【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及检测仪器及机器人，具体涉及一种管道无损检测爬行机器人及检测方法。
技术介绍
1、压力管道是指所有承受内压或外压的管道，无论其管内介质如何，压力管道是管道中的一部分，管道是用以输送、分配、混合、分离、排放、计量、控制和制止流体流动的，由管子、管件、法兰、螺栓连接、垫片、阀门、其他组成件或受压部件和支承件组成的装配总成，在压力管道的生产与使用中需要对其进行无损检测，通常采用x射线进行检测。
2、现有的检测装置存在以下问题：
3、1、依赖人工操作，操作人员的主观因素对检测结果有较大影响；2、自动化程度低，仅能实现对取样位置进行检测，难以实现对压力管道进行全方位的检测；3、对于一些不便操作人员参与的场合，如水下压力管道的检测，现有的设备难以实现自动化检测功能；4、针对检测到损伤的部位，缺乏精确定位，导致后期维护需要重复检测；5、针对管道转弯或连接有法兰的位置，难以进行连续检测作业。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种管道无损检测爬行机器人及检测方法，该机器人及检测方法能够解决
技术介绍
部分1-5所述的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术的技术方案是：
3、一种管道无损检测爬行机器人，包括供电模块、控制机构、位于前后端的端部套环以及位于2个端部套环之间的多个中间套环，所述的端部套环的外侧端均一体成型有检测机构，相邻的中间套环之间及相邻的中间套环与端部套环之间均连接有伸缩机构，所述的端部套环与中间套环的内壁分别均匀分布有若干移动
4、优选的，所述的端部套环和中间套环分别由2个半圆形的环体对接而成，2个环体的左右端的外侧分别设有第一连接板，2个相邻的第一连接板之间通过螺栓固定连接，在第一连接板内侧端所在的端部套环外壁上以及第一连接板两端所在的中间套环外壁上分别一体成型有第二连接板。
5、优选的，所述的端部套环的外侧端一体成型有环状基座，所述的环状基座包括上半环及下半环，上半环及下半环对接成整体的圆环结构，所述的上半环、下半环分别与端部套环的2个半圆形环体一体成型，2个半圆形环体的第一连接板延伸至上半环或下半环左或右端的外侧，所述的上半环和下半环也通过穿过2个第一连接板的螺栓固定连接，所述的检测机构包括开设于上半环及下半环内壁的半环形滑槽，2个半环形滑槽对接后形成完整的环形滑槽结构，在2个半环形滑槽内分别滑动连接有半环形滑块，2个半环形滑块在2个半环形滑槽对接后也对接为整体的环形滑块，所述的环形滑块的外壁同轴设有环形槽，所述的环形槽内设有啮齿结构，所述的环状基座的底部设有贯通环形槽的通孔，所述的通孔内贯穿有齿轮，所述的齿轮与啮齿结构啮合连接，所述的齿轮的中心轴与预设于端部套环外表面的伺服电机的输出轴固定连接，在伺服电机的带动下，环形滑块在设定角度内滑动；2个环形滑块的内表面分别设有多个x射线的发射端及接收端，多个发射端和接收端一一相对，所述的伺服电机、发射端、接收端分别与控制机构电连接。
6、优选的，所述的环形滑块的内壁上绕轴线等间隔设有4组x射线的发射端及接收端，其中4个发射端位于上侧的半环形滑块内壁，另外4个接收端位于下侧的半环形滑块内壁，工作时，同一组发射端和接收端之间的中心x射线与待检测管道轴线相交；所述的控制机构设有图像信息分析与处理模块、存储模块、输出模块，所述的图像信息分析与处理模块对接收端接收到的检测信息进行分析和处理，并将分析处理结果传送给存储模块和输出模块。
7、优选的，所述的环状基座外表面还固定安装有倾角传感器，所述的倾角传感器通过导线与控制机构信号连接；所述的伸缩机构包括设于端部套环与相邻的中间套环之间、相邻的中间套环之间的相邻的第二连接板之间的伺服电动缸；所述的伺服电动缸的两端分别与相邻的第二连接板外表面球铰接；所述的伺服电动缸通过导线与控制机构电连接。
8、优选的，所述的控制机构设有定位模块和计时模块，检测过程中，所述的定位模块依据倾角传感器的角度信息判定环状基座与初始位置角度相比相对于管道转动的角度a，并结合伺服电机带动齿轮转动的角度b判断各组发射端和接收端之间的x射线线的检测角度c，针对每组检测图像记录x射线的检测角度c，同时，记录前后端的检测机构的起点位置，根据伺服电动缸的伸缩量累计，计算检测机构相对起点位置的位移，根据计时模块统计检测图像拍摄时间所对应的检测机构的检测位置d，并针对每组检测图像记录该检测图像对应的检测位置d，根据检测图像的检测角度c和检测位置d判别检测图像相对于管道的精确位置。
9、优选的，所述的移动式定位机构包括绕轴线等间隔设于中间套环及端部套环内壁上的电动推杆，所述的电动推杆的活塞杆沿端部套环及中间套环的径向设置，电动推杆的活塞杆端部通过压力传感器连接有挤压部件，所述的挤压部件为橡胶轮，所述的橡胶轮的轮轴与端部套环及中间套环的轴向平行，所述的活塞杆固定连接有步进电机，所述的步进电机与轮轴的端部连接，所述的电动推杆、步进电机通过导线与控制机构电连接，所述的压力传感器通过导线与控制机构信号连接。
10、优选的，所述的中间套环至少有2个，所述的端部套环的外壁上还分别设有用以采集前方或后方视觉信息的视觉传感器，所述的视觉传感器通过导线与控制机构信号连接，所述的中间套环内表面还设有控制盒，所述的控制盒内设有控制机构和蓄电池，所述的端部套环与相邻的中间套环之间、相邻的中间套环之间分别连接有可伸缩软管，所述的可伸缩软管内用以穿过导线，所述的控制机构还电连接有人机交互装置，所述的爬行机器人的各个电路元件均经过防水防腐处理。
11、一种管道无损检测爬行机器人的检测方法，包括如下步骤：
12、步骤1、机器人的安装：将连带环状基座的端部套环以及中间套环依次拼接在管道上，并分别通过螺栓连接固定，通过导线将各个电器元件连接，检查线路是否工作正常，打开控制机构开关，各个电动推杆同时伸长相同的长度，当各个压力传感器检测的压力值在设定误差内一致时，停止电动推杆的伸长，此时，各个橡胶轮锁止并压紧在管道外表面，控制机构记录倾角传感器检测的环状基座的初始位置角度，此时，伺服电机未启动，2个半环形滑块分别位于各自的半环形滑槽内，并相互压紧；
13、步骤2、机器人沿管道行进：包括直线行进及转弯行进；其中，直线行进时，位于前后端的端部套环的橡胶轮保持对管道外壁的压紧，位于前端的端部套环后侧相邻的中间套环的电动推杆缩短并使橡胶轮与管道外壁脱离，该中间套环前侧的伺服电动缸收缩、后侧的伺服电动缸伸长，使该中间套环前移设定距离，如此，依次使各个中间套环向前移动设定距离，然后，通过最后侧的2个伺服电动缸收缩使后端的端部套环向前移动设定本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种管道无损检测爬行机器人，其特征为：包括供电模块、控制机构、位于前后端的端部套环以及位于2个端部套环之间的多个中间套环，所述的端部套环的外侧端均一体成型有检测机构，相邻的中间套环之间及相邻的中间套环与端部套环之间均连接有伸缩机构；
2.如权利要求1所述的一种管道无损检测爬行机器人，其特征为：所述的端部套环和中间套环分别由2个半圆形的环体对接而成，2个环体的左右端的外侧分别设有第一连接板，2个相邻的第一连接板之间通过螺栓固定连接，在第一连接板内侧端所在的端部套环外壁上以及第一连接板两端所在的中间套环外壁上分别一体成型有第二连接板。
3.如权利要求2所述的一种管道无损检测爬行机器人，其特征为：所述的端部套环的外侧端一体成型有环状基座，环状基座包括上半环及下半环，上半环及下半环对接成整体的圆环结构；
4.如权利要求3所述的一种管道无损检测爬行机器人，其特征为：所述的环形滑块的内壁上绕轴线等间隔设有4组X射线的发射端及接收端，其中4个发射端位于上侧的半环形滑块内壁，另外4个接收端位于下侧的半环形滑块内壁；
5.如权利要求4所述的一种管
6.如权利要求5所述的一种管道无损检测爬行机器人，其特征为：所述的控制机构设有定位模块和计时模块，检测过程中，所述的定位模块依据倾角传感器的角度信息判定环状基座与初始位置角度相比相对于管道转动的角度A，并结合伺服电机带动齿轮转动的角度B判断各组发射端和接收端之间的X射线线的检测角度C，针对每组检测图像记录X射线的检测角度C，同时，记录前后端的检测机构的起点位置，根据伺服电动缸的伸缩量累计，计算检测机构相对起点位置的位移，根据计时模块统计检测图像拍摄时间所对应的检测机构的检测位置D，并针对每组检测图像记录该检测图像对应的检测位置D，根据检测图像的检测角度C和检测位置D判别检测图像相对于管道的精确位置。
7.如权利要求6所述的一种管道无损检测爬行机器人，其特征为：所述的移动式定位机构包括绕轴线等间隔设于中间套环及端部套环内壁上的电动推杆，电动推杆的活塞杆沿端部套环及中间套环的径向设置，电动推杆的活塞杆端部通过压力传感器连接有挤压部件，所述的挤压部件为橡胶轮；
8.如权利要求7所述的一种管道无损检测爬行机器人，其特征为：所述的中间套环至少有2个，所述的端部套环的外壁上还分别设有用以采集前方或后方视觉信息的视觉传感器；
9.如权利要求8所述的一种管道无损检测爬行机器人的检测方法，其特征为：包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种管道无损检测爬行机器人，其特征为：包括供电模块、控制机构、位于前后端的端部套环以及位于2个端部套环之间的多个中间套环，所述的端部套环的外侧端均一体成型有检测机构，相邻的中间套环之间及相邻的中间套环与端部套环之间均连接有伸缩机构；
2.如权利要求1所述的一种管道无损检测爬行机器人，其特征为：所述的端部套环和中间套环分别由2个半圆形的环体对接而成，2个环体的左右端的外侧分别设有第一连接板，2个相邻的第一连接板之间通过螺栓固定连接，在第一连接板内侧端所在的端部套环外壁上以及第一连接板两端所在的中间套环外壁上分别一体成型有第二连接板。
3.如权利要求2所述的一种管道无损检测爬行机器人，其特征为：所述的端部套环的外侧端一体成型有环状基座，环状基座包括上半环及下半环，上半环及下半环对接成整体的圆环结构；
4.如权利要求3所述的一种管道无损检测爬行机器人，其特征为：所述的环形滑块的内壁上绕轴线等间隔设有4组x射线的发射端及接收端，其中4个发射端位于上侧的半环形滑块内壁，另外4个接收端位于下侧的半环形滑块内壁；
5.如权利要求4所述的一种管道无损检测爬行机器人，其特征为：所述的环状基座外表面还固定安装有倾角传感器，所述的倾角传感器通过导线与控制机构信号连接；
6.如权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：姚参军，王磊，王健，刘珍玺，杨群峰，杨书宝，
申请(专利权)人：济宁市特种设备检验研究院，
类型：发明
国别省市：
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