CN115463903A - 一种小口径激光内壁清洗机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种小口径激光内壁清洗机器人，包括：清洗组件，包括：发射器，能够发射激光；清洗头，能够接收发射器发射的激光，清洗头包括主体部和反射部，主体部设有第一反射腔，主体部包括第一反射镜，第一反射镜将经过第一进光口的激光反射至第一出光口，反射部设有第二反射腔，第二反射腔连通第一反射腔，反射部包括第二反射镜，第二反射镜将经过第二进光口的激光反射至第二出光口；其中，激光由第一进光口进入且由第二出光口反射出时，激光和凹槽的侧壁之间形成具有设定角度的夹角，夹角大于0度且小于90度。本发明的一种小口径激光内壁清洗机器人能够对管道内壁的死角位置进行清洗。

Description

一种小口径激光内壁清洗机器人

技术领域

本发明涉及管道清洗设备技术领域，尤其是涉及一种小口径激光内壁清洗机器人。

背景技术

相关技术中，管道在使用后，经常需要对管道内壁进行清洗。一般来说，管道的内壁都是平整的表面，因此对表面进行清洗较为简单，然而，对于一些管道的内壁来说，管道内壁不是平整的表面，比如管道内壁设置有膛线或者是管道内壁存在凹槽和凸起。因此，对于这些管道内壁的一些死角位置，存在无法清洗或者清洗不干净的问题。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种小口径激光内壁清洗机器人，能够对管道内壁的死角位置进行清洗。

根据本发明的实施例的一种小口径激光内壁清洗机器人，包括：

清洗组件，包括：发射器，能够发射激光；清洗头，能够接收所述发射器发射的所述激光，所述清洗头包括主体部和反射部，所述主体部设有第一反射腔，所述第一反射腔具有第一进光口和第一出光口，所述主体部包括第一反射镜，所述第一反射镜设置于所述第一反射腔，以将经过所述第一进光口的所述激光反射至所述第一出光口，所述反射部设有第二反射腔，所述第二反射腔连通所述第一反射腔，所述第二反射腔具有第二进光口和第二出光口，所述反射部包括第二反射镜，所述第二反射镜设置于所述第二反射腔，以将经过所述第二进光口的所述激光反射至所述第二出光口；

其中，所述激光由所述第一进光口进入且由所述第二出光口反射出时，所述激光和所述凹槽的侧壁之间形成具有设定角度的夹角，所述夹角大于0度且小于90度。

根据本发明实施例的一种小口径激光内壁清洗机器人，至少具有如下有益效果：激光从清洗头的反射部射出后，激光会和管道内壁的凹槽的侧壁形成设定角度的夹角，从而对凹槽的侧壁进行清洗，由此，一种小口径激光内壁清洗机器人能够对管道内壁的死角位置进行清洗。

根据本发明的一些实施例的一种小口径激光内壁清洗机器人，所述清洗组件还包括第一电机，所述第一电机连接于所述清洗头的一端，所述第一电机能够转动以带动所述清洗头旋转。

根据本发明的一些实施例的一种小口径激光内壁清洗机器人，所述清洗头还包括配重部，所述配重部和所述反射部分别连接于所述主体部的两侧。

根据本发明的一些实施例的一种小口径激光内壁清洗机器人，所述主体部还设有连通所述第一反射腔的第一安装槽，所述第一反射镜设置于所述第一安装槽中。

根据本发明的一些实施例的一种小口径激光内壁清洗机器人，所述反射部还设有连通所述第二反射腔的第二安装槽，所述第二反射镜设置于所述第二安装槽中。

根据本发明的一些实施例的一种小口径激光内壁清洗机器人，所述反射部还包括保护镜，所述反射部设有第三安装槽，所述第三安装槽连通于所述第二出光口，所述保护镜设置于所述第三安装槽中。

根据本发明的一些实施例的一种小口径激光内壁清洗机器人，所述第二反射镜具有多个，多个所述第二反射镜设置于所述第二反射腔中，以将经过所述第二进光口的所述激光反射至所述第二出光口。

根据本发明的一些实施例的一种小口径激光内壁清洗机器人，还包括调焦组件，所述调焦组件包括固定筒、镜筒、聚焦镜、丝杆、第二电机，所述镜筒设有变焦腔，所述变焦腔连通于所述第一反射腔，所述聚焦镜设置于所述镜筒内，所述丝杆与所述镜筒螺纹连接，所述丝杆与所述第二电机连接，所述镜筒可滑动地套设于所述固定筒的外表面；所述第二电机能够驱动所述丝杆转动，以使所述镜筒移动，并改变所述聚焦镜与所述第一反射镜之间的距离。

根据本发明的一些实施例的一种小口径激光内壁清洗机器人，还包括运动组件，所述运动组件包括移动轮、第三电机、转动轴、传动带、涡轮，所述转动轴连接于所述第三电机，所述涡轮和所述转动轴转动连接，所述传动带的一端连接于所述涡轮，所述传动带的另一端连接于所述移动轮，以使所述移动轮由所述涡轮带动转动。

根据本发明的一些实施例的一种小口径激光内壁清洗机器人，一个所述移动轮、一个所述传动带、一个所述涡轮被设置为一组移动组件，所述移动组件具有多组，多组所述移动组件围绕所述转动轴的中心周向设置。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明，其中：

图1为本发明的一些实施例的一种小口径激光内壁清洗机器人的示意图；

图2为本发明的一些实施例的一种小口径激光内壁清洗机器人和管道的示意图；

图3为图2中A处的放大示意图；

图4为本发明的一些实施例的一种小口径激光内壁清洗机器人中第一反射镜和第二反射镜配合反射激光的示意图；

图5为本发明的一些实施例的一种小口径激光内壁清洗机器人中清洗头的***示意图；

图6为本发明的一些实施例的一种小口径激光内壁清洗机器人中主体部的示意图；

图7为本发明的一些实施例的一种小口径激光内壁清洗机器人中反射部的示意图；

图8为本发明的一些实施例的一种小口径激光内壁清洗机器人中反射部的剖视图；

图9为本发明的一些实施例的一种小口径激光内壁清洗机器人中主体部的剖视图；

图10为本发明的一些实施例的一种小口径激光内壁清洗机器人中调焦组件的示意图；

图11为本发明的一些实施例的一种小口径激光内壁清洗机器人中运动组件的示意图。

附图标记：

一种小口径激光内壁清洗机器人10、管道11、凹槽12、底壁13、侧壁14；

清洗组件100、发射器200、清洗头300、主体部310、第一反射腔311、第一出光口312、第一进光口313、第一反射镜314、第一安装槽315、反射部320、第二反射腔321、第二出光口322、第二进光口323、第二反射镜324、保护镜325、第三安装槽326、第二安装槽327、配重部330、第一电机400；

调焦组件500、固定筒510、镜筒520、丝杆530、第二电机540；

运动组件600、移动轮610、第三电机620、转动轴630、传动带640、涡轮650。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右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发明和简化描述，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发明的限制。

在本发明的描述中，若干的含义是一个以上，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，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或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

本发明的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

相关技术中，管道11在使用后，经常需要对管道11内壁进行清洗。一般来说，管道11的内壁都是平整的表面，因此对表面进行清洗较为简单，比如，通过激光垂直照射于管道11内壁的表面即可进行清洗。然而，对于一些管道11的内壁来说，管道11内壁不是平整的表面，比如管道11内壁设置有膛线或者是管道11内壁存在大部分的凹槽12和凸起。因此，对于这些管道11内壁的一些死角位置，存在无法清洗或者清洗不干净的问题，由此，本申请提出了一种小口径激光内壁清洗机器人10。

具体地，由于管道11内壁包括凹槽12，比如管道11内设置膛线，膛线就是一个螺旋形的凹槽12，凹槽12的截面可以是长方形的，其包括两个相对的侧壁14和一个底壁13，底壁13和激光垂直，因此通过垂直于底壁13的激光照射便可以清洗干净，然而垂直于底壁13的激光照射不到两个侧壁14，因此，请参照图1、图2、图3和图4，图2、图3和图4中的虚线示意为激光，在一些实施例中，一种小口径激光内壁清洗机器人10包括：清洗组件100包括：发射器200和清洗头300，发射器200能够发射激光，比如发射器200将光纤通过准直镜和聚焦镜，以形成激光并发射到第一反射腔311；清洗头300能够接收发射器200发射的激光，清洗头300包括主体部310和反射部320，主体部310设有第一反射腔311，第一反射腔311具有第一进光口313和第一出光口312，主体部310包括第一反射镜314，第一反射镜314设置于第一反射腔311，以将经过第一进光口313的激光反射至第一出光口312，反射部320设有第二反射腔321，第二反射腔321连通第一反射腔311，第二反射腔321具有第二进光口323和第二出光口322，反射部320包括第二反射镜324，第二反射镜324设置于第二反射腔321，以将经过第二进光口323的激光反射至第二出光口322；其中，激光由第一进光口313进入且由第二出光口322反射出时，激光和凹槽12的侧壁14之间形成具有设定角度的夹角，夹角大于0度且小于90度。

具体地，激光从清洗头300的反射部320射出后，激光会和管道11内壁的凹槽12的侧壁14形成设定角度的夹角，夹角的角度大于0度小于90度，比如60度。进一步地，激光因为和侧壁14有夹角，因此激光能够照射在侧壁14上，因此，和相关技术中，激光只能垂直照射凹槽12的底壁13来说，本申请的激光能够对凹槽12的侧壁14进行照射并清洗，由此，一种小口径激光内壁清洗机器人10能够对管道11内壁的死角位置进行清洗。

需要说明的是，由于管道11内壁的膛线或者是管道11内壁一些凹凸不平的表面，其形状可以是多变的，因此根据不同的管道11内壁的表面的情况，清洗头300可以调节第一反射镜314和第二反射镜324的反光角度，以将从反射部320射出的激光能够照射在管道11内壁的死角位置进行清洗，同时，本申请的激光除了死角位置，管道11内壁的明显的位置也可以进行清洗。

请参照图1，在一些实施例中，清洗组件100还包括第一电机400，第一电机400连接于清洗头300的一端，第一电机400能够转动以带动清洗头300旋转。具体地，为了将管道11内壁清洗干净(包括死角位置)，第一电机400能够360度旋转，比如第一电机400可以顺时针旋转后，再逆时针旋转，以带动清洗头300旋转，从而对管道11内壁各个位置进行清洗。

请参照图5，在一些实施例中，清洗头300还包括配重部330，配重部330和反射部320分别连接于主体部310的两侧。具体地，由于第一电机400带动反射部320旋转时，旋转时并不稳定，会导致射出的激光角度达不到想要的效果，因此配重部330和反射部320连接主体部310的两侧后，能够让反射部320稳定的旋转，以对管道11内壁进行清洗。

请参照图5、图6和图9，在一些实施例中，主体部310还设有连通第一反射腔311的第一安装槽315，第一反射镜314设置于第一安装槽315中。具体地，第一反射镜314可以粘接在第一安装槽315中，以对发射器200发出的激光进行第一道反射。

请参照图5、图7和图8，在一些实施例中，反射部320还设有连通第二反射腔321的第二安装槽327，第二反射镜324设置于第二安装槽327中。具体地，第二反射镜324可以粘接在第二安装槽327中，并且第二反射镜324倾斜出设定的角度，比如45度，之后将从第一反射腔311内来的激光反射。具体地，为了使激光具有较好的反射效果，第一反射镜314和第二反射镜324可以设置在同一个水平面，以达到较好的反射效果。

请参照图5，在一些实施例中，反射部320还包括保护镜325，反射部320设有第三安装槽326，第三安装槽326连通于第二出光口322，保护镜325设置于第三安装槽326中。具体地，保护镜325设置在第三安装槽326中后，会将第二反射腔321形成一个密封腔体，如此可以防止灰尘等杂物进入，不然灰尘如果进入到第二反射腔321内，可能会被吸附在第二反射镜324的表面，从而影响激光的反射效果。

进一步地，在一些实施例中，第二反射镜324具有多个，多个第二反射镜324设置于第二反射腔321中，以将经过第二进光口323的激光反射至第二出光口322。具体地，第二反射镜324可以有四个，四个第二反射镜324可以将激光反射后，使激光和凹槽12的侧壁14形成设定的角度，以对管道11内壁进行清洗。

请参照图10，在一些实施例中，一种小口径激光内壁清洗机器人10还包括调焦组件500，调焦组件500包括固定筒510、镜筒520、聚焦镜、丝杆530、第二电机540，镜筒520内部的空腔为变焦腔，变焦腔连通于第一反射腔311，聚焦镜设置于镜筒520内，丝杆530螺纹连接于镜筒520，丝杆530连接于第二电机540，镜筒520可滑动地套设于固定筒510的外表面，第二电机540能够驱动丝杆530转动，以使镜筒520移动，并改变聚焦镜与第一反射镜314之间的距离。

具体地，由于管道11内壁需要清洗的程度不一，以及管道11内壁的内径不一，因此需要激光的强度也是不固定的，需要一种小口径激光内壁清洗机器人10的激光根据实际情况进行调整。进一步地，第二电机540驱动镜筒520带动聚焦镜运动，即可对激光进行焦距调节。由此，一种小口径激光内壁清洗机器人10的使用范围广。再进一步地，为了方便调节焦距，可以设置一个视觉识别检测装置，对管道11内壁的清洗程度进行记录并及时调整激光的焦距，以达到较好的清洗效果。

请参照图11，在一些实施例中，一种小口径激光内壁清洗机器人10还包括运动组件600，运动组件600包括移动轮610、第三电机620、转动轴630、传动带640、涡轮650，转动轴630连接于第三电机620，涡轮650和转动轴630转动连接，传动带640环绕涡轮650和移动轮610，以使移动轮610由涡轮650带动转动。具体地，第三电机620驱动转动轴630转动，转动轴630可以是涡杆，涡杆带动涡轮650转动，涡轮650带动移动轮610转动，由此，一种小口径激光内壁清洗机器人10可以在管道11内壁里面进行移动，具体地，一种小口径激光内壁清洗机器人10可以前后移动，以对管道11内壁进行全面的清洗。

请参照图1和图11，在一些实施例中，一个移动轮610、一个传动带640、一个涡轮650被设置为一组移动组件，移动组件具有多组，多组移动组件围绕第三电机620的中心周向设置。具体地，一种小口径激光内壁清洗机器人10具有三组移动组件，三组移动组件可以使一种小口径激光内壁清洗机器人10稳定的在管道11内壁内移动，保持激光照射管道11内壁进行清洗的稳定性。

上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

Claims (10)

1.一种小口径激光内壁清洗机器人，用于清洗管道内壁，所述管道内壁包括凹槽，其特征在于，包括：

清洗组件，包括：

发射器，能够发射激光；

清洗头，能够接收所述发射器发射的所述激光，所述清洗头包括主体部和反射部，所述主体部设有第一反射腔，所述第一反射腔具有第一进光口和第一出光口，所述主体部包括第一反射镜，所述第一反射镜设置于所述第一反射腔，以将经过所述第一进光口的所述激光反射至所述第一出光口，所述反射部设有第二反射腔，所述第二反射腔连通所述第一反射腔，所述第二反射腔具有第二进光口和第二出光口，所述反射部包括第二反射镜，所述第二反射镜设置于所述第二反射腔，以将经过所述第二进光口的所述激光反射至所述第二出光口；

其中，所述激光由所述第一进光口进入且由所述第二出光口反射出时，所述激光和所述凹槽的侧壁之间形成具有设定角度的夹角，所述夹角大于0度且小于90度。

2.根据权利要求1所述的一种小口径激光内壁清洗机器人，其特征在于，所述清洗组件还包括第一电机，所述第一电机连接于所述清洗头的一端，所述第一电机能够转动以带动所述清洗头旋转。

3.根据权利要求2所述的一种小口径激光内壁清洗机器人，其特征在于，所述清洗头还包括配重部，所述配重部和所述反射部分别连接于所述主体部的两侧。

4.根据权利要求1所述的一种小口径激光内壁清洗机器人，其特征在于，所述主体部还设有连通所述第一反射腔的第一安装槽，所述第一反射镜设置于所述第一安装槽中。

5.根据权利要求1所述的一种小口径激光内壁清洗机器人，其特征在于，所述反射部还设有连通所述第二反射腔的第二安装槽，所述第二反射镜设置于所述第二安装槽中。

6.根据权利要求5所述的一种小口径激光内壁清洗机器人，其特征在于，所述反射部还包括保护镜，所述反射部设有第三安装槽，所述第三安装槽连通于所述第二出光口，所述保护镜设置于所述第三安装槽中。

7.根据权利要求1所述的一种小口径激光内壁清洗机器人，其特征在于，所述第二反射镜具有多个，多个所述第二反射镜设置于所述第二反射腔中，以将经过所述第二进光口的所述激光反射至所述第二出光口。

8.根据权利要求1所述的一种小口径激光内壁清洗机器人，其特征在于，还包括调焦组件，所述调焦组件包括固定筒、镜筒、聚焦镜、丝杆、第二电机，所述镜筒设有变焦腔，所述变焦腔连通于所述第一反射腔，所述聚焦镜设置于所述镜筒内，所述丝杆与所述镜筒螺纹连接，所述丝杆与所述第二电机连接，所述镜筒可滑动地套设于所述固定筒的外表面；所述第二电机能够驱动所述丝杆转动，以使所述镜筒移动，并改变所述聚焦镜与所述第一发射镜之间的距离。

9.根据权利要求1所述的一种小口径激光内壁清洗机器人，其特征在于，还包括运动组件，所述运动组件包括移动轮、第三电机、转动轴、传动带、涡轮，所述转动轴连接于所述第三电机，所述涡轮和所述转动轴转动连接，所述传动带的一端连接于所述涡轮，所述传动带的另一端连接于所述移动轮，以使所述移动轮由所述涡轮带动转动。

10.根据权利要求9所述的一种小口径激光内壁清洗机器人，其特征在于，一个所述移动轮、一个所述传动带、一个所述涡轮被设置为一组移动组件，所述移动组件具有多组，多组所述移动组件围绕所述转动轴的中心周向设置。

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