用于污水管道内壁自动清洗和修复的机器人工法制造技术

本发明专利技术涉及一种用于污水管道内壁自动清洗和修复的机器人工法，包括如下步骤：提供一可自行走的机器人，装设有清洗装置和拼装装置；提供一临时排污管，将临时排污管穿过机器人并将临时排污管的两端分别置于对应的位于污水管道两侧的竖井内，进而通过临时排污管在对应的两竖井间泵送污水；令机器人进入污水管道内并沿污水管道自行走，在此过程中，通过清洗装置以对污水管道的内壁面进行清洗，通过拼装装置拾取加固板并拼装于已清洗好的污水管道的内壁面上。本发明专利技术的工法实现了自动化，无需人工下井作业，提高了清洗效率和质量，能够很好地解决工作环境恶劣和安全风险高的问题，设置的临时排污管能够保持污水的正常通流。

Mechanical Manual Method for Automatic Cleaning and Repair of the Inner Wall of Sewage Pipeline

【技术实现步骤摘要】
用于污水管道内壁自动清洗和修复的机器人工法
本专利技术涉及隧道工程领域，特指一种用于污水管道内壁自动清洗和修复的机器人工法。
技术介绍
城市排水管网是现代化城市不可缺少的重要基础设施，是对城市经济发展具有全局性、先导性影响的基础产业，是城市水污染防治和城市排涝、防洪的骨干，是衡量现代化城市水平的重要标志。随着城市化的进展，污水系统的负荷越来越严重，城市地下污水管道设施服务多年后有可能发生过度腐蚀或破裂并失去功效。如果污水管道系统损坏，有害物的外泄必然损害公众健康。再者，城市地下管线错综复杂，城市道路的负荷也越来越严重，使得地下管线在修复的过程中存在大量的技术问题，尤其是对污水管道的开挖会对周围的环境造成较大的影响。使用非开挖技术可以很好地避免污水管道对周围的居民的正常生活、交通、环境等造成干扰，不会破坏周围的植被、建筑等，也不会影响周边的正常秩序。由于早期的污水管道有很多深埋于城市建筑之下，有的穿越了交通干线、河流湖泊等，进行开挖修复有很大的困难，而非开挖技术可以从下方进行穿越铺设，还可以灵活地选择穿越铺设的地点，从而将工程量降到最低。地下的情况相对复杂，会对开挖修复造成困难，而非开挖技术具有很高的精确度，可以精确控制地下管线的铺设方向，从而可以达到使管线绕过地下障碍的目的。和开挖修复技术相比较，非开挖修复技术的经济效益和社会效益更高。不锈钢内衬修复技术是非开挖技术的一种，主要是通过在旧管道内部安装内衬薄壁不锈钢材料，整体成型，从而达到防渗漏、腐蚀的目的，亦可提高原管道耐压水平。由于不锈钢内衬可以阻止管道内壁腐蚀，减小管道内壁粗糙度，增加了水的过流量，使内衬后的管道更安全、轻便、经济，使用寿命更长，从而达到修复的目的。然而，污水管道非开挖修复通常情况下为人工作业，工作难度极大，工作人员所处的工作环境是极其恶劣的，安全风险极高。因此，创新研发一种可实现污水管道内壁自动清洗和修复的机器人工法，对解决城市污水管道开挖修复对周围环境的扰动和污水管道内人工作业的高风险显得尤为重要。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种用于污水管道内壁自动清洗和修复的机器人工法，解决现有的人工作业存在的工作难度极大、工作环境极其恶劣以及安全风险极高等的问题。实现上述目的的技术方案是：本专利技术提供了一种用于污水管道内壁自动清洗和修复的机器人工法，包括如下步骤：提供一可自行走的机器人，所述机器人的一侧装设有清洗装置，所述清洗装置包括可转动的清洁刷；所述机器人的另一侧装设有拼装装置，所述拼装装置包括可转动的机械手；将所述机器人置于所述污水管道的一端口处；提供一临时排污管，将所述临时排污管穿过所述机器人并将所述临时排污管的两端分别置于对应的位于所述污水管道两侧的竖井内，进而通过所述临时排污管在对应的两竖井间泵送污水；以及令所述机器人从一端口进入所述污水管道内并沿所述污水管道自行走至另一端口处，在所述机器人自行走的过程中，通过转动所述清洁刷以对所述污水管道的内壁面进行清洗，通过所述机械手拾取加固板并拼装于已清洗好的污水管道的内壁面上。本专利技术的工法利用可自行走的机器人在污水管道内进行自行走，且在行走的过程中，利用清洁刷对污水管道的内壁面进行自动清洗，在清洗后，利用机械手将加固板拼接于污水管道的内壁面上，实现自动化，无需人工下井作业，提高了清洗效率和质量，能够很好地解决工作环境恶劣和安全风险高的问题，在机器人作业的过程中，通过设置的临时排污管进行污水的排放，无需停止污水管道的使用，能够保持污水的正常通流。本专利技术的机器人工法的进一步改进在于，通过转动所述清洁刷以对所述污水管道进行清洗的步骤，包括：于所述机器人的一侧安装一可转动的第一转盘，并通过一第一驱动结构驱动连接所述第一转盘；将所述清洁刷安装于所述第一转盘上，并令所述清洁刷与所述污水管道的内壁面相贴；启动所述第一驱动结构以驱动所述第一转盘旋转，进而带动所述清洁刷一同旋转并对所述污水管道的内壁面进行清洗。本专利技术的机器人工法的进一步改进在于，在将所述清洁刷安装于所述第一转盘上时，于所述第一转盘上装设一可沿所述第一转盘的一径向方向伸缩调节的伸缩结构；将所述清洁刷安装于所述伸缩结构上，通过所述伸缩结构的伸缩调节而带动所述清洁刷向着靠近或远离所述污水管道的内壁面的方向移动。本专利技术的机器人工法的进一步改进在于，还包括：于所述清洁刷上对应所述污水管道的内壁面开设喷水口；于所述机器人内设置与所述喷水口连接的供水系统，在所述清洁刷对所述污水管道进行清洗时，通过所述供水系统向所述喷水口输送高压水以对所述污水管道的内壁面进行冲洗。本专利技术的机器人工法的进一步改进在于，还包括：提供一可自行走的运输小车，将待拼装的加固板放置于所述运输小车上，并通过所述运输小车运送给所述机械手以供所述机械手拾取拼装。本专利技术的机器人工法的进一步改进在于，还包括：于所述机械手上对应所述污水管道的内壁面开设有涂胶喷口；于所述机器人内设置与所述涂胶喷口连接的供胶系统，在所述机械手拼装所述加固板时，通过所述供胶系统向所述涂胶喷口输送粘结胶并将所述粘结胶喷涂于所述污水管道的内壁面上，进而通过喷涂的粘结胶粘住所述加固板。本专利技术的机器人工法的进一步改进在于，在所述机械手拾取所述加固板之前，还包括于所述加固板上对应贴于所述污水管道的内壁面的面上涂覆胶粘层，通过所涂覆的胶粘层将所述加固板粘接于所述污水管道的内壁面上。本专利技术的机器人工法的进一步改进在于，所述机器人包括相对设置的前壳体、后壳体和支撑连接于所述前壳体和所述后壳体之间的推进机构，所述前壳体的外周设有可伸缩调节的多个前顶撑机构，所述后壳体的外周设有可伸缩调节的多个后顶撑机构，所述机器人的自行走的步骤，包括：伸出所述后顶撑机构以固定所述后壳体，缩回所述前顶撑机构以解除所述前壳体的固定；通过所述推进机构推动所述前壳体向前移动，移动到位后，伸出所述前顶撑机构以固定所述前壳体；缩回所述后顶撑机构以解除所述后壳体的固定，通过所述推进机构拉动所述后壳体向前移动；重复上述步骤以实现所述机器人的自行走。本专利技术的机器人工法的进一步改进在于，在通过所述推进机构推动所述前壳体向前移动的过程中，配合转动所述清洁刷以对所述污水管道的内壁面进行全面的清洗。本专利技术的机器人工法的进一步改进在于，所述前壳体和所述后壳体的中部设有相对应的通孔，将所述临时排污管的一端从所述前壳体和所述后壳体上的通孔对应穿过。附图说明图1为本专利技术用于污水管道内壁自动清洗和修复的机器人工法的流程图。图2为本专利技术用于污水管道内壁自动清洗和修复的机器人工法中机器人清洗污水管道的剖视图。图3为图2中污水管道的结构示意图。图4为本专利技术用于污水管道内壁自动清洗和修复的机器人工法中所用的机器人的结构示意图。图5为机器人的另一视角的立体结构示意图。图6为机器人置于污水管管道中且省略了污水管道上部以露出机器人的结构示意图。图7为机器人于污水管道内清洗及加固作业的结构示意图。图8为运输小车置于污水管道内的正视图。图9为运输小车置于污水管道内的立体结构示意图。图10为机器人于前后顶撑机构处的剖视图。图11为机器人于清洁刷处的剖视图。图12为机器人中清洗装置的正视图。图13为机器人中前壳体处的前顶撑机构的剖视图。图14为图13所示的前顶撑机构顶撑状态的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于污水管道内壁自动清洗和修复的机器人工法，其特征在于，包括如下步骤：提供一可自行走的机器人，所述机器人的一侧装设有清洗装置，所述清洗装置包括可转动的清洁刷；所述机器人的另一侧装设有拼装装置，所述拼装装置包括可转动的机械手；将所述机器人置于所述污水管道的一端口处；提供一临时排污管，将所述临时排污管穿过所述机器人并将所述临时排污管的两端分别置于对应的位于所述污水管道两侧的竖井内，进而通过所述临时排污管在对应的两竖井间泵送污水；以及令所述机器人从一端口进入所述污水管道内并沿所述污水管道自行走至另一端口处，在所述机器人自行走的过程中，通过转动所述清洁刷以对所述污水管道的内壁面进行清洗，通过所述机械手拾取加固板并拼装于已清洗好的污水管道的内壁面上。

【技术特征摘要】
1.一种用于污水管道内壁自动清洗和修复的机器人工法，其特征在于，包括如下步骤：提供一可自行走的机器人，所述机器人的一侧装设有清洗装置，所述清洗装置包括可转动的清洁刷；所述机器人的另一侧装设有拼装装置，所述拼装装置包括可转动的机械手；将所述机器人置于所述污水管道的一端口处；提供一临时排污管，将所述临时排污管穿过所述机器人并将所述临时排污管的两端分别置于对应的位于所述污水管道两侧的竖井内，进而通过所述临时排污管在对应的两竖井间泵送污水；以及令所述机器人从一端口进入所述污水管道内并沿所述污水管道自行走至另一端口处，在所述机器人自行走的过程中，通过转动所述清洁刷以对所述污水管道的内壁面进行清洗，通过所述机械手拾取加固板并拼装于已清洗好的污水管道的内壁面上。2.如权利要求1所述的机器人工法，其特征在于，通过转动所述清洁刷以对所述污水管道进行清洗的步骤，包括：于所述机器人的一侧安装一可转动的第一转盘，并通过一第一驱动结构驱动连接所述第一转盘；将所述清洁刷安装于所述第一转盘上，并令所述清洁刷与所述污水管道的内壁面相贴；启动所述第一驱动结构以驱动所述第一转盘旋转，进而带动所述清洁刷一同旋转并对所述污水管道的内壁面进行清洗。3.如权利要求2所述的机器人工法，其特征在于，在将所述清洁刷安装于所述第一转盘上时，于所述第一转盘上装设一可沿所述第一转盘的一径向方向伸缩调节的伸缩结构；将所述清洁刷安装于所述伸缩结构上，通过所述伸缩结构的伸缩调节而带动所述清洁刷向着靠近或远离所述污水管道的内壁面的方向移动。4.如权利要求1所述的机器人工法，其特征在于，还包括：于所述清洁刷上对应所述污水管道的内壁面开设喷水口；于所述机器人内设置与所述喷水口连接的供水系统，在所述清洁刷对所述污水管道进行清洗时，通过所述供水系统向所述喷水口输送高压水以对所述污水管道的内壁面进行...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱雁飞，王祺，朱思闻，王晓鹏，庄欠伟，朱叶艇，沈尉，白占伟，王晓东，张雯，杨正，彭世宝，王碧波，戴蔚菁，
申请(专利权)人：上海隧道工程有限公司，上海城投水务工程项目管理有限公司，上海盾构设计试验研究中心有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31