Schneidemechanismus für einen Roboter in engen Räumen

Ich möchte einen Erkundungsroboter bauen, der in enge Räume passt ¹ .

Wenn sich der Roboter im Inneren eines 4-Zoll-Rohrs bewegt, stößt er wahrscheinlich auf einige Hindernisse, die entfernt werden müssen. In der Regel handelt es sich dabei um Baumwurzeln bis zur Hälfte ^" dick. Es könnten auch Knötchen aus Tissuepapier an den Wurzeln vorhanden sein.

Der Großteil der Pfeife besteht aus Ton, aber ein kleiner Teil der Pfeife besteht aus Gusseisen. Der Teil, der die Hindernisse aufweist, ist aus Ton und wurde in den frühen 1960er Jahren gelegt.

Das zu durchlaufende Rohr enthält wahrscheinlich Flüssigkeit (angenommen Wasser) in unterschiedlichem Maße von teilweise bis vollständig gefüllt. Ich habe vor, den Roboter mit einem Koaxialkabel und eventuell einer zusätzlichen Leitung wie einem Stahlseil zu befestigen. Der Antriebsmechanismus ist noch definiert werden , aber ich erwarte, dass der Roboter eine gewisse Fähigkeit hat, sich selbst zu fixieren, während er ein Hindernis beseitigt.

Das Entfernen von Wurzeln und anderen Hindernissen erfolgt in der Regel durch die Verwendung von a Abflussreinigungssystem . Der Schneidkopf ist in der Regel ein gezacktes Metallstück, das sich durch das Hindernis graben kann. Das Problem bei diesem Ansatz ist, dass das Rohr als Teil des Reinigungsprozesses beschädigt wird und ein Teil der Wurzeln zurückbleibt.

Ein anderer kommerzieller Ansatz, der die Linie vollständig freigibt, verwendet eine sich drehende Drahtbürste. Der Nachteil dieses Ansatzes ist, dass die Rohrwand als Teil der Reinigung stark beschädigt wird.

Ich möchte einen Schneidmechanismus entwickeln, der das Rohr nicht wesentlich beschädigt, aber auch die meisten Hindernisse beseitigt.

Welche Art von Mechanismus zum Schneiden, Scheren, Schleifen usw. sollte ich berücksichtigen, um den Pfad vor dem Roboter freizulegen, wenn er die Linie erkundet?

¹ _{Es ist eigentlich eine ziemlich langweilige Anwendung. Ich möchte sehen, wie schlecht die Wurzeln von meinem Haus in die Abwasserleitung kriechen. Im Idealfall möchte ich auch die Wurzeln entfernen, ohne das Tonrohr zu beschädigen.}

Sie sollten in der Lage sein, ein beschädigungsfreies Schneidsystem zu erstellen, wenn Sie es in Ihr Antriebssystem integrieren, um die Position des Schneidelements zu steuern. Wenn Sie beispielsweise 3+ Gummiräder verwenden, die gleichmäßig um den Durchmesser des Geräts verteilt sind, sollten Sie das Gerät zuverlässig an einem statischen Ort relativ zu den Rohrwänden befestigen können.

Ich würde empfehlen, 4+ Hochgeschwindigkeits-Schleifmaschinen an den 0, 90, 180 und 270 Grad-Punkten zu platzieren. Das Schleifen ist langsamer als das Schneiden, aber Sie können einen größeren Schmutzbereich sicherer entfernen als mit einem Schneidegerät. Eine Schleifvorrichtung vereinfacht auch die Entfernung von Schmutz (sollte den Abfluss hinunter waschen). Alternativ können Sie eine einzelne (optional spitze) große Schleifspitze an der Vorderseite des Geräts anbringen.

Lassen Sie in jedem Fall einen Abstand von mindestens 1/4 Zoll zwischen den Schneidwerkzeugen und der Wand, um Beschädigungen bei Kurvenfahrten zu vermeiden. Stellen Sie sicher, dass sich die Schneidvorrichtungen nicht zu weit vor den Rädern erstrecken, oder dass Sie den Abstand vergrößern müssen, um den Ausgleich basierend auf den erwarteten Rohrumdrehungen zu ermöglichen. Sie können den Abstand basierend auf Ihrer Toleranz für mögliche Schäden einstellen, aber bei Tonrohren wäre ich das sehr konservativ!

Auch wenn Sie die zusätzliche technische Herausforderung von vermeiden möchten Ablauffallen , Sie sollten planen, das Gerät direkt in die Rohrleitung unter einer Toilette einzusetzen. Da Sie jedoch ein 4-Zoll-Rohr erwähnen, werden Sie möglicherweise direkt in eine Bereinigung des Zielrohrs eingefügt.

Ich würde vorschlagen, ein dremelartiges Schneidrad an der Vorderseite zu positionieren, das um 360 ° gedreht werden kann, so dass das Rad parallel zur Innenfläche des Rohrs bleibt. Durch den kleinen Durchmesser der Trennscheibe können Sie ganz nah schneiden, ohne das Rohr zu beschädigen. Es wird davon ausgegangen, dass Sie auf der Vorderseite eine Kamera und ein Licht haben, um zu sehen, wo der Fräser ausgerichtet werden soll.

Ein anderer Ansatz wäre, eine Klinge vom Lochschneider-Typ an der Vorderseite zu haben, die direkt in einem anderen, etwas größeren Zylinder montiert ist, um zu verhindern, dass die Klinge auf die Innenfläche des Rohrs stößt, wenn sie sich beim Einschlagen in die Wurzeln bewegt.