[發(fā)明專利]一種管道外壁全方位快速檢測機(jī)器人

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110451117.1
• 申請日: 2021-04-26
• 公開（公告）號: CN113044128A
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊磊;袁燕;黃艷萍
• 申請（專利權(quán)）人: 彼合彼方機(jī)器人（天津）有限公司
• 主分類號: B62D57/024
• 分類號: B62D57/024;G01N33/00
• 代理公司: 北京同輝知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11357
• 代理人: 何靜

本發(fā)明公開了一種管道外壁全方位快速檢測機(jī)器人，包括兩條導(dǎo)軌，兩個移動小車模塊，兩個支撐輪模塊，檢測模塊和控制模塊，移動小車模塊與支撐輪模塊依次間隔90°交錯排列，移動小車模塊包括車身以及連接于車身兩側(cè)的四個車輪，車輪由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動，步進(jìn)電機(jī)通過諧波減速器與車輪連接，車輪的輪胎為橡膠輪胎，檢測模塊安裝于其中一條導(dǎo)軌上，通過伺服電機(jī)驅(qū)動滾輪帶動檢測模塊在導(dǎo)軌上移動，本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊，小巧靈活，質(zhì)量輕，集成度高，運(yùn)行穩(wěn)定，工作效率高，成本低，可用于狹小地域，能夠全面系統(tǒng)地檢測管道外壁的情況，在導(dǎo)磁與非導(dǎo)磁壁面上都可以正常工作，并能適應(yīng)不同作業(yè)管道的外壁大小，具有廣闊的應(yīng)用前景，有利于推廣應(yīng)用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種管道外壁全方位快速檢測機(jī)器人。

背景技術(shù)

我國化工產(chǎn)業(yè)發(fā)達(dá)，管道被廣泛應(yīng)用于居民生活和化工生產(chǎn)中，為確保安全生產(chǎn)、設(shè)備安全運(yùn)行，提高設(shè)備的使用壽命和勞動生產(chǎn)效率，需定期對管道等設(shè)備表面開展檢測與防腐作業(yè)，以防止發(fā)生機(jī)械故障而影響生產(chǎn)，或機(jī)械事故造成人員傷亡。將爬壁機(jī)器人用于管道等設(shè)備表面檢測與防腐作業(yè)，可為上述作業(yè)過程提供有力的作業(yè)安全保障，因此，一款爬壁機(jī)器人能在立面上移動并全面檢測的自動化設(shè)備具有廣泛的應(yīng)用前景。在傳統(tǒng)的立面檢測中，檢測機(jī)器人吸附在外壁結(jié)構(gòu)上，由于設(shè)計結(jié)構(gòu)上存在缺陷，不可能檢測到管道外壁所有的地方。例如：當(dāng)管道距離較密集時，機(jī)器人缺少足夠的活動空間，會導(dǎo)致無法正常工作。因此，急需開發(fā)一種管道外壁全方位快速檢測機(jī)器人以解決上述技術(shù)問題。

有鑒于此，特提出本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種管道外壁全方位快速檢測機(jī)器人，結(jié)構(gòu)緊湊，小巧靈活，質(zhì)量輕，集成度高，運(yùn)行穩(wěn)定，工作效率高，成本低，可用于狹小地域，能夠全面系統(tǒng)地檢測管道外壁的情況，在導(dǎo)磁與非導(dǎo)磁壁面上都可以正常工作，并能適應(yīng)不同作業(yè)管道的外壁大小，具有廣闊的應(yīng)用前景，有利于推廣應(yīng)用。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的一種管道外壁全方位快速檢測機(jī)器人，包括套設(shè)于管道外壁的兩條平行式環(huán)形導(dǎo)軌，連接于兩條導(dǎo)軌之間的兩個移動小車模塊和兩個支撐輪模塊，以及檢測模塊和控制模塊，所述移動小車模塊與支撐輪模塊依次間隔90°交錯排列，所述移動小車模塊包括車身以及連接于車身兩側(cè)的四個車輪，所述車輪由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動，所述步進(jìn)電機(jī)通過諧波減速器與車輪連接，所述車輪的輪胎為橡膠輪胎，所述移動小車模塊吸附于管壁上為檢測機(jī)器人提供爬壁的動力，所述檢測模塊安裝于其中一條導(dǎo)軌上，通過伺服電機(jī)驅(qū)動滾輪帶動檢測模塊在導(dǎo)軌上移動，所述移動小車模塊和支撐輪模塊提供摩擦力以使整個檢測機(jī)器人固定于管壁上。

優(yōu)選地，每個支撐輪模塊包括兩個支撐輪，每個支撐輪通過三個可調(diào)螺栓與支撐輪模塊固定架連接，所述支撐輪的輪胎為充氣輪胎，所述支撐輪模塊固定架下方的螺桿上套設(shè)有彈簧，其上方的螺桿上螺接有螺母，通過旋轉(zhuǎn)螺母調(diào)整彈簧的預(yù)緊力，進(jìn)而調(diào)整支撐輪對管壁的壓力。

優(yōu)選地，所述檢測模塊包括檢測探頭，伺服電機(jī)，諧波減速器，直齒輪，滾動軸承，橡膠輪胎以及承載和固定上述結(jié)構(gòu)的檢測模塊機(jī)架，所述檢測模塊由伺服電機(jī)提供驅(qū)動力，所述伺服電機(jī)通過諧波減速器和一對直齒輪將轉(zhuǎn)矩傳送到滾動軸承上，所述滾動軸承的外側(cè)套設(shè)有橡膠輪胎，以使檢測模塊沿著導(dǎo)軌運(yùn)動，所述檢測探頭安裝于檢測模塊機(jī)架上。

優(yōu)選地，所述移動小車模塊和支撐輪模塊分別通過移動小車模塊固定架和支撐輪模塊固定架采用螺栓與導(dǎo)軌連接。

優(yōu)選地，所述移動小車模塊中的步進(jìn)電機(jī)，諧波減速器均通過螺釘安裝于車身底板上，所述步進(jìn)電機(jī)通過電機(jī)安裝板固定于車身兩側(cè)。

優(yōu)選地，所述移動小車模塊的車身內(nèi)部安裝有電池，所述車身外殼上安裝有用于檢測機(jī)器人電力輸送和信號連接的航空插座。

優(yōu)選地，所述支撐輪模塊中的支撐輪通過支撐輪機(jī)架與可調(diào)螺栓連接。

優(yōu)選地，所述檢測模塊機(jī)架上設(shè)有探頭連接架，所述檢測探頭安裝于探頭連接架內(nèi)。