一种管道异物抓取器的制作方法

1.本实用新型涉及管道异物清理工具技术领域，尤其是涉及一种管道异物抓取器。


背景技术：

2.金属管道是目前应用最为普遍的介质输送装置，在金属管道安装及检验过程中，易发生零件或工具遗留或掉落至管道内肉眼、人手均不可达区域，严重影响装置运行安全。对于短距离区域，一般可借助工业内窥镜寻找目标物，再人工操作铁丝等钩取工具实现抓取，但是在管道深处的异物不易取出，而且在不同口径的管道连接处，由于存在高度差，而使得普通的异物抓取装置无法跨越。针对上述现有技术缺点，有必要设计一种金属管道异物抓取器，实施管道内部异物探寻及抓取。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种管道异物抓取器，以解决上述背景技术中所提到的管道内部深处的异物抓取问题。
4.本实用新型提供一种管道异物抓取器，包括移动座，所述移动座内部安装有主控制器，所述移动座的顶端转动安装有机械臂，所述机械臂的末端安装有抓取机构，所述移动座内部固定安装有用于驱动所述机械臂转动的第一电机，所述移动底座上沿其长度方向开设有前后贯穿的安装孔，所述安装孔内部滑动安装有越障辅助杆组件，所述安装孔的中心位置固定安装有驱动所述越障辅助杆组件移动的第二电机，所述第一电机、机械臂、抓取机构、第二电机均与所述控制器电连接，所述移动座的前后两端均安装有摄像头。
5.进一步的，所述移动座的顶端转动安装有旋转台，所述第一电机的输出轴与所述旋转台底端的中心位置固定连接。
6.进一步的，所述机械臂包括第一臂杆和第二臂杆，所述第一臂杆的一端与所述旋转台的顶端铰接，所述第一臂杆的另一端通过角度调节件与所述第二臂杆连接，所述角度调节件的两端分别通过铰接轴与所述第一臂杆和所述第二臂杆铰接，两个所述铰接轴的轴线相互垂直。
7.进一步的，所述抓取机构包括伸缩器件，所述伸缩器件的输出端对称铰接有传力杆，两个所述传力杆之间连接有弹簧，所述第二臂杆远离所述角度调节件的一端对称铰接有与所述传力杆对应的夹杆，所述传力杆与所述夹杆铰接。
8.进一步的，所述伸缩器件为直线气缸或伸缩电机。
9.进一步的，越障辅助杆组件包括滑动杆，所述滑动杆的两端分别铰接有支撑杆，所述滑动杆与所述支撑杆的铰接处安装有用于驱动所述支撑杆转动的舵机，两个所述支撑杆远离所述滑动杆的一端均安装有越障轮，所述滑动杆的底端沿其长度方向开设有齿槽，所述第二电机的输出轴上固定安装有与所述齿槽配合的齿轮。
10.进一步的，所述移动座的前后两端均安装有照明灯。
11.进一步的，所述移动座的内部安装有电池，所述移动座的侧面开设有充电接口，所
述电池与所述主控制器电连接。
12.进一步的，所述摄像头为红外摄像头。
13.进一步的，所述移动座的底端的车轮由永磁铁材料制成。
14.本实用新型的技术方案相对于现有技术的有益效果是：该抓取器在管道内部移动过程中，可根据管道管径的变化通过第二电机驱动越障辅助杆组件伸出，并通过控制器控制越障辅助杆组件前端弯折，对抓取器整体的前端抬起，移动时能够实现阶梯式爬升或下降，使其具备翻越障碍的能力，并且机械臂可实现360
°
旋转，增强了抓取异物的便利性。
附图说明
15.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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。
16.图1为本实用新型整体结构侧面的剖切视图；
17.图2为本实用新型中抓取机构的整体结构示意图；
18.图3为本实用新型的整体结构示意图；
19.图4为本实用新型中第一臂杆与第二臂杆的连接结构示意图；
20.附图标记说明：1-移动座、101-车轮、2-机械臂、201-第一臂杆、202-第二臂杆、203-角度调节件、3-旋转台、4-越障辅助杆组件、401-滑动杆、402-支撑杆、403-越障轮、5-第二电机、6-抓取机构、601-伸缩器件、602-传力杆、603-夹杆、604-弹簧、7-摄像头。
具体实施方式
21.下面将结合实施例对本实用新型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。
22.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"竖直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。
23.此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本实用新型的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
24.实施例1
25.如图1-图4所示，一种管道异物抓取器，包括移动座1，移动座1外框架由不锈钢材料制成，移动座1的底端安装有由永磁铁材料制成的车轮101，使车轮101可以吸附在管道的内壁上进行移动，提高了移动座1的稳定性，每个车轮101都有对应的驱动电机来驱动。移动座1的内部安装有电池，用于为整个抓取器的供电，移动座1的侧面开设有充电接口，移动座1内部安装有主控制器，电池与主控制器电连接。
26.移动座1的顶端转动安装有机械臂2，机械臂2的末端安装有抓取机构6，移动座1内部固定安装有用于驱动机械臂2转动的第一电机，具体实施结构为：移动座1的顶端转动安装有旋转台3，第一电机的输出轴与旋转台3底端的中心位置固定连接，通过第一电机带动旋转台3转动，进而可带动整个机械臂2沿水平方向进行360
°
的转动。其中机械臂2包括第一臂杆201和第二臂杆202，第一臂杆201的一端与旋转台3的顶端铰接，第一臂杆201的另一端通过角度调节件203与第二臂杆202连接，角度调节件203的两端分别通过铰接轴与第一臂杆201和第二臂杆202铰接，两个铰接轴的轴线相互垂直，使第二臂杆202既能在水平方向旋转，又能竖直方向旋转。
27.抓取机构6包括伸缩器件601，具体实施时，伸缩器件601可以是直线气缸或伸缩电机，伸缩器件601的输出端对称铰接有传力杆602，两个所述传力杆602之间连接有弹簧604，用于限制两个传力杆602的转动幅度，并对传力杆602向外旋转时产生拉力，第二臂杆202远离角度调节件203的一端对称铰接有与传力杆602对应的夹杆603，传力杆602与夹杆603铰接，工作时伸缩器件601向前伸长，两个传力杆602向外侧转动，由于受弹簧604拉力，转动幅度不会太大，同时由于夹杆603与第二臂杆202的铰接，两个夹杆603前端相互靠近，实现夹取物体，由于两个传力杆602受弹簧604拉力因此能够为两个夹杆603夹取物体时转化为夹紧力。
28.移动底座上沿其长度方向开设有前后贯穿的安装孔，安装孔内部滑动安装有越障辅助杆组件4，安装孔的中心位置固定安装有驱动越障辅助杆组件4移动的第二电机5，越障辅助杆组件4包括滑动杆401，滑动杆401的两端分别铰接有支撑杆402，滑动杆401与支撑杆402的铰接处安装有用于驱动所述支撑杆402转动的舵机，舵机可控制支撑杆402转动对移动座1起到支撑作用，两个支撑杆402远离滑动杆401的一端均安装有越障轮403，滑动杆401的底端沿其长度方向开设有齿槽，第二电机5的输出轴上固定安装有与齿槽配合的齿轮，第二电机5通过齿轮与齿槽的啮合作用带动滑动杆401进行前后移动。
29.该抓取器中的第一电机、机械臂2、抓取机构6、第二电机5均与控制器电连接，机械臂2中的所有转动副均通过电机驱动来实现转动。移动座1的前后两端均安装有红外摄像头7，用于获取物品的位置，移动座1的前后两端均安装有照明灯，实现对管道内的照明。
30.工作原理：
31.当需要对管道的遗留异物进行清理时，将整个抓取器装置放入管道口，为了防止抓取器电量不足的情况，还可以连接回收线，用于紧急情况下使用，车轮101吸附住管道的内壁，当碰到管道连接处存在高度差时，控制器控制第二电机5工作，使越障辅助杆组件4向前伸出，伸出一定长度后，舵机工作，使支撑臂向下转动起到支撑作用，此时移动座1的前轮抬起，跨越阶梯障碍后，第二电机5再次工作将越障辅助杆组件4向反方向移动，并伸出至移动座1的后方，然后控制器控制对应的舵机工作，使后面的支撑杆402旋转，将移动座1的后轮抬起，以此来跨越障碍。当需要进行异物夹取时，通过控制器控制第一电机以及机械臂2
各个在转动副之间的电机进行协调作用，使抓取机构6延伸道指定位置，然后通过控制伸缩器件601的伸缩，来控制两个夹杆603的前端夹取物体。
32.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各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，或者对其中部分或者全部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范围。

技术特征：
1.一种管道异物抓取器，其特征在于，包括移动座，所述移动座内部安装有主控制器，所述移动座的顶端转动安装有机械臂，所述机械臂的末端安装有抓取机构，所述移动座内部固定安装有用于驱动所述机械臂转动的第一电机，所述移动座上沿其长度方向开设有前后贯穿的安装孔，所述安装孔内部滑动安装有越障辅助杆组件，所述安装孔的中心位置固定安装有驱动所述越障辅助杆组件移动的第二电机，所述第一电机、机械臂、抓取机构、第二电机均与所述控制器电连接，所述移动座的前后两端均安装有摄像头。2.根据权利要求1所述的管道异物抓取器，其特征在于，所述移动座的顶端转动安装有旋转台，所述第一电机的输出轴与所述旋转台底端的中心位置固定连接。3.根据权利要求2所述的管道异物抓取器，其特征在于，所述机械臂包括第一臂杆和第二臂杆，所述第一臂杆的一端与所述旋转台的顶端铰接，所述第一臂杆的另一端通过角度调节件与所述第二臂杆连接，所述角度调节件的两端分别通过铰接轴与所述第一臂杆和所述第二臂杆铰接，两个所述铰接轴的轴线相互垂直。4.根据权利要求3所述的管道异物抓取器，其特征在于，所述抓取机构包括伸缩器件，所述伸缩器件的输出端对称铰接有传力杆，两个所述传力杆之间连接有弹簧，所述第二臂杆远离所述角度调节件的一端对称铰接有与所述传力杆对应的夹杆，所述传力杆与所述夹杆铰接。5.根据权利要求4所述的管道异物抓取器，其特征在于，所述伸缩器件为直线气缸或伸缩电机。6.根据权利要求1所述的管道异物抓取器，其特征在于，越障辅助杆组件包括滑动杆，所述滑动杆的两端分别铰接有支撑杆，所述滑动杆与所述支撑杆的铰接处安装有用于驱动所述支撑杆转动的舵机，两个所述支撑杆远离所述滑动杆的一端均安装有越障轮，所述滑动杆的底端沿其长度方向开设有齿槽，所述第二电机的输出轴上固定安装有与所述齿槽配合的齿轮。7.根据权利要求1所述的管道异物抓取器，其特征在于，所述移动座的前后两端均安装有照明灯。8.根据权利要求1所述的管道异物抓取器，其特征在于，所述移动座的内部安装有电池，所述移动座的侧面开设有充电接口，所述电池与所述主控制器电连接。9.根据权利要求1所述的管道异物抓取器，其特征在于，所述摄像头为红外摄像头。10.根据权利要求1所述的管道异物抓取器，其特征在于，所述移动座的底端的车轮由永磁铁材料制成。

技术总结
本实用新型提供了一种管道异物抓取器，包括移动座，移动座内部安装有主控制器，移动座的顶端转动安装有机械臂，机械臂的末端安装有抓取机构，移动座内部固定安装有用于驱动机械臂转动的第一电机，移动底座上沿其长度方向开设有前后贯穿的安装孔，安装孔内部滑动安装有越障辅助杆组件，安装孔的中心位置固定安装有驱动越障辅助杆组件移动的第二电机，第一电机、机械臂、抓取机构、第二电机均与控制器电连接，移动座的前后两端均安装有摄像头。该抓取器在管道内部移动过程中，可根据管道管径的变化通过第二电机驱动越障辅助杆组件伸出，移动时能够实现阶梯式爬升或下降，并且机械臂可实现360


技术研发人员：陈乐
受保护的技术使用者：上海市特种设备监督检验技术研究院
技术研发日：2023.03.09
技术公布日：2023/7/19