一种中小口径管道检测修复机器人制造技术

本发明专利技术涉及智能机械领域，尤其涉及一种中小口径管道检测修复机器人

【技术实现步骤摘要】
一种中小口径管道检测修复机器人


[0001]本专利技术涉及智能机械领域，尤其涉及一种中小口径管道检测修复机器人
。

技术介绍

[0002]在核工业
、
石油
、
化工等行业中，经常需要使用中小口径的管道对各种流动介质进行输运
。
管道的布局一般包括水平段
、
倾斜段和垂直段，且往往还有弯曲段
。
管道在安装
、
使用过程中难免内部发生老化
、
腐蚀等，形成安全隐患，需要使用管道机器人进行检测
、
修复作业
。
[0003]传统管道机器人多是针对大口径管道，且垂直爬升能力
、
弯头通过能力
、
管道口径动态适应能力较差
。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是：提供一种中小口径管道检测修复机器人，垂直爬升能力
、
弯头通过能力及管道口径动态适应能力强
。
[0005]本专利技术提供了一种中小口径管道检测修复机器人，包括：
[0006]检测修复模块
、
载物板
、
主动同步带轮
、
从动同步带轮
、
中心驱动电机
、
扭簧卡槽
、
行走轮
、
行走摇臂检
、
输出轴
、
中心锥齿轮
、
分动锥齿轮/>、
蜗杆
、
涡轮
、
涡轮座
、
分动盘
、
扭簧；
[0007]检测修复模块连接在载物板上，载物板安装在涡轮座的顶部，将蜗轮蜗杆传动部分与前端检测修复模块分隔开；
[0008]中心驱动电机在左右两端各有一输出轴，输出轴上设有中心锥齿轮，在中心锥齿轮的圆周方向上，设有四个等间隔分布的分动锥齿轮，分别与中心锥齿轮啮合，中心锥齿轮将动力同步传递至4个分动锥齿轮；
[0009]每个分动锥齿轮均通过一连接轴与分动输出的蜗杆连接，并在中间设有两个支撑轴承，使分动锥齿轮带动蜗杆一同旋转；
[0010]每个蜗杆后方是与之啮合的涡轮，同时还有与涡轮共轴安装的主动同步带轮；
[0011]涡轮座一端安装在分动盘上，另一端通过轴承及挡圈实现涡轮
、
主动同步带轮
、
行走摇臂的转动连接；
[0012]蜗杆将回转运动传递至右侧与之配合的涡轮，涡轮与主动同步带轮共轴安装；
[0013]主动同步带轮与行走摇臂末端的从动同步带轮通过同步齿形带连接；
[0014]从动同步带轮与行走轮共轴安装；
[0015]在每个行走摇臂的末端套有一个扭簧，扭簧有两只引脚，一个旋转中心孔，旋转中心孔套在行走摇臂上的一根横置销轴上，其中一只引脚呈
L
形，嵌入行扭簧卡槽中；
[0016]所述扭簧卡槽固定在中心驱动电机上，行走摇臂径向摆动时，扭簧压缩或舒张，嵌入簧卡槽的引脚在槽内滑动
。
[0017]优选地，所述中心驱动电机为背对背设置的两台步进电机，两台步进电机前端配有行星减速器组件，行星减速器末端为输出轴
。
[0018]优选地，所述行走摇臂的末端侧面开有一凹槽，用于固定冷压端子，冷压端子与柔性钢丝绳冷压连接，柔性钢丝绳又与限位拉盘连接，限位拉盘套在中心驱动电机的前端行星减速器上，从而实现行走摇臂最大摆角限制，同时使扭簧始终保持一定的初始弹性力矩
。
[0019]优选地，所述同步齿形带布局在行走摇臂的内侧凹槽内，随行走摇臂
(9)
径向平行摆动
。
[0020]优选地，还包括：主皮带导向轮和从皮带导向轮，
[0021]所述主皮带导向轮设置在行走摇臂的凹槽内靠近主动同步带轮处；
[0022]从皮带导向轮设置在行走摇臂的凹槽内靠近从动同步带轮处；
[0023]优选地，还包括线缆收纳盘，所述线缆收纳盘安装在机器人尾部的分动盘上，将尾部的蜗轮蜗杆传动部分与机器人后端走线分隔开
。。
[0024]优选地，所述分动盘上的第一线缆孔
、
线缆收纳盘上的第二线缆孔
、
第三线缆孔用于布局中心驱动电机的线缆，使其导入线缆收纳盘的线缆管中，最终从机器人尾部引出
。
[0025]优选地，所述检测修复模块包括机械臂和机械臂末端的用于打胶的注射头；
[0026]所述机械臂固定在载物板上
。
[0027]优选地，所述机械臂末端还搭载有广角摄像头
。
[0028]优选地，所述涡轮座一端与分动盘通过螺栓连接
。
[0029]与现有技术相比，本专利技术的中小口径管道检测修复机器人，具有如下有益效果：
[0030](1)
采用圆周式分动机械结构，实现单动力源多轮驱动，机器人所有轮子都是驱动轮，提高了机器人的运行可靠性；
[0031](2)
机器人前后8组行走摇臂独立支撑，在管道径向独立自适应管道内壁的复杂动态变化，提高了机器人在管道内的越障能力；
[0032](3)
机器人行走摇臂径向可摆动一定角度，对一定口径范围内的不同口径管道都具有自适应效果，保证驱动轮附着力，可在不同口径管道中驱动机器人可靠前行；
[0033](4)
为了驱动行走轮，实现机器人的前进后退，分动输出的转速
、
转矩通过同步齿形带传递至行走摇臂末端的行走轮
。
主动皮带轮与行走摇臂摆动中心是共轴的，机器人在正常前进过程中，行走摇臂可以自由摆动的，从而适应管道口径变化，顺利通过管道中的弯头部位
。
附图说明
[0034]图1表示管道检测修复机器人整体结构图；
[0035]图2表示机器人端部动力分配结构图；
[0036]图3表示机器人行走摇臂上的传动结构图；
[0037]图4表示机器人尾部出线侧结构图；
[0038]图中，
[0039]1‑
检测修复模块，2‑
载物板，3‑
主动同步带轮，4‑
从动同步带轮，5‑
中心驱动电机，6‑
扭簧卡槽，7‑
行走轮，8‑
线缆收纳盘，9‑
行走摇臂，
10
‑
输出轴，
11
‑
中心锥齿轮，
12
‑
分动锥齿轮，
13
‑
蜗杆，
14
‑
涡轮，
15
‑
涡轮座，
16
‑
分动盘，
17
‑
扭簧，
18
‑
固定冷压端子，
19
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种中小口径管道检测修复机器人，其特征在于，包括：检测修复模块
(1)、
载物板
(2)、
主动同步带轮
(3)、
从动同步带轮
(4)、
中心驱动电机
(5)、
扭簧卡槽
(6)、
行走轮
(7)、
行走摇臂
(9)、
输出轴
(10)、
中心锥齿轮
(11)、
分动锥齿轮
(12)、
蜗杆
(13)、
涡轮
(14)、
涡轮座
(15)、
分动盘
(16)、
扭簧
(17)
；检测修复模块
(1)
连接在载物板
(2)
上，载物板
(2)
安装在涡轮座
(15)
的顶部，将蜗轮蜗杆传动部分与前端检测修复模块
(1)
分隔开；中心驱动电机
(5)
在左右两端各有一输出轴，输出轴
(10)
上设有中心锥齿轮
(11)
，在中心锥齿轮
(11)
的圆周方向上，设有四个等间隔分布的分动锥齿轮
(12)
，分别与中心锥齿轮
(11)
啮合，中心锥齿轮
(11)
将动力同步传递至4个分动锥齿轮
(12)
；每个分动锥齿轮
(12)
均通过一连接轴与分动输出的蜗杆
(13)
连接，并在中间设有两个支撑轴承，使分动锥齿轮
(12)
带动蜗杆
(13)
一同旋转；每个蜗杆
(13)
后方是与之啮合的涡轮
(14)
，同时还有与涡轮共轴安装的主动同步带轮
(3)
；涡轮座
(15)
一端安装在分动盘
(16)
上，另一端通过轴承及挡圈实现涡轮
(14)、
主动同步带轮
(3)、
行走摇臂
(9)
的转动连接；蜗杆
(13)
将回转运动传递至右侧与之配合的涡轮，涡轮与主动同步带轮
(3)
共轴安装；主动同步带轮
(3)
与行走摇臂
(9)
末端的从动同步带轮
(4)
通过同步齿形带连接；从动同步带轮
(4)
与行走轮
(7)
共轴安装；在每个行走摇臂
(9)
的末端套有一个扭簧
(17)
，扭簧
(17)
有两只引脚，一个旋转中心孔，旋转中心孔套在行走摇臂
(9)
上的一根横置销轴上，其中一只引脚顶在行走摇臂
(9)
上的凹槽里；另一只引脚呈
L
形，嵌入扭簧卡槽
(6)
中；所述扭簧卡槽
(6)
固定在中心驱动电机
(5)
上，行走摇臂
(9)
径向摆动时，扭簧
(17)
压缩或舒张，嵌入簧卡槽
(6)
的引脚...

【专利技术属性】
技术研发人员：王凯，汪安平，梁平华，付小军，高永明，姜立伟，芮守龙，张志刚，赵虎，任煜，
申请(专利权)人：中国科学院光电技术研究所，
类型：发明
国别省市：