一种管道检测机器人制造技术

本发明专利技术涉及智能机器人领域。一种管道检测机器人，包括上外环、左外环、右外环、空挡调节组件、三个驱动组件、左配重组件和右配重组件；上外环的左下端与左外环的上端通过第一关节轴连接，上外环的右下端与右外环的上端通过第二关节轴连接；右外环和左外环之间存在空挡。空挡调节组件用于将空挡之间的调节连接，实现空挡的打开和关闭；左配重组件和右配重组件分别设置在上外环左右两侧下端的外部，用于提高该装置移动时的平衡性。三个驱动组件分别设置在上外环、左外环和右外环上。本发明专利技术的有益效果是：通过设置刹车模块，提高爬行过程位置的精确性；通过设置配重组件，提升移动过程中的平衡；通过设置空挡调节组件增加连接强度以及灵活性。

A Pipeline Inspection Robot

【技术实现步骤摘要】
一种管道检测机器人
本专利技术涉及智能机器人领域，尤其涉及一种管道检测机器人。
技术介绍
现代工农业生产及日常生活中使用着大量管道，如化工厂的蒸汽发生器传热管，石油、电力、制冷行业的工业管道和煤气管道等，多数管道常年应用且维修较少又加之其安装环境人不能直接到达或不允许人直接介入，为了进行质量检测和故障诊断，采用传统的人工检测法、随机抽样法或SCADA系统法，工程量大，准确率低，因此需要开发管道机器人来解决这些实际问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了针对现有技术存在的不足，提供一种通过驱动组件中的驱动气缸带动滚轮调节适应不同管径的环形管道实现管道管径大小方便快捷的调节，以及在移动过程中定位精准、制动效率高、增加空挡处连接强度和平衡性的一种管道检测机器人。为本专利技术之目的，采用以下技术方案予以实现：一种管道检测机器人，包括上外环、左外环、右外环、空挡调节组件、三个驱动组件、左配重组件和右配重组件；所述的上外环的左下端与所述的左外环的上端通过第一关节轴铰接，上外环的右下端与所述的右外环的上端通过第二关节轴铰接；右外环和左外环之间存在空挡，所述的空挡调节组件用于将空挡连接；空挡调节组件包括第一空挡电机、第二空挡电机、两个第一固定导轨、两个第二固定导轨和两条空挡齿条；所述的第一空挡电机通过空挡电机支撑板固定在右外环的下端内壁上；第一空挡电机的转动轴穿过右外环连接有凸轮杆；所述的凸轮杆与前后两侧的卡杆相配合，所述的两根卡杆通过两个卡杆套设置在两个第一固定导轨上，卡杆上设置有卡杆弹簧，且卡杆弹簧位于卡杆套内，两个第一固定导轨分别设置在右外环下端外壁的前侧和后侧，两个第一固定导轨上均设置有第一齿条槽，所述的两条空挡齿条的一端分别设置在两个第一齿条槽内；所述的两个第二固定导轨分别设置在左外环下端外壁的前侧和后侧，两个第二固定导轨上均设置有第二齿条槽，两条空挡齿条的另一端设置在两个第二齿条槽内，两个第二固定导轨之间连接有齿条轴，所述的齿条轴的一端穿过第二固定导轨与第二空挡电机连接；所述的三个驱动组件分别设置在上外环、左外环和右外环上；驱动组件用于在环形管道上移动；所述的左配重组件和右配重组件分别设置在上外环左右两侧下端的外部，两个配重组件均包括偏重固定板、配重电源、配重压板和配重板；所述的偏重固定板设置在上外环的外壁上，所述的配重电源设置在偏重固定板上，所述的配重板通过配重压板设置在配重电源上。设置配重组件以及空挡调节组件，进一步的保证检测时的装置的平衡以及提升检测的质量，并且通过空挡调节组件进一步加强连接强度，增加使用寿命。作为优选，所述的上外环左侧下端的内壁上设置有第一关节弹簧挡板，上外环右侧下端的内壁上设置有第二关节弹簧挡板，所述的左外环的下部内壁上设置有第三关节弹簧挡板；右外环的下部内壁上设置有第四关节弹簧挡板，所述的每个关节弹簧挡板上均设置有弹簧连接杆，所述的第一关节弹簧挡板和第三关节弹簧挡板之间通过弹簧连接杆连接有两根第一拉伸弹簧；所述的第二关节弹簧挡板和第四关节弹簧挡板之间通过弹簧连接杆连接有两根第二拉伸弹簧。通过第一拉伸弹簧和第二拉伸弹簧放止下部外环过度打开，更好的使该装置套设在环形管道上，放止滑落。作为优选，所述的右配重组件上设置有多块配重板，所述的上外环的左右两侧外壁上设置有用于配重组件调节的多个配重调节通孔。更好的使该装置根据不同的管径进行调节，达到最佳的平衡度，提升检测质量。作为优选，所述的上外环的左侧和右侧均设置有向内侧凹的安装凹面，所述的安装凹面上设置有控制系统载体。作为优选，所述的每个驱动组件均包括驱动气缸、驱动齿轮、齿轮驱动电机、主动齿轮、滚轮架、滚轮、滚轮驱动电机、滚轮轴和刹车片；所述的驱动气缸的固定部设置在外环上，驱动气缸的移动部穿过外环设置在外环内；所述的驱动齿轮顶面通过齿轮固定盘与驱动气缸的移动部连接，驱动齿轮底面通过齿轮支撑架与所述的滚轮架连接，所述的齿轮驱动电机通过齿轮电机支架设置在滚轮架一侧，所述的主动齿轮设置在齿轮驱动电机上，主动齿轮与驱动齿轮相啮合；滚轮架的另一侧设置有刹车支架，所述的滚轮轴穿过齿轮电机支架和刹车支架；所述的滚轮设置通过滚轮轴设置在滚轮架上；所述的滚轮驱动电机通过联轴器与滚轮轴连接；所述的刹车片套设在滚轮轴上且位于刹车支架内，刹车支架上设置有多个便于停止的刹车模块，通过驱动组件设置气缸和刹车模块能够更好的进行控制以及调整。作为优选，所述的滚轮轴上且位于滚轮内设置有用于检测的检测晶片和用于监视的耦合监视晶片。通过检测晶片和耦合监视晶片进行环形管道的检测。作为优选，所述的三个驱动组件处于同一平面内，且任意两个相邻驱动组件之间的夹角相同。进一步增加驱动组件在移动时的稳定性，以及使该装置更好固定在环形管道上。作为优选，所述的刹车模块包括第一刹车铰接杆、第二刹车铰接杆、刹车连接杆和刹车弹；所述的第一刹车铰接杆下部固定连接有第一摩擦片，所述的第二刹车铰接杆下部固定连接有第二摩擦片，所述的刹车片设置在第一摩擦片和第二摩擦片之间，所述的刹车连接杆一端与第一刹车铰接杆的顶部铰接，刹车连接杆另一端与刹车弹簧的一端相配合，刹车弹簧的另一端与第二刹车铰接杆的顶部固定连接。通过刹车模块进一步提高了移动精度，确保检测的准确性。一种管道的检测方法，依次通过以下步骤：（一）管道匹配：将管道检测机器人套设在环形管道上，通过三个驱动组件中的驱动气缸带动滚轮压在环形管道的外壁上；（二）平衡移动：通过驱动组件中的滚轮驱动电机带动滚轮在环形管道上移动，通过左配重组件和右配重组件进行平衡调节；（三）旋转检测：旋转检测：通过驱动组件中的齿轮驱动电机使滚轮由与外环垂直状态调整为与外环平行状态，通过滚轮驱动电机带动滚轮在环形管道上旋转，通过滚轮内检测晶片和耦合监视晶片进行检测。作为优选，经过三通管道时，通过空挡调节组件中的空挡齿条将空挡打开，通过驱动组件带动需要旋转的滚轮沿着环形管道转动，使三个滚轮压在三通管道的分支管道后，通过空挡调节组件中的空挡齿条将空挡关闭，并继续移动检测。与现有技术相比较，本专利技术的有益效果是：本专利的管道检测机器人通过驱动组件中的驱动气缸带动滚轮调节适应不同管径的环形管道；通过刹车模块提高制动效率，减少滚轮的磨损；通过空挡调节组件实现空挡处的打开或者关闭，不仅增加了空挡处的连接强度，还能进行三通环形管道的检测；通过第一拉伸弹簧和第二拉伸弹簧更好的防止左外环和右外环向外侧打开，防止该装置脱离环形管道；通过左配重组件和右配重组件便于平衡的调节，提高移动效率以及检测的准确性。附图说明图1为本专利技术的结构示意图。图2为空挡调节组件的爆炸图。图3为配重组件的爆炸图。图4为驱动组件的爆炸图。图5为刹车模块的结构示意图。附图中的标记为：上外环1、第一关节弹簧挡板11、弹簧连接杆111、第一拉伸弹簧112、第二拉伸弹簧113、第二关节弹簧挡板12、第三关节弹簧挡板13、第四关节弹簧挡板14、配重调节通孔101、安装凹面102、控制系统载体103、左外环2、空挡21、右外环3、空挡调节组件4、第一空挡电机41、空挡电机支撑板411、凸轮杆412、卡杆413、卡杆套414、卡杆弹簧415、第二空挡电机42、第一固定导轨43、第一齿条槽431、第二固定导轨44、第二齿条槽441、齿条轴442、空挡本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种管道检测机器人，其特征在于，包括上外环（1）、左外环（2）、右外环（3）、空挡调节组件（4）、三个驱动组件（5）、左配重组件（6）和右配重组件（60）；所述的上外环（1）的左下端与所述的左外环（2）的上端通过第一关节轴连接，上外环（1）的右下端与所述的右外环（3）的上端通过第二关节轴连接；右外环（3）和左外环（2）之间存在空挡（21），所述的空挡调节组件（4）用于将空挡（21）连接；空挡调节组件（4）包括第一空挡电机（41）、第二空挡电机（42）、两个第一固定导轨（43）、两个第二固定导轨（44）和两条空挡齿条（45）；所述的第一空挡电机（41）通过空挡电机支撑板（411）固定在右外环（3）的下端内壁上；第一空挡电机（41）的转动轴穿过右外环（3）连接有凸轮杆（412）；所述的凸轮杆（412）与前后两侧的卡杆（413）相配合，所述的两根卡杆（413）通过两个卡杆套（414）设置在两个第一固定导轨（43）上，卡杆（413）上设置有卡杆弹簧（415），且卡杆弹簧（415）位于卡杆套（414）内，两个第一固定导轨（43）分别设置在右外环（3）下端外壁的前侧和后侧，两个第一固定导轨（43）上均设置有第一齿条槽（431），所述的两条空挡齿条（45）的一端分别设置在两个第一齿条槽（431）内；所述的两个第二固定导轨（44）分别设置在左外环（2）下端外壁的前侧和后侧，两个第二固定导轨（44）上均设置有第二齿条槽（441），两条空挡齿条（45）的另一端设置在两个第二齿条槽（441）内，两个第二固定导轨（44）之间连接有齿条轴（442），所述的齿条轴（442）的一端穿过第二固定导轨（44）与第二空挡电机（42）连接；所述的三个驱动组件（5）分别设置在上外环（1）、左外环（2）和右外环（3）上；驱动组件（5）用于在环形管道上移动；所述的左配重组件（6）和右配重组件（60）分别设置在上外环（1）左右两侧下端的外部，两个配重组件均包括偏重固定板（61）、配重电源（62）、配重压板（63）和配重板（64）；所述的偏重固定板（61）设置在上外环（1）的外壁上，所述的配重电源（62）设置在偏重固定板（61）上，所述的配重板（64）通过配重压板（63）设置在配重电源（62）上。...

【技术特征摘要】
1.一种管道检测机器人，其特征在于，包括上外环（1）、左外环（2）、右外环（3）、空挡调节组件（4）、三个驱动组件（5）、左配重组件（6）和右配重组件（60）；所述的上外环（1）的左下端与所述的左外环（2）的上端通过第一关节轴连接，上外环（1）的右下端与所述的右外环（3）的上端通过第二关节轴连接；右外环（3）和左外环（2）之间存在空挡（21），所述的空挡调节组件（4）用于将空挡（21）连接；空挡调节组件（4）包括第一空挡电机（41）、第二空挡电机（42）、两个第一固定导轨（43）、两个第二固定导轨（44）和两条空挡齿条（45）；所述的第一空挡电机（41）通过空挡电机支撑板（411）固定在右外环（3）的下端内壁上；第一空挡电机（41）的转动轴穿过右外环（3）连接有凸轮杆（412）；所述的凸轮杆（412）与前后两侧的卡杆（413）相配合，所述的两根卡杆（413）通过两个卡杆套（414）设置在两个第一固定导轨（43）上，卡杆（413）上设置有卡杆弹簧（415），且卡杆弹簧（415）位于卡杆套（414）内，两个第一固定导轨（43）分别设置在右外环（3）下端外壁的前侧和后侧，两个第一固定导轨（43）上均设置有第一齿条槽（431），所述的两条空挡齿条（45）的一端分别设置在两个第一齿条槽（431）内；所述的两个第二固定导轨（44）分别设置在左外环（2）下端外壁的前侧和后侧，两个第二固定导轨（44）上均设置有第二齿条槽（441），两条空挡齿条（45）的另一端设置在两个第二齿条槽（441）内，两个第二固定导轨（44）之间连接有齿条轴（442），所述的齿条轴（442）的一端穿过第二固定导轨（44）与第二空挡电机（42）连接；所述的三个驱动组件（5）分别设置在上外环（1）、左外环（2）和右外环（3）上；驱动组件（5）用于在环形管道上移动；所述的左配重组件（6）和右配重组件（60）分别设置在上外环（1）左右两侧下端的外部，两个配重组件均包括偏重固定板（61）、配重电源（62）、配重压板（63）和配重板（64）；所述的偏重固定板（61）设置在上外环（1）的外壁上，所述的配重电源（62）设置在偏重固定板（61）上，所述的配重板（64）通过配重压板（63）设置在配重电源（62）上。2.根据权利要求1所述的一种管道检测机器人，其特征在于，所述的上外环（1）左侧下端的内壁上设置有第一关节弹簧挡板（11），上外环（1）右侧下端的内壁上设置有第二关节弹簧挡板（12），所述的左外环（2）的下部内壁上设置有第三关节弹簧挡板（13）；右外环（3）的下部内壁上设置有第四关节弹簧挡板（14），所述的每个关节弹簧挡板上均设置有弹簧连接杆（111），所述的第一关节弹簧挡板（11）和第三关节弹簧挡板（13）之间通过弹簧连接杆（111）连接有两根第一拉伸弹簧（112）；所述的第二关节弹簧挡板（12）和第四关节弹簧挡板（14）之间通过弹簧连接杆（111）连接有两根第二拉伸弹簧（113）。3.根据权利要求1或2所述的一种管道检测机器人，其特征在于，所述的右配重组件（60）上设置有多块配重板（64），所述的上外环（1）的左右两侧外壁上设置有用于配重组件调节的多个配重调节通孔（101）。4.根据权利要求1或2或所述的一种管道检测机器人，其特征在于，所述的上外环（1）的左侧和右侧均设置有向内侧凹的安装凹面（102），所述的安...

【专利技术属性】
技术研发人员：王清国，王小鸽，王杨玲，
申请(专利权)人：王清国，
类型：发明
国别省市：浙江,33