[發(fā)明專利]自走式管道內(nèi)涂層質(zhì)量評(píng)估機(jī)器人

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010847137.6
• 申請(qǐng)日: 2020-08-21
• 公開（公告）號(hào): CN111998813A
• 公開（公告）日: 2020-11-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王紹寧;方軍鋒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安環(huán)海機(jī)器人科技有限公司
• 主分類號(hào): G01B21/08
• 分類號(hào): G01B21/08;F16L55/32
• 代理公司: 西安新思維專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 61114
• 代理人: 李罡

本發(fā)明涉及一種自走式管道內(nèi)涂層質(zhì)量評(píng)估機(jī)器人，包括檢測(cè)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)、電池箱、電源箱、無(wú)線通信盒、地線連接模組和計(jì)步模組；所述動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)置有安裝座，檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)置在安裝座的前端，控制系統(tǒng)、電池箱設(shè)置在動(dòng)力系統(tǒng)上方，計(jì)步模組設(shè)置在安裝座的前端板上，電源箱設(shè)置在安裝座的后端板上，所述無(wú)線通信盒、地線連接模組設(shè)置在電源箱上，在前端板、后端板的上方兩側(cè)分別設(shè)置一個(gè)側(cè)向支撐組件，本發(fā)明采用純電動(dòng)控制，大大精簡(jiǎn)了結(jié)構(gòu)和控制元件，縮小了整體尺寸，解決現(xiàn)有技術(shù)中管道內(nèi)機(jī)器人集成度低、整體尺寸過(guò)長(zhǎng)、施工運(yùn)輸難度高、故障率高、檢測(cè)結(jié)果不準(zhǔn)確等技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于管道機(jī)器人及非標(biāo)自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種自走式管道內(nèi)涂層質(zhì)量評(píng)估機(jī)器人。

背景技術(shù)

隨著現(xiàn)代化工業(yè)的發(fā)展，作為石油、天然氣、淡化海水、化工原料等工業(yè)流體的主要運(yùn)輸途徑，管道輸送在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的地位越來(lái)越重要。輸送石油或天然氣等流體的管道長(zhǎng)度一般可達(dá)數(shù)百公里甚至上千公里，如果管道腐蝕發(fā)生流體泄漏，將受到很大的經(jīng)濟(jì)損失和環(huán)境污染，因此防腐和質(zhì)量檢測(cè)是輸送管道建設(shè)過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)。

為防止管道腐蝕，管道的內(nèi)外壁涂覆了涂層，外涂層質(zhì)量可人工檢測(cè)，而內(nèi)涂層質(zhì)量由于人無(wú)法進(jìn)入管道或管線太長(zhǎng)等因素只能依靠管道機(jī)器人去檢測(cè)。現(xiàn)有的內(nèi)涂層質(zhì)量檢測(cè)機(jī)器人主要由動(dòng)力單元、氣源單元和質(zhì)量檢測(cè)單元等組成，并且各單元之間為分節(jié)連接，其中的質(zhì)量檢測(cè)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)為氣動(dòng)控制，必須配置氣泵和儲(chǔ)氣罐等，在直徑較小的管道中由于體積受限必須做成多節(jié)連接的形式，因此集成度較低，機(jī)器人整體尺寸過(guò)長(zhǎng)，施工運(yùn)輸難度高，故障率高，而且在彎道、坡道中易受限無(wú)法通過(guò)。此外執(zhí)行部件依靠氣缸提供動(dòng)力，進(jìn)給量控制精度低，執(zhí)行部件因常受到?jīng)_擊而壽命低。

因此，亟待研制一種智能化程度高的管道內(nèi)涂層質(zhì)量評(píng)估機(jī)器人。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是提供一種自走式管道內(nèi)涂層質(zhì)量評(píng)估機(jī)器人，解決現(xiàn)有技術(shù)中管道內(nèi)機(jī)器人集成度低、整體尺寸過(guò)長(zhǎng)、施工運(yùn)輸難度高、故障率高、檢測(cè)結(jié)果不準(zhǔn)確等技術(shù)問(wèn)題。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：

自走式管道內(nèi)涂層質(zhì)量評(píng)估機(jī)器人，包括檢測(cè)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)、電池箱、電源箱、無(wú)線通信盒、地線連接模組和計(jì)步模組；所述動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)置有安裝座，檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)置在安裝座的前端，控制系統(tǒng)、電池箱設(shè)置在動(dòng)力系統(tǒng)上方，計(jì)步模組設(shè)置在安裝座的前端板上，電源箱設(shè)置在安裝座的后端板上，所述無(wú)線通信盒、地線連接模組設(shè)置在電源箱上，在前端板、后端板的上方兩側(cè)分別設(shè)置一個(gè)側(cè)向支撐組件。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下：

本發(fā)明采用純電動(dòng)控制，配備集成一體的動(dòng)力系統(tǒng)，大大精簡(jiǎn)了結(jié)構(gòu)和控制元件，縮小了整體尺寸。檢測(cè)系統(tǒng)采用一個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)兩個(gè)檢測(cè)方向的進(jìn)給伸出，電機(jī)配合絲桿控制精度高，使進(jìn)給量精確可控，利用彈簧作用進(jìn)行復(fù)位。視覺(jué)系統(tǒng)采用可轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，利用角度切換，一個(gè)攝像機(jī)可監(jiān)控前進(jìn)、測(cè)厚和檢漏三個(gè)方向。測(cè)厚模組采用雙級(jí)壓縮結(jié)構(gòu)，增大了測(cè)厚探頭接觸管壁時(shí)的壓縮量，這樣既增長(zhǎng)了接觸時(shí)間，提供了測(cè)厚準(zhǔn)確度，有很好的起到緩沖作用，減少了探頭接觸管壁時(shí)的沖擊。動(dòng)力系統(tǒng)具有自適應(yīng)管道的能力，使本發(fā)明在管道內(nèi)行走時(shí)能夠糾偏，并且采用左右獨(dú)立的動(dòng)力，這樣在拐彎時(shí)通過(guò)控制電機(jī)轉(zhuǎn)速來(lái)適用彎道。計(jì)步系統(tǒng)中計(jì)步輪和編碼器采用分離式，利用同步帶進(jìn)行傳動(dòng)，在本發(fā)明行走時(shí)計(jì)步輪受到的震動(dòng)和沖擊就不會(huì)傳遞給編碼器，這樣就大大提高了編碼器計(jì)步的準(zhǔn)確度，并提高了編碼器的使用壽命。地線連接模組采用可拆卸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，既保證了地線連接的可靠性，又使地線方便斷開和聯(lián)接。側(cè)向支撐組件利用簡(jiǎn)易的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有效的防止了本發(fā)明意外側(cè)向傾斜而刮蹭到管道內(nèi)涂層。

本發(fā)明替換性高，可通過(guò)調(diào)整兩組動(dòng)力輪之間和兩組從動(dòng)輪之間的寬度以及檢測(cè)系統(tǒng)在安裝座上的高低來(lái)適應(yīng)不同管徑。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的總體結(jié)構(gòu)示意圖；