CN106744571A - 一种下水道盖自动起放*** - Google Patents

Abstract

本发明公开一种下水道盖自动起放***，包括起放机械装置和控制器，所述起放机械装置包括基板、开合横梁和第一夹臂，所述开合横梁上滑动安装有第二夹臂，所述基板或开合横梁上安装液压缸装置，所述液压缸装置驱动第二夹臂沿所述开合横梁上滑动，所述第一夹臂及第二夹臂的底端均安装有夹爪装置，实现对井盖的夹持，所述起放机械装置还包括有基座和起放臂，所述起放臂的一端固定连接所述基座，所述起放臂的另一端通过万向节连接所述基板，实现基板夹持井盖后的起放。该下水道盖自动起放***具备多功能、操作简便、低成本以及更加人性化的有利特点，而且本发明体积小、结构简单，适合大量运用。

Description

一种下水道盖自动起放***

技术领域

本发明涉及自动化设备领域，具体为一种下水道盖自动起放***。

背景技术

随着城市化进程的发展，现在每个城市的地下都有很多地下管道包括下水道、地下煤气管道、自来水管道、电力管道、通讯管道、国防管道等。所以很多道路和人行道都不得不布置很多下水道的出口，而这些出口都有一个管道盖。这些下水道在带给人们方便的同时，也给施工维修工带来了很大的麻烦。

(1)、这些盖子材料有很多种，复合材料井盖国内外都有，主要用钢材、水泥、塑料等制成。但由于井盖与井圈匹配不理想，载重车辆碾过常跳起，加强钢筋锈蚀严重，特别是使用寿命仅3-5年，相对价格太高(价格虽为铸铁井盖的70-80％，但寿命仅为后者的1/10左右)，故绝大多数国家仍普遍采用寿命达30-50年的铸铁井盖。所以这些盖子都是非常笨重，抬起台下很不方便，经常都是要几个人才能抬得动。所以急需一种可以帮助施工人员轻易起放盖子的智能器械，减轻工人的工作负担。

(2)、由于下水道盖不是经常打开，都是等到出现故障要维修时才打开，所以水道井盖的缝隙很多时候都是塞满灰尘，加大了打开时难度，这同时又是一个比较难解决的问题。

(3)、再者由于长时间没打开井盖，井盖会附满细菌。维修工在打开时就会被一些脏东西给弄到身体，这时衣物身体就会沾满细菌和赃物，为维修工带来了很多不方便，同时也影响维修工的身体健康。所以管道施工队急需一种能够解决这类情况的机器，来为他们提供服务。

发明内容

为了克服现有技术提及的缺点，本发明提供一种下水道盖自动起放***。

本发明解决其技术问题所采用技术方案为：一种下水道盖自动起放***，包括起放机械装置和控制器，所述起放机械装置包括基板，所述基板的一侧安装有开合横梁，所述开合横梁的一端固定安装有第一夹臂，所述开合横梁上滑动安装有第二夹臂，所述基板或开合横梁上安装液压缸装置，所述液压缸装置的活塞杆端连接所述第二夹臂并驱动所述第二夹臂沿所述开合横梁上滑动，从而调节第一夹臂及第二夹臂的间距，所述第一夹臂及第二夹臂的底端均安装有夹爪装置，所述夹爪装置包括导轨、传动丝杠副、电机及一对夹爪片，所述一对夹爪片安装于所述导轨上并呈与水平面垂直设置，所述一对夹爪片分别连接于所述传动丝杠副中心的两侧，所述电机通过齿轮连接所述传动丝杠副的中部，从而驱动所述一对夹爪片沿所述导轨同步向所述传动丝杠副中心靠拢或远离，实现对下水道盖的夹持；所述控制器包括处理器、控制面板和液晶显示屏，所述处理器电气连接所述液压缸装置、电机、控制面板和液晶显示屏，通过所述控制面板手动按键输入或者记忆存储参数控制液压缸装置和电机的运动，实现第二夹臂和一对夹爪片完成指定运动动作，且通过液晶显示屏显示数据。

所述起放机械装置还包括有基座和起放臂，所述起放臂的一端固定连接所述基座，所述起放臂的另一端连接所述基板，所述起放臂采用两根或以上摆杆结构，所述基座上还安装有摆臂驱动机构，所述摆臂驱动机构连接并驱动所述起放臂于垂直面内上下摆动，实现对下水道盖的起放；所述摆臂驱动机构采用电机驱动装置或液压伸缩装置，所述摆臂驱动机构电气连接所述处理器。

一对所述夹爪片的底端均设有相对凸起的钩部，帮助更好地提起下水道盖，考虑到下水道盖板排水缝的宽度不大，所以夹爪片的最大厚度应设置为不大于20mm。

所述基板的另一侧安装有电磁铁；所述电磁铁包括面板、盘体和磁芯，所述磁芯安装在盘体内，所述盘体侧面射有线圈进出端口。为了减少磁阻，盘体采用ZG08、ZG10或ZG15铸钢制造,面板是由接合盘体磁芯的多块磁极块组成，多采用10#钢制造，并把面板的磁极做成环形，磁芯的线圈采用高强度漆包线，并进行真空浸漆。所述起放臂的另一端还设有旋转电机，所述旋转电机通过万向节连接所述基板，旋转电机旋动所述基板使基板的电磁铁侧或夹臂侧朝下工作，应对不同材质的井盖。

所述控制器还包括有集成LED警示灯或者报警器，用于提醒行人与驾驶者。

所述控制器还包括有检测所述液压缸装置、电机、第二夹臂和夹爪片的行程或压力或重力的传感器。

所述控制器对所述起放机械装置的控制方法如下：

(1)处理器驱动所述液压缸装置、电机和摆臂驱动机构完成各种初始化动作；

(2)处理器检测控制面板是否有按键按下，若有按键按下，便判断该按键传递的是什么信息，并对应做出处理与执行相应的控制与现实程序代码，否则继续判断是否有按键按下；

(3)处理器检测参数设定是否完成，若参数设定完成，则判断是否启动运动，若启动，则指令所述液压缸装置、电机和摆臂驱动机构开始动作，若不启动，则所述液压缸装置、电机和摆臂驱动机构不动作；

(4)处理器实时收集传感器检测反馈的信号，并对传感器信号做相应的处理，并判断相应的传感器数值是否超标，若超标则做相应的报警提示，若不超标则继续检测是否超标。

本发明的有益效果是：本设计的下水道盖自动起放***在机械结构方面拥有电磁铁模块和机械臂+机械爪结合的机械模块，通过调整基板的正反面，选用合适的电磁铁模块或机械模块朝下工作，即可应对各种材料的井盖的起放；控制***方面采用控制面板控制的便利控制方式；所述机械结构通过所述控制器实现夹臂、夹爪和摆臂的自由循环运动。并且在功能调控中可任意设定运动时间、摆动角度、速度等运动参数，运动参数有可记忆功能以便在反复使用中简化设置操作。同时，集成多种传感器进行行程、压力、重力等有关参数监测并对参数实时监控与分析，用以实现调节运动参数或报警的目的。

因此，无论是在运动功能控制方面还是在功能运动参数方面都有其便利多功能的特点。在简便的控制及运动参数的反馈下，使该下水道盖自动起放装置具备多功能、操作简便、低成本以及更加人性化的有利特点，而且本发明体积小、结构简单，适合大量运用。

附图说明

图1为本发明的结构立体示意图；

图2为本发明的夹爪装置结构立体示意图；

图3为本发明的电磁铁结构立体示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行进一步的说明。

如图1-图3所示，一种下水道盖自动起放***，包括起放机械装置和控制器，所述起放机械装置包括基板1，所述基板1的一侧安装有开合横梁11，所述开合横梁11的一端固定安装有第一夹臂2，所述开合横梁11上滑动安装有第二夹臂3，所述基板1或开合横梁11上安装液压缸装置31，所述液压缸装置31的活塞杆端连接所述第二夹臂3并驱动所述第二夹臂3沿所述开合横梁11上滑动，从而调节第一夹臂2及第二夹臂3的间距，所述第一夹臂2及第二夹臂3呈“L”状设置，所述第一夹臂2及第二夹臂3的底端均安装有夹爪装置，所述夹爪装置包括导轨41、传动丝杠副42、电机43及一对夹爪片44，所述一对夹爪片44安装于所述导轨41上并呈与水平面垂直设置，所述一对夹爪片44分别连接于所述传动丝杠副42中心的两侧，所述电机43通过齿轮连接所述传动丝杠副42的中部，从而驱动所述一对夹爪片44沿所述导轨41同步向所述传动丝杠副42中心靠拢或远离，实现对下水道盖的夹持；所述控制器5包括处理器、控制面板和液晶显示屏，所述处理器电气连接所述液压缸装置、电机、控制面板和液晶显示屏，通过所述控制面板手动按键输入或者记忆存储参数控制液压缸装置和电机的运动，实现第二夹臂和一对夹爪片完成指定运动动作，且通过液晶显示屏显示数据。

所述起放机械装置还包括有基座10和起放臂6，所述起放臂6的一端固定连接所述基座10，所述起放臂6的另一端连接所述基板，所述起放臂6采用两根或以上摆杆结构，所述基座10上还安装有摆臂驱动机构(图中未示)，所述摆臂驱动机构连接并驱动所述起放臂于垂直面内上下摆动，实现对下水道盖的起放；所述摆臂驱动机构采用电机驱动装置或液压伸缩装置，所述摆臂驱动机构电气连接所述处理器。

一对所述夹爪片44的底端均设有相对凸起的钩部，帮助更好地提起下水道盖，考虑到下水道盖板排水缝的宽度不大，所以夹爪片的最大厚度应设置为不大于20mm。

所述基板1的另一侧安装有电磁铁7；所述电磁铁7包括面板71、盘体72和磁芯73，所述磁芯73安装在盘体72内，所述盘体72侧面射有线圈进出端口74。为了减少磁阻，盘体采用ZG08、ZG10或ZG15铸钢制造,面板是由接合盘体磁芯的多块磁极块组成，多采用10#钢制造，并把面板的磁极做成环形，磁芯的线圈采用高强度漆包线，并进行真空浸漆。所述起放臂6的另一端还设有旋转电机(图中未示)，所述旋转电机通过万向节61连接所述基板1，旋转电机旋动所述基板1使基板1的电磁铁侧或开合横梁侧朝下工作，应对不同材质的井盖。

所述控制器5还包括有集成LED警示灯或者报警器，用于提醒行人与驾驶者。

所述控制器5还包括有检测所述液压缸装置、电机、第二夹臂和夹爪片的行程或压力或重力的传感器。

所述控制器5对所述起放机械装置的控制方法如下：

(1)处理器驱动所述液压缸装置、电机和摆臂驱动机构完成各种初始化动作；

(2)处理器检测控制面板是否有按键按下，若有按键按下，便判断该按键传递的是什么信息，并对应做出处理与执行相应的控制与现实程序代码，否则继续判断是否有按键按下；

(3)处理器检测参数设定是否完成，若参数设定完成，则判断是否启动运动，若启动，则指令所述液压缸装置、电机和摆臂驱动机构开始动作，若不启动，则所述液压缸装置、电机和摆臂驱动机构不动作；

(4)处理器MCU实时收集传感器检测反馈的信号，并对传感器信号做相应的处理，并判断相应的传感器数值是否超标，若超标则做相应的报警提示，若不超标则继续检测是否超标。

本***的工作原理：本***的基座10和控制器5可搭建在其他移动小车上，载运至需起放的井盖处，如井盖为铸铁材质，则驱动基板1的电磁铁侧朝下对准井盖，电磁铁通电吸附井盖然后驱动起放臂6摆动完成井盖的起放；如井盖为非磁性材质，则驱动基板1的开合横梁侧朝下，根据井盖上的排水缝位置，控制液压缸装置调节第一夹臂2及第二夹臂3位置使夹爪片44对准井盖的排水缝，驱动起放臂6向下摆动使夹爪片44***井盖的排水缝；再驱动电机使夹爪片44平移运动将井盖夹住，此时再一次驱动起放臂6向上摆动，使下水道盖脱离地面，完成起放动作。

以上所述者，仅为本发明的较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即大凡依本发明申请专利范围及发明说明内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖的范围内。

Claims (8)

1.一种下水道盖自动起放***，其特征在于，包括起放机械装置和控制器，所述起放机械装置包括基板，所述基板的一侧安装有开合横梁，所述开合横梁的一端固定安装有第一夹臂，所述开合横梁上滑动安装有第二夹臂，所述基板或开合横梁上安装液压缸装置，所述液压缸装置的活塞杆端连接所述第二夹臂并驱动所述第二夹臂沿所述开合横梁上滑动，从而调节第一夹臂及第二夹臂的间距；所述第一夹臂及第二夹臂的底端均安装有夹爪装置，所述夹爪装置包括导轨、传动丝杠副、电机及一对夹爪片，所述一对夹爪片安装于所述导轨上，所述一对夹爪片分别连接于所述传动丝杠副中心的两侧，所述电机通过齿轮连接所述传动丝杠副的中部，从而驱动所述一对夹爪片沿所述导轨同步向所述传动丝杠副中心靠拢或远离，实现对下水道盖的夹持；所述控制器包括处理器和控制面板，所述处理器电气连接所述液压缸装置、电机和控制面板，通过所述控制面板手动按键输入或者记忆存储参数控制所述液压缸装置和电机运动，实现第二夹臂和一对夹爪片完成指定运动动作。

2.根据权利要求1所述的一种下水道盖自动起放***，其特征在于，所述起放机械装置还包括有基座和起放臂，所述起放臂的一端固定连接所述基座，所述起放臂的另一端连接所述基板，所述起放臂采用两根或以上摆杆结构，所述基座上还安装有摆臂驱动机构，所述摆臂驱动机构连接并驱动所述起放臂于垂直面内上下摆动，所述摆臂驱动机构电气连接所述处理器。

3.根据权利要求2所述的一种下水道盖自动起放***，其特征在于，所述基板的另一侧安装有电磁铁。

4.根据权利要求3所述的一种下水道盖自动起放***，其特征在于，所述起放臂的另一端还设有旋转电机，所述旋转电机通过万向节连接所述基板。

5.根据权利要求4所述的一种下水道盖自动起放***，其特征在于，所述控制器还包括有检测所述液压缸装置、电机、第二夹臂和夹爪片的行程或压力或重力的传感器。

6.根据权利要求1所述的一种下水道盖自动起放***，其特征在于，一对所述夹爪片的底端均设有相对凸起的钩部，所以夹爪片的厚度不大于20mm。

7.根据权利要求1所述的一种下水道盖自动起放***，其特征在于，所述控制器还包括有警示灯或者报警器。

8.根据权利要求1所述的一种下水道盖自动起放***，其特征在于，所述控制器对所述起放机械装置的控制方法如下：

(1)处理器驱动所述液压缸装置、电机和摆臂驱动机构完成各种初始化动作；

(2)处理器检测控制面板是否有按键按下，若有按键按下，便判断该按键传递的是什么信息，并对应做出处理与执行相应的控制与现实程序代码，否则继续判断是否有按键按下；

(3)处理器检测参数设定是否完成，若参数设定完成，则判断是否启动运动，若启动，则指令所述液压缸装置、电机和摆臂驱动机构开始动作，若不启动，则所述液压缸装置、电机和摆臂驱动机构不动作；

(4)处理器实时收集传感器检测反馈的信号，并对传感器信号做相应的处理，并判断相应的传感器数值是否超标，若超标则做相应的报警提示，若不超标则继续检测是否超标。