一種鑽孔探測機器人的製作方法

2023-09-18 21:18:15 2

一種鑽孔探測機器人的製作方法
【專利摘要】本發明為一種鑽孔探測機器人，包括：前端探測部Ⅰ、中端探測部Ⅱ、控制模塊部Ⅲ、後端吊裝部Ⅳ，所述前端探測部Ⅰ包括：傳感器、照明燈1-1、攝像機1-5、麥克風1-6，所述中端探測部Ⅱ內置一可旋轉攝像機機構7，所述旋轉攝像機機構7的一端安裝有攝像機7-8、滾動軸承7-10、主動齒輪7-5、從動齒輪7-6，另一端固定有舵機7-2，舵機7-2通過主動齒輪7-5、從動齒輪7-6傳遞動力給攝像機7-8使其進行360度旋轉。本發明提供的鑽孔探測機器人可在狹長的小孔徑孔道內通行，旋轉攝像機可以探測孔壁或巷道內情況；該設備提供多種傳感器，可探測煤礦事故區域內有害氣體的濃度、環境溫度、聲音，壓力，為深井救援或探測提供決策依據，另外，本發明的外殼結構採用防水、防爆、防震設計，在使用過程中穩定、可靠。
【專利說明】
一種鑽孔探測機器人

【技術領域】
[0001 ] 本發明專利屬於一種用於深井探測的機器人。

【背景技術】
[0002]在煤炭生產過程中，由於煤礦礦井內環境複雜，經常發生一些無法預料的災害或事故，如透水、冒頂、瓦斯爆炸、煤塵爆炸等。一旦發生事故，現今的救援措施是在事發區域打深孔至事發巷道，然後投入探測設備查看事發情況。
[0003]然而，現有技術使用的探測設備外徑較大(一般在Φ 200mm以上)，而鑽孔的外徑較小，嚴重限制了探測設備的使用範圍，使得一些救援孔需要二次鑽孔才能投入探測設備，延長了救援時間，對礦工的生命安全造成了極大威脅；再有現有技術的探測設備一般只配備攝像機，缺乏對井下有害氣體濃度的探測，使得地面救援指揮部對井下事故現場情況缺乏準確判斷，無法快速做出救援方案，延誤救援時間。


【發明內容】

[0004]為了解決現有技術的不足，本發明的一個目的是提供一種適用於小孔徑的深井探測機器人。
[0005]本發明的進一步目的是提供一種可攜帶多種傳感器的深井探測機器人。
[0006]為此，本發明提供了以下技術方案:一種鑽孔探測機器人，包括:前端探測部1、中端探測部I1、控制模塊部II1、後端吊裝部IV，其特徵在於:所述前端探測部I包括:傳感器、照明燈1-1、攝像機1-5、麥克風1-6，所述中端探測部II內置可旋轉攝像機機構7，所述旋轉攝像機機構7的一端安裝有攝像機7-8、滾動軸承7-10、主動齒輪7-5、從動齒輪7_6，另一端固定有舵機7-2，所述舵機7-2通過主動齒輪7-5、從動齒輪7-6傳遞動力給攝像機7-8使其進行360度旋轉。可旋轉攝像機機構7還設有聯接軸7-1。
[0007]所述前端探測部I還包括前端蓋1、接線腔2，所述傳感器、照明燈1-1、攝像機1-5及麥克風1-6被包裹在前端蓋I的內部。
[0008]所述傳感器為氣體傳感器或者壓力傳感器。
[0009]所述中端探測部II還包括照明燈13、防護罩6、溫度傳感器8，所述旋轉攝像機機構被包裹在防護罩6內。
[0010]所述防護罩6為透明材料，採用鋼化玻璃製成，或者有機玻璃製成。
[0011]所述主動齒輪7-5與從動齒輪7-6固定在齒輪罩7-4內部。
[0012]所述聯接軸7-1為空心軸。
[0013]所述中段探測部II安裝有導向輪組3，每組導向輪組3內圓周均勻分布有導向輪3-1，每組導向輪3-1的數量至少為4個。
[0014]所述導向輪組3的殼體內壁上開有小圓孔3-2。
[0015]所述後端吊裝部IV內置複合光電纜接頭9與地面牽引絞車相連。
[0016]本發明專利的有益效果是:本發明提供的鑽孔探測機器人可在狹長的小孔徑孔道內通行，旋轉攝像機可以探測孔壁或巷道內情況；該設備提供多種傳感器，可探測煤礦事故區域內有害氣體的濃度、環境溫度、聲音，壓力，為深井救援或探測提供決策依據，另外，本發明的外殼結構採用防水、防爆、防震設計，在使用過程可穩定、可靠地工作。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是鑽孔探測機器人的A-A剖視圖。
[0018]圖2是鑽孔探測機器人的主視圖。
[0019]圖3是旋轉攝像機剖視圖。

【具體實施方式】
[0020]下面結合說明書附圖和【具體實施方式】對本發明作進一步的描述。
[0021]參考圖1，在本發明的第一實施方式提供了一種鑽孔探測機器人，如圖1所示，其主要包括:前端探測部1、中端探測部I1、控制模塊部II1、後端吊裝部IV，所述前端探測部包括:傳感器、照明燈1-1、攝像機1-5、麥克風1-6。
[0022]進一步，前端探測部I還包括:前端蓋1、接線腔2，二者連接處採用密封墊進行防水密封，接線腔2的內部安裝有傳感器控制板2-1、揚聲器2-2，優選地，揚聲器2-2為防水結構。
[0023]參見附圖2所示，傳感器包括甲烷傳感器1-2、氧氣傳感器1-3、一氧化碳傳感器1-4、麥克風1-6。
[0024]更進一步，中段探測部II安裝有2組導向輪組3，每組導向輪3上圓周均布有導向輪3-1，設置導向輪組3便於鑽孔探測機器人在狹長孔道內自由移動，防止孔壁卡阻鑽孔探測機器人。
[0025]中端探測部II還包括防護罩6、溫度傳感器8、照明燈12，所述旋轉攝像機機構7被包裹在防護罩6內。
[0026]優選地，防護罩6的材質為鋼化玻璃。
[0027]照明燈12安裝在外殼5內，照明燈12為旋轉攝像機7提供光源。
[0028]更進一步，本發明的第二實施方式如圖3所示，旋轉攝像機機構7包括聯接軸7-1、舵機7-2、舵機固定板7-3、齒輪罩7-4、主動齒輪7-5、從動齒輪7_6、攝像機固定套7_6、攝像機7-8、軸承隔套7-9、滾動軸承7-10，聯接軸7-1的一端安裝有攝像機固定套7_7，所述攝像機固定套7-10內置滾動軸承7-10，攝像機7-8安裝在攝像機固定套7-7上，另一端安裝有舵機固定板7-3，舵機7-2上安裝有主動齒輪7-5，主動齒輪7-5與從動齒輪7_6嚙合，並傳遞動力給攝像機7-8，使其進行360度旋轉。
[0029]所述聯接軸7-1為空心軸，便於控制線纜從聯接軸7-1中穿過。
[0030]所述中段探測部II安裝有導向輪組3，每組導向輪組3內圓周均布有導向輪3-1，所述導向輪3-1的材質為尼龍材質，每組導向輪3-1的數量優選為8個。
[0031]所述導向輪組3的殼體內壁上開有小圓孔3-2,便於揚聲器的聲波向外界傳遞。
[0032]所述控制模塊部III包括控制元器件及光端機。
[0033]所述後端吊裝部IV內置複合光電纜9與地面牽引絞車相連，複合光電纜接頭9通過後端蓋10進行防護，可避免泥土卡鑽孔探測機器人在孔道內自由移動。
[0034]本發明專利的有益效果是:本發明提供的鑽孔探測機器人可在狹長的小孔徑孔道內通行，旋轉攝像機可以探測孔壁或巷道內情況；該設備提供多種傳感器，可探測煤礦事故區域內有害氣體的濃度、環境溫度、聲音，壓力，為深井救援或探測提供決策依據，另外，本發明的外殼結構採用防水、防爆、防震設計，在使用過程中可穩定、可靠地工作。
[0035]本發明所述並不限於【具體實施方式】所述的實施例，只要是本領域技術人員根據本發明方案得出其他的實施方式，同樣屬於本發明的技術創新及保護的範圍。
【權利要求】
1.一種鑽孔探測機器人，包括:前端探測部(I )、中端探測部(II)、控制模塊部(III)、後端吊裝部(IV)，其特徵在於:所述前端探測部(I )包括:前端蓋(I)、接線腔(2)、傳感器、照明燈(1-1)、攝像機(1-5)、麥克風(1-6)，所述傳感器、照明燈(1-1)、攝像機(1-5)及麥克風(1-6)被包裹在前端蓋(I)的內部；所述中端探測部(II)內置可旋轉攝像機機構(7)，所述旋轉攝像機機構(7 )的一端安裝有攝像機(7-8 )、滾動軸承(7-10 )、主動齒輪(7-5 )、從動齒輪(7-6 )，另一端固定有舵機(7-2 )，所述舵機(7-2 )通過主動齒輪(7-5 )、從動齒輪(7-6 )傳遞動力給攝像機(7-8)使其進行360度旋轉。
2.如權利要求1所述的鑽孔探測機器人，其特徵在於:所述傳感器為氣體傳感器或者壓力傳感器。
3.如權利要求1所述的鑽孔探測機器人，其特徵在於:所述中端探測部(II)還包括照明燈(13 )、防護罩(6 )、溫度傳感器(8 )，所述旋轉攝像機機構(7 )被包裹在防護罩(6 )內。
4.如權利要求3所述的鑽孔探測機器人，其特徵在於:所述防護罩(6)為透明材料，採用鋼化玻璃或者有機玻璃(PMMA)製成。
5.如權利要求1所述的鑽孔探測機器人，其特徵在於:所述主動齒輪(7-5)與從動齒輪(7-6)固定在齒輪罩(7-4)內部。
6.如權利要求1所述的鑽孔探測機器人，其特徵在於:所述聯接軸(7-1)為空心軸。
7.如權利要求1所述的鑽孔探測機器人，其特徵在於:所述中段探測部(II)安裝有導向輪組(3)，每組導向輪組(3)內圓周均勻分布有導向輪(3-1)，每組導向輪(3-1)的數量至少為4個。
8.如權利要求7所述的鑽孔探測機器人，其特徵在於:所述導向輪組3的殼體內壁上開有小圓孔(3-2)。
9.如權利要求1所述的鑽孔探測機器人，其特徵在於:所述後端吊裝部(IV)內置複合光電纜接頭(9)與地面牽引絞車相連。
【文檔編號】E21B47/002GK104314554SQ201410551417
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年10月17日 優先權日:2014年10月17日
【發明者】許開成, 張樹生, 岑強, 馬靜雅 申請人:唐山開誠電控設備集團有限公司