CN114273349B - 一种管道内金属异物清理装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种管道内金属异物清理装置，包括球笼和对称设置在球笼前后两端的摄像头，所述球笼的内部设置有用调节机构和除铁机构，球笼的外侧设置有用于清扫管道内壁金属杂质的清扫机构；本发明通过摄像头、球笼、伸缩杆、滚珠、复位弹簧与清洁机构之间的配合对管道内壁的金属杂质进行精准快速的探知，还能够适用于不同直径的管道和不同形状的管道，保证了毛刷对不同直径管道内壁的金属杂质进行柔性清扫，通过调节机构与除铁机构之间的配合对管道内壁的金属杂质进行吸附，减小了清理杂质时对管道内壁造成的损伤，通过牵引绳在不同阻力下产生不同大小的拉力对管道拐角处的积料进行清理，以便后续加工的使用。

Description

一种管道内金属异物清理装置

技术领域

本发明涉及管道清理领域，特别涉及一种管道内金属异物清理装置。

背景技术

在锂离子电池的生产过程中，每个环节都会有金属异物引入的风险。当正极材料中存在铁、铜、铬、镍、锌、银等金属杂质时，电池化成阶段的电压达到这些金属元素的氧化还原电位后，这些金属就会先在正极氧化再到负极还原，当负极处的金属单质累积到一定程度，其沉积金属坚硬的棱角就会刺穿隔膜，造成电池自放电。为了保证电池性能的稳定，必须对管道内的金属异物进行清理。

中国发明专利公开号CN 108043827 A，本申请涉及一种磁悬浮管道内部污渍清理装置，涉及管道生产设备领域，该装置包括壳体、上盖板、下磁悬浮机构、上磁悬浮机构以及清理头。与现有技术相比，可以通过悬浮在下磁悬浮机构和上磁悬浮机构的管道通过通道内的清理头对管道内部的污渍完成清理，完全改变了管道生产过程中传统的管道内部污渍清理方式，大大提高了管道内部污渍清理效果，而且较长管道内部也能完成清理，该磁悬浮管道内部污渍清理装置结构简单，性能可靠，经济实用。

现有的管道内金属异物清理装置在对管道内的金属异物进行清理时，大多数都是对直管进行清理，适用范围局限，不能解决弯管内壁的金属异物清理的难题。

发明内容

基于上述思路，本发明提供如下技术方案：

一种管道内金属异物清理装置，包括球笼和对称设置在球笼前后两端的摄像头，所述球笼的内部设置有用于调节管壁吸附距离的调节机构和用于吸附管道内壁金属材料的除铁机构，球笼的外侧设置有用于清扫管道内壁金属材料的清扫机构；

通过球笼的移动带动调节机构对除铁机构的位置进行调整，使球笼接触到管道内部拐弯处时，除铁机构逐渐靠近管道内壁并对管道内壁的金属杂质进行吸附，清扫机构随球笼一起移动对不同直径管道内壁的金属杂质进行柔性清除。

作为本发明进一步的方案：所述球笼的外壁沿其表面均匀滑动贯穿设置有多个伸缩杆，多个伸缩杆远离球笼球心的一端均固定连接有内凹座，内凹座表面包覆有橡胶材料，多个内凹座远离伸缩杆的一端均内嵌有可转动的滚珠，滚珠的表面包覆有橡胶材料，多个伸缩杆的外壁套均套设有复位弹簧。

作为本发明进一步的方案：所述除铁机构包括固定连接在球笼相邻侧壁之间的连接弧板，连接弧板远离滚珠的一端连接设置有伸缩弹簧，伸缩弹簧远离连接弧板的一端连接设置有固定块，固定块远离伸缩弹簧的一端连接设置有吸铁板。

作为本发明进一步的方案：多个所述连接弧板的前后两端均转动连接有限位杆，两个限位杆呈左右对称布置，限位杆侧壁远离连接弧板的一端开设有腰型孔，腰型孔的内部滑动配合有圆杆，固定块固定连接在前后对称且相邻的两个圆杆相对侧之间。

作为本发明进一步的方案：所述调节机构包括对称固定连接在球笼内壁前后两端的固定杆，前后对称的固定杆远离球笼的一端固定连接有环形板，环形板的侧壁边缘处开设有多个一号条形槽，多个一号条形槽的内部均转动连接有转杆。

作为本发明进一步的方案：两个所述环形板之间对称固定连接有导向杆，两个导向杆的外壁共同套设有两个圆板，圆板的侧壁对应多个一号条形槽的位置开设有二号条形槽，二号条形槽的内部对称转动连接有连杆，两个连杆之间且远离圆板的一端转动连接有支架，支架远离圆板的一端与支架相靠近的转杆固定连接。

作为本发明进一步的方案：所述圆板的前端开设有方孔，一个方孔的顶端与另一个方孔的底端均固定连接有齿条，两个齿条之间转动连接有齿轮，齿轮的侧壁对称固定连接有转轴，两个方孔的侧壁对应转轴的位置对称开设有通孔。

作为本发明进一步的方案：两个所述转轴的相背侧共同转动连接有圆环，圆环的前后两端与两个圆板的外壁之间分别通过多个定位杆固定连接有，一个圆板的侧壁对称固定连接有牵引绳，牵引绳的末端依次滑动贯穿一个环形板的侧壁与球笼的外壁。

作为本发明进一步的方案：所述清扫机构包括连接设置在连接弧板外壁的连接弹簧，连接弹簧远离连接弧板的一端连接设置有安装板，安装板的两端对称滑动配合有联动块，两个联动块与相邻的两个内凹座相对侧固定连接，联动块的前后两端对称设置有侧接块，安装板的外壁设置有毛刷。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过摄像头、球笼、伸缩杆、内凹座、滚珠、复位弹簧与清洁机构之间的配合对管道内壁的金属异物进行精准快速的探知，还能够适用于不同直径的管道和不同形状的管道，保证了毛刷对不同直径管道内壁的金属材料进行柔性清扫，提高了清理效果，通过调节机构与除铁机构之间的配合对管道内壁的金属杂质进行吸附，减小了清理杂质时对管道内壁造成的损伤，通过牵引绳在不同阻力下产生不同大小的拉力对管道拐角处的积料进行清理，以便后续加工的使用。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的立体图。

图2是本发明的主视图。

图3是本发明的右视图。

图4是本发明中球笼与调节机构的立体图。

图5是本发明中调节机构的立体图。

图6是本发明中圆板的结构示意图。

图7是本发明中圆板另一视角的结构示意图。

图8是本发明中调节机构的右剖视图。

图9是本发明中球笼与除铁机构的立体图。

图10是本发明中调节机构与除铁机构的立体图。

图中：1、球笼；101、摄像头；102、伸缩杆；103、内凹座；104、滚珠；105、复位弹簧；2、调节机构；201、固定杆；202、环形板；203、一号条形槽；204、转杆；205、导向杆；206、圆板；207、二号条形槽；208、连杆；209、支架；210、齿条；211、齿轮；212、圆环；213、转轴；214、定位杆；215、牵引绳；3、除铁机构；301、连接弧板；302、限位杆；303、腰型孔；304、圆杆；305、固定块；306、伸缩弹簧；307、吸铁板；4、清洁机构；401、联动块；402、安装板；403、侧接块；404、连接弹簧；405、毛刷。

具体实施方式

实施例一，请参阅图1-4和9，一种管道内金属异物清理装置，包括球笼1和对称设置在球笼1前后两端的摄像头101，球笼1的外壁沿其表面均匀滑动贯穿设置有多个伸缩杆102，多个伸缩杆102远离球笼1球心的一端均固定连接有内凹座103，内凹座103表面包覆有橡胶材料，避免内凹座103对管道内壁产生划痕，伸缩杆102远离内凹座103的一端固定连接有限位盘，限位盘的设置是为了防止伸缩杆102与球笼1脱离，多个内凹座103远离伸缩杆102的一端均内嵌有可转动的滚珠104，滚珠104的表面包覆有橡胶材料，降低滚珠104与管道内壁的摩擦力，从而减小了滚珠104对管道内壁产生的损伤，多个伸缩杆102的外壁套均套设有复位弹簧105，复位弹簧105位于内凹座103与球笼1的外壁之间。

本实施例中，优选的：将球笼1放进待清理的管道内部，与待清理管道内壁接触的多个伸缩杆102、内凹座103与滚珠104在不同直径的管壁和复位弹簧105的弹性力作用下进行自动伸缩，实现多个滚珠104与待清理管道的内壁紧密接触，不易使球笼1在移动的过程中发生翻转，使摄像头101在球笼1的带动下对管道内壁的金属异物进行精准快速的探知，还能够适用于不同直径的管道和不同形状的管道。

实施例二,请参阅图1-3、9和10，在实施例一的基础上，球笼1的内部设置有调节机构2和除铁机构3，除铁机构3包括固定连接在球笼1相邻侧壁之间的连接弧板301，多个连接弧板301的前后两端均转动连接有限位杆302，两个限位杆302呈左右对称布置，限位杆302侧壁远离连接弧板301的一端开设有腰型孔303，腰型孔303的内部滑动配合有圆杆304，前后对称且相邻的两个圆杆304相对侧共同固定连接有固定块305，固定块305与连接弧板301之间连接设置有伸缩弹簧306，固定块305远离连接弧板301的一端设置有吸铁板307，吸铁板307位于球笼1的内部，多个吸铁板307的外壁合起来呈球状。

本实施例中，优选的：多个吸铁板307在球笼1的带动下对管道内壁的金属杂质进行吸附，此种方式可以减小清理杂质时对管道内壁产生的损伤。

实施例三,请参阅图1-8和10，在实施例一和实施例二的基础上，调节机构2包括对称固定连接在球笼1内壁前后两端的固定杆201，前后对称的固定杆201远离球笼1的一端固定连接有环形板202，环形板202的侧壁边缘处开设有多个一号条形槽203，多个一号条形槽203沿着环形板202的外壁等间距排布，多个一号条形槽203的内部均转动连接有转杆204，多个转杆204均位于多个吸铁板307的内部，两个环形板202之间对称固定连接有导向杆205，两个导向杆205的外壁共同套设有两个圆板206，圆板206的侧壁对应多个一号条形槽203的位置开设有二号条形槽207，二号条形槽207的内部对称转动连接有连杆208，两个连杆208之间且远离圆板206的一端转动连接有支架209，支架209远离圆板206的一端与支架209相靠近的转杆204固定连接，圆板206的前端开设有方孔，一个方孔的顶端与另一个方孔的底端均固定连接有齿条210，两个齿条210之间转动连接有齿轮211，齿轮211的侧壁对称固定连接有转轴213，两个方孔的侧壁对应转轴213的位置对称开设有通孔，通孔与两个二号条形槽207相互连通，两个转轴213的相背侧共同转动连接有圆环212，圆环212套设在两个圆板206的外侧，圆环212的前后两端与两个圆板206的外壁之间分别通过多个定位杆214固定连接有，一个圆板206的侧壁对称固定连接有牵引绳215，牵引绳215的末端依次滑动贯穿一个环形板202的侧壁与球笼1的外壁。

本实施例中，优选的：拉动牵引绳215，使其带动一个圆板206移动，圆板206带动导向杆205、环形板202与球笼1同步移动，吸铁板307在球笼1的带动下同步移动，当球笼1移动至拐角处时，不与管道内壁接触的滚珠104在拐弯时会逐渐与拐弯处的管道内壁接触，此时需要提高牵引绳215的拉力才能将球笼1沿着管道继续移动，与牵引绳215相连接的圆板206、齿条210在牵引绳215的拉力下沿着导向杆205的外壁移动，另一个圆板206带动其侧壁的齿条210在齿轮211的转动下沿着导向杆205的外壁相反移动，两个圆板206分别带动侧壁的连杆208一起移动，多个支架209带动多个转杆204远离环形板202的一端在多个连杆208的带动下逐渐靠近球笼1的外壁，以此通过牵引绳215在不同阻力下产生不同大小的拉力对管道拐角处的积料进行清理，以便后续加工的使用。

实施例四,请参阅图1-3，在实施例一的基础上，球笼1的外侧设置有清扫机构4，清扫机构4包括连接设置在连接弧板301外壁的连接弹簧404，连接弹簧404远离连接弧板301的一端连接设置有安装板402，安装板402的两端对称滑动配合有联动块401，两个联动块401与相邻的两个内凹座103相对侧固定连接，联动块401的前后两端对称设置有侧接块403，安装板402的外壁设置有毛刷405。

本实施例中，优选的：安装板402带动侧接块403随内凹座103的移动同步移动，安装板402在联动块401的内部滑动，以此可使毛刷405随内凹座103的伸缩进行自动调节，保证了毛刷405与不同直径的管道内壁接触，从而保证了毛刷405对不同直径管道内壁的金属材料进行柔性清扫，防止管道内壁的金属材料嵌在管道内壁不易下落，提高了清理效果。

本发明的工作原理是：将球笼1放进待清理的管道内部，与待清理管道内壁接触的多个伸缩杆102、内凹座103与滚珠104在不同直径的管壁和复位弹簧105的弹性力作用下进行自动伸缩，实现多个滚珠104与待清理管道的内壁紧密接触，不易使球笼1在移动的过程中发生翻转，使摄像头101在球笼1的带动下对管道内壁的金属异物进行精准快速的探知，还能够适用于不同直径的管道和不同形状的管道。

安装板402带动侧接块403随内凹座103的移动同步移动，安装板402在联动块401的内部滑动，以此可使毛刷405随内凹座103的伸缩进行自动调节，保证了毛刷405与不同直径的管道内壁接触，从而保证了毛刷405对不同直径管道内壁的金属材料进行柔性清扫，防止管道内壁的金属材料嵌在管道内壁不易下落，提高了清理效果。

拉动牵引绳215，使其带动一个圆板206移动，圆板206带动导向杆205、环形板202与球笼1同步移动，吸铁板307在球笼1的带动下同步移动，以此可通过牵引绳215的移动带动多个吸铁板307对较长管道内壁的金属异物进行吸附清理，当球笼1移动至拐角处时，不与管道内壁接触的滚珠104在拐弯时会逐渐与拐弯处的管道内壁接触，此时需要提高牵引绳215的拉力才能将球笼1沿着管道继续移动，与牵引绳215相连接的圆板206、齿条210在牵引绳215的拉力下沿着导向杆205的外壁移动，另一个圆板206带动其侧壁的齿条210在齿轮211的转动下沿着导向杆205的外壁相反移动，两个圆板206分别带动侧壁的连杆208一起移动，多个支架209带动多个转杆204远离环形板202的一端在多个连杆208的带动下逐渐靠近球笼1的外壁，多个吸铁板307与多个固定块305在多个转杆204的带动下同步靠近球笼1的外壁，多个限位杆302在多个吸铁板307的带动下向连接弧板301的一侧移动，圆杆304沿着腰型孔303的内壁滑动，伸缩弹簧306逐渐收缩或伸长，多个吸铁板307在球笼1的带动下对管道内壁的金属杂质进行吸附，此种方式可以减小清理杂质时对管道内壁产生的损伤，实现多个吸铁板307进行伸缩，满足了吸铁板307对不同直径管道内壁的金属杂质进行吸附与调节，通过牵引绳215在不同阻力下产生不同大小的拉力对管道拐角处的积料进行清理，以便后续加工的使用。

Claims (2)

1.一种管道内金属异物清理装置，包括球笼和对称设置在球笼前后两端的摄像头，其特征在于：所述球笼的内部设置有用于调节管壁吸附距离的调节机构和用于吸附管道内壁金属杂质的除铁机构，球笼的外侧设置有用于清扫管道内壁金属杂质的清扫机构；

通过球笼的移动带动调节机构对除铁机构的位置进行调整，使球笼接触到管道内部拐弯处时，除铁机构逐渐靠近管道内壁并对管道内壁的金属杂质进行吸附，清扫机构随球笼一起移动对不同直径管道内壁的金属杂质进行柔性清除；

所述调节机构包括对称固定连接在球笼内壁前后两端的固定杆，前后对称的固定杆远离球笼的一端固定连接有环形板，环形板的侧壁边缘处开设有多个一号条形槽，多个一号条形槽的内部均转动连接有转杆；两个所述环形板之间对称固定连接有导向杆，两个导向杆的外壁共同套设有两个圆板，圆板的侧壁对应多个一号条形槽的位置开设有二号条形槽，二号条形槽的内部对称转动连接有连杆，两个连杆之间且远离圆板的一端转动连接有支架，支架远离圆板的一端与支架相靠近的转杆固定连接；所述圆板的前端开设有方孔，一个方孔的顶端与另一个方孔的底端均固定连接有齿条，两个齿条之间转动连接有齿轮，齿轮的侧壁对称固定连接有转轴，两个方孔的侧壁对应转轴的位置对称开设有通孔；两个所述转轴的相背侧共同转动连接有圆环，圆环的前后两端与两个环形板的外壁之间分别通过多个定位杆固定连接，一个圆板的侧壁对称固定连接有牵引绳，牵引绳的末端依次滑动贯穿一个环形板的侧壁与球笼的外壁；

所述球笼的外壁沿其表面均匀滑动贯穿设置有多个伸缩杆，多个伸缩杆远离球笼球心的一端均固定连接有内凹座，内凹座表面包覆有橡胶材料，多个内凹座远离伸缩杆的一端均内嵌有可转动的滚珠，滚珠的表面包覆有橡胶材料，多个伸缩杆的外壁均套设有复位弹簧；

所述除铁机构包括固定连接在球笼相邻侧壁之间的连接弧板，连接弧板远离滚珠的一端连接设置有伸缩弹簧，伸缩弹簧远离连接弧板的一端连接设置有固定块，固定块远离伸缩弹簧的一端连接设置有吸铁板；

多个所述连接弧板的前后两端均转动连接有限位杆，两个限位杆呈左右对称布置，限位杆侧壁远离连接弧板的一端开设有腰型孔，腰型孔的内部滑动配合有圆杆，固定块固定连接在前后对称且相邻的两个圆杆相对侧之间。

2.根据权利要求1所述一种管道内金属异物清理装置，其特征在于：所述清扫机构包括连接设置在连接弧板外壁的连接弹簧，连接弹簧远离连接弧板的一端连接设置有安装板，安装板的两端对称滑动配合有联动块，两个联动块与相邻的两个内凹座相对侧固定连接，联动块的前后两端对称设置有侧接块，安装板的外壁设置有毛刷。

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