[發明專利]一種排水方溝自動噴涂機器人及其操作方法

在審

• 申請號: 201710441907.5
• 申請日: 2017-06-13
• 公開（公告）號: CN107081236A
• 公開（公告）日: 2017-08-22
• 發明（設計）人: 馬孝春;劉磊
• 申請（專利權）人: 中國地質大學（北京）
• 主分類號: B05B13/06
• 分類號: B05B13/06;B05B15/10
• 代理公司: 北京匯知杰知識產權代理事務所(普通合伙)11587
• 代理人: 吳煥芳,楊巍

技術領域

本發明涉及管道機器人和管道防腐設備領域，更具體而言涉及一種排水方溝自動噴涂機器人及其操作方法。

背景技術

管道機器人是機器人重點應用領域之一，屬于特種機器人的研究范疇，它是一種可沿管道自動行走、攜有一種或多種傳感器和作業機構、在遙控或計算機控制下能在惡劣環境中進行一系列管道施工、維修和檢測等管道作業的機電一體化系統。管道噴涂修復施工操作簡單，經濟效益高，能夠滿足管道防腐、堵漏和結構性補強的要求。

城市中運行的排水方溝系統，在建成使用幾十年之后，內壁已發生嚴重腐蝕，從而發生滲漏、坍塌等危害。一般方溝修復采用人工噴涂方式，導致自動化程度低、勞動強度大，而且工作環境惡劣。更重要的是，小型方溝無法進行人工噴涂施工。

因而，需要一種下述的排水方溝自動噴涂機器人及其操作方法：其可以解決或至少減輕上述現有技術中所存在的部分或全部缺點。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于：提供一種旨在解決或至少減輕上述現有技術中所存在的部分或全部缺點的排水方溝自動噴涂機器人及其操作方法。

本發明所采用的技術方案如下所述。

根據本發明的一方面，提供一種排水方溝自動噴涂機器人，其中，所述排水方溝自動噴涂機器人包括：機架，所述機架包括第一中心軸和第二中心軸；導軌組件，所述導軌組件以可拆卸方式安裝在所述第一中心軸上；噴槍機構，所述噴槍機構連接至所述第一中心軸，并且能夠沿所述導軌組件行走；水平行走機構，所述水平行走機構以可滑動方式設置在所述第二中心軸上，并且當沿所述第二中心軸上滑動時在水平方向上擴張或縮回；以及豎直行走機構，所述豎直行走機構以可滑動方式設置在所述第二中心軸上，并且當沿所述第二中心軸上滑動時在豎直方向上擴張或縮回。

優選地，所述導軌組件包括第一導軌、第二導軌、導軌連接件以及導軌支架，所述第一導軌和所述第二導軌平行布置，所述導軌連接件連接所述第一導軌和所述第二導軌，所述導軌支架從所述第一導軌、所述第二導軌和所述導軌連接件內側支撐所述第一導軌、所述第二導軌和所述導軌連接件。

優選地，所述第一導軌和所述第二導軌設置為由管狀件彎曲形成的倒圓角矩形，所述導軌支架包括支架圈以及四個導軌支撐件，所述支架圈的形狀與所述第一導軌和所述第二導軌的形狀相同，所述支架圈抵靠并連接所述導軌連接件，所述四個導軌支撐件的一端連接所述第一中心軸，并且所述四個導軌支撐件的另一端分別連接至所述支架圈的四個角。

優選地，所述噴槍機構包括噴槍驅動組件、噴嘴盒組件以及滾輪，所述滾輪連接至所述噴嘴盒組件，所述噴槍驅動組件驅動所述噴嘴盒組件從而使得所述噴嘴盒組件借助于所述滾輪沿所述第一導軌和所述第二導軌行進。

優選地，所述噴槍驅動組件包括第一電機、與所述第一電機連接并由所述第一電機驅動的傳動齒輪機構、以及與所述傳動齒輪機構連接并由所述傳動齒輪機構帶動旋轉的彈簧活塞，所述傳動齒輪機構包括可轉動的齒輪軸，所述可轉動的齒輪軸套設在所述第一中心軸上，所述彈簧活塞的一端連接至所述可轉動的齒輪軸，所述彈簧活塞的另一端連接至所述噴嘴盒組件，所述傳動齒輪機構包括外箱體，所述第一中心軸的一端通過轉接件連接至所述四個導軌支撐件的一端，所述第一中心軸的另一端固定連接至所述外箱體的一端，所述第二中心軸的一端固定連接至所述外箱體的另一端。

優選地，所述噴槍機構包括8個滾輪，所述8個滾輪中的4個滾輪兩兩配對夾設在所述第一導軌上并能夠沿所述第一導軌行進，所述8個滾輪中的另外4個滾輪兩兩配對夾設在所述第二導軌上并能夠沿所述第二導軌行進。

優選地，所述水平行走機構包括設置在所述第二中心軸上并且對稱地位于所述第二中心軸左右兩側的第一水平行走單元和第二水平行走單元，所述第一水平行走單元和所述第二水平行走單元分別包括在中點交叉鉸接的第一水平行走鉸接桿和第二水平行走鉸接桿、分別驅動所述第一水平行走單元和所述第二水平行走單元的所述第一水平行走鉸接桿的第一端在所述第二中心軸上滑動的第一水平行走驅動油缸和第二水平行走驅動油缸、分別設置在所述第一水平行走鉸接桿和所述第二水平行走鉸接桿的第二端的第一水平行走驅動輪支撐桿和第二水平行走驅動輪支撐桿、以及安裝在所述第一水平行走驅動輪支撐桿和所述第二水平行走驅動輪支撐桿的兩端的水平行走驅動輪，所述第一水平行走驅動油缸和所述第二水平行走驅動油缸驅動所述第一水平行走單元和所述第二水平行走單元的所述第一水平行走鉸接桿的第一端在所述第二中心軸上滑動時，所述第一水平行走鉸接桿和所述第二水平行走鉸接桿在水平方向上擴展或縮回。