管道内壁检测机器人制造技术

本发明专利技术提供一种管道内壁检测机器人，包括走行组件、检测主体组件、激光测距单元，其中，走行组件包括走行筒状壳体，检测主体组件包括检测筒状外壳，检测筒状外壳的两端通过轴承可旋转地架设于走行筒状壳体内，走行筒状壳体的第一端的直径大于第二端的直径，检测筒状外壳的第一端的直径大于第二端的直径，检测筒状外壳的第二端能够经由走行筒状壳体的第一端插装至走行筒状壳体的第二端，且检测筒状外壳与走行筒状壳体之间具有轴向位移限制部件。本发明专利技术组装过程极为简单快捷、同轴度得到有效保证，从而检测精度相对得到提高且可以通过更换不同的检测主体组件或者走行组件实现多功能的快换组合，可实现多参数检测、多口径检测。多口径检测。多口径检测。

【技术实现步骤摘要】
管道内壁检测机器人


[0001]本专利技术涉及管道内壁检测
，具体涉及一种管道内壁检测机器人。

技术介绍

[0002]在生产中有大量管道需要进行内壁检测，例如燃气管道、石油管道、自来水管道、化工管道、火炮身管等等，这些管道在制造过程中需要对内壁质量、管身轴线直线度进行检测，在使用过程中也需要检测内壁状态，确定是否需要维修更换。其中火炮身管内壁瑕疵裂痕、膛线、身管轴线直线度、炮口角的检验事关安全、设计精度、火炮寿命、经济等事项。
[0003]北京航空航天大学孙军华的《基于环形结构光视觉的可变内径管道内壁缺陷检测机器人》专利技术专利（专利申请号202210114881.4），描述了一种变内径管道内壁缺陷检测机器人，该检测机器人主要包括探测头、驱动装置、从动装置、中控室及定位装置等几个大的部分，其驱动装置处于探测头的后侧用于驱动整个检测机器人的走行，中控室则设置于驱动装置与从动装置之间的位置，定位装置连接于从动装置的尾部，这种结构组装相对较为繁琐，尤其是各个部件的同轴度方面较难组装保证，进而会影响到检测精度，部件的可替换性较差，例如在管道的内径跨度较大时，其驱动装置以及从动装置的滚轮不能与管道内径匹配时，需要将各个部件拆卸替换，拆装较为繁琐。

技术实现思路

[0004]本专利技术设计的管道内壁检测机器人，能够解决现有技术中由于机器人各个功能部件的组装结构较为复杂、拆装繁琐且探测头、驱动装置以及从动装置的同轴度较难保证，导致检测精度相对偏低的技术问题。
[0005]本专利技术的目的在于提供一种管道内壁检测机器人，包括走行组件、检测主体组件以及激光测距单元，其中，所述走行组件包括走行筒状壳体，所述检测主体组件包括检测筒状外壳，所述检测筒状外壳的两端通过轴承可旋转地架设于所述走行筒状壳体内，所述走行筒状壳体的第一端的直径大于第二端的直径，所述检测筒状外壳的第一端的直径大于第二端的直径，所述检测筒状外壳的第二端能够经由所述走行筒状壳体的第一端插装至所述走行筒状壳体的第二端，且所述检测筒状外壳与所述走行筒状壳体之间具有轴向位移限制部件，所述激光测距单元具有的激光测距反射板连接于所述检测筒状外壳的所述第一端。
[0006]在一些实施方式中，所述轴向位移限制部件包括设置于所述检测筒状外壳的外周壁上的能够弹性自复位的滚珠，所述滚珠卡位于所述走行筒状壳体的一端部的所述轴承的内圈的端部侧壁上，以限制所述走行组件与所述检测主体组件的轴向位移。
[0007]在一些实施方式中，所述走行筒状壳体的外侧连接有至少三个走行支架，每个所述走行支架上沿其长度方向皆间隔设置有至少两个能够被驱动运行的走行轮，至少三个所述走行支架环绕所述走行筒状壳体的周向均匀间隔设置。
[0008]在一些实施方式中，所述走行支架包括顺次铰接的第一支架段、第二支架段以及第三支架段，其中，每个所述走行支架分别具有的第一支架段的自由端共同铰接于第一环
体，每个所述走行支架分别具有的第三支架段的自由端共同铰接于第二环体，所述第一环体以及所述第二环体分别可拆卸地套装于所述走行筒状壳体的两端。
[0009]在一些实施方式中，所述走行筒状壳体的外周壁上还套装有直径调节结构，所述直径调节结构在所述走行筒状壳体的轴向位置可以被调整，以带动至少三个所述第二支架段沿着所述走行筒状壳体的径向向内或者向外运动。
[0010]在一些实施方式中，所述直径调节结构包括套装于所述走行筒状壳体的外周壁上的第一套环、第二套环、螺旋弹簧，所述螺旋弹簧连接于所述第一套环与所述第二套环之间，所述第一套环与所述第二套环皆间隙套装于所述走行筒状壳体的外周壁上，所述第一套环上具有沿其径向延伸的多个调节导杆，每个所述调节导杆分别对应所述第二支架段形成连接以带动所述第二支架段沿所述走行筒状壳体的轴向移动，所述第二套环通过快拧螺钉与所述走行筒状壳体固定连接。
[0011]在一些实施方式中，所述第二支架段上具有间隔设置的两个支撑柱，每个支撑柱皆垂直于所述走行筒状壳体的轴向，且每个所述支撑柱上皆套装于滚轮，所述调节导杆的自由端插装于两个所述支撑柱上分别套装的所述滚轮形成的间隙内。
[0012]在一些实施方式中，所述检测筒状外壳内还具有倾角传感器模块以及角位移矫正组件，所述角位移矫正组件包括与所述检测筒状外壳固定连接的第一回转电机以及与所述第一回转电机的回转轴套装的摩擦轮，所述摩擦轮与至少部分地穿过所述检测筒状外壳与所述走行筒状壳体的内壁抵触，所述倾角传感器模块能够检测所述检测主体组件在运行过程中发生的自转角度，所述第一回转电机能够被根据所述倾角传感器模块检测的所述自转角度控制运转以通过驱动所述摩擦轮的回转消除所述检测主体组件的所述自转角度。
[0013]在一些实施方式中，所述检测筒状外壳内的底部区域设有配重平板，所述倾角传感器模块组装于所述配重平板的顶面上。
[0014]在一些实施方式中，所述检测筒状外壳的一端连接有检测相机组件，所述检测筒状外壳的另一端连接有激光测距反射板，所述检测相机组件的下方连接有第一配重块，和/或，所述激光测距反射板的下方连接有第二配重块。
[0015]本专利技术的管道内壁检测机器人，该技术方案中的检测机器人由走行组件、检测主体组件以及激光测距单元三个相对独立的模块组装形成，其中，检测主体组件通过检测筒状外壳由走行筒状壳体的一端插装并在轴承的作用下形成可旋转地架设连接，轴向位移限制部件同时对两者的轴向位置形成限制，检测机器人的整机装卸仅具有插装、轴向定位以及激光测距反射板的连接几个步骤，组装过程极为简单快捷，同时由于走行筒状壳体与检测筒状外壳之间通过两个轴承插装配合，同轴度得到有效保证，从而检测精度相对得到提高。更为重要的是，本专利技术中的检测主体组件与走行组件可以分别具有不同的规格，例如检测主体组件具有的检测相机组件可以不同，走行组件的走行速度、适用管道内壁直径范围不同，从而可以通过更换不同的检测主体组件或者走行组件实现多功能的快换组合，可实现多参数检测、多口径检测。
附图说明
[0016]图1是本专利技术的管道内壁检测机器人应用到管道中时在一视角下的立体图（局部剖视）。
[0017]图2是图1中的自稳定的管道检测机器人的拆解结构示意图。
[0018]图3是图1中的检测主体组件的立体结构示意图（局部剖视）。
[0019]图4是图1中的检测主体组件在另一实施例中的立体结构示意图。
[0020]图5是图1中的走行组件的立体结构示意图。
[0021]图6是图5中A处的局部放大图。
[0022]图7是本专利技术另一实施例的管道内壁检测机器人的结构示意图（局部剖视）。
[0023]图中：1、走行组件；11、走行筒状壳体；12、走行支架；121、第一支架段；122、第二支架段；1221、支撑柱；1222、滚轮；123、第三支架段；13、走行轮；131、走行驱动回转电机；141、第一环体；142、第二环体；1431、第一套环；1432、第二套环；1433、螺旋弹簧；144、调节导杆；2、检测主体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种管道内壁检测机器人，其特征在于，包括走行组件（1）、检测主体组件（2）以及激光测距单元（52），其中，所述走行组件（1）包括走行筒状壳体（11），所述检测主体组件（2）包括检测筒状外壳（21），所述检测筒状外壳（21）的两端通过轴承（3）可旋转地架设于所述走行筒状壳体（11）内，所述走行筒状壳体（11）的第一端的直径大于第二端的直径，所述检测筒状外壳（21）的第一端的直径大于第二端的直径，所述检测筒状外壳（21）的第二端能够经由所述走行筒状壳体（11）的第一端插装至所述走行筒状壳体（11）的第二端，且所述检测筒状外壳（21）与所述走行筒状壳体（11）之间具有轴向位移限制部件（7），所述激光测距单元（52）具有的激光测距反射板（521）连接于所述检测筒状外壳（21）的所述第一端。2.根据权利要求1所述的管道内壁检测机器人，其特征在于，所述轴向位移限制部件（7）包括设置于所述检测筒状外壳（21）的外周壁上的能够弹性自复位的滚珠，所述滚珠卡位于所述走行筒状壳体（11）的一端部的所述轴承（3）的内圈的端部侧壁上，以限制所述走行组件（1）与所述检测主体组件（2）的轴向位移。3.根据权利要求1或2所述的管道内壁检测机器人，其特征在于，所述走行筒状壳体（11）的外侧连接有至少三个走行支架（12），每个所述走行支架（12）上沿其长度方向皆间隔设置有至少两个能够被驱动运行的走行轮（13），至少三个所述走行支架（12）环绕所述走行筒状壳体（11）的周向均匀间隔设置。4.根据权利要求3所述的管道内壁检测机器人，其特征在于，所述走行支架（12）包括顺次铰接的第一支架段（121）、第二支架段（122）以及第三支架段（123），其中，每个所述走行支架（12）分别具有的第一支架段（121）的自由端共同铰接于第一环体（141），每个所述走行支架（12）分别具有的第三支架段（123）的自由端共同铰接于第二环体（142），所述第一环体（141）以及所述第二环体（142）分别可拆卸地套装于所述走行筒状壳体（11）的两端。5.根据权利要求4所述的管道内壁检测机器人，其特征在于，所述走行筒状壳体（11）的外周壁上还套装有直径调节结构，所述直径调节结构在所述走行筒状壳体（11）的轴向位置可以被调整，以带动至少三个所述第二支架段（122）沿着所述走行筒状壳体（11）的径向向内或者向外运动。6.根据权利要求5所述的管道内壁检测机器人，其特征在于，所述直径调节...

【专利技术属性】
技术研发人员：张湘雄，蔡光海，周泉，饶旭，许凯，曹动，
申请(专利权)人：湖南科天健光电技术有限公司，
类型：发明
国别省市：