元件均与控制器及电源电连接，本实用新型的控制方式是通过控制器来控制的，控制器的控制电路通过本领域的技术人员简单编程即可实现，电源的提供也属于本领域的公知常识，并且本实用新型主要用来保护机械装置，所以本实用新型不再详细解释控制方式和电路连接。
34.需要说明的是，在本文中，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。
35.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。