管道裂纹检测机器人.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110849963A(43)申请公布日2020.02.28(21)申请号201910994482.X(22)申请日2019.10.18(71)申请人北京石油化工学院地址102600北京市大兴区黄村清源北路19号(72)发明人曹建树贺雨雨(74)专利代理机构北京凯特来知识产权代理有限公司11260代理人郑立明付久春(51)Int.Cl.G01N27/90(2006.01)G05D27/02(2006.01)B62D57/02(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图6页(54)发明名称管道裂纹检测机器人(57)摘要本发明公开了一种管道裂纹检测机器人，包括：涡流传感器安装架、两个主动轮装置、平移、旋转运动辅助装置均设在主机架上；两个主动轮装置在机架上与被测管道轴线呈空间45度角对称布置，它们前端均设有贴紧被测管道外壁的主动轮轴；平移运动辅助装置处于两个主动轮装置之间与管道轴线垂直的中间位置，它的前端设有能夹紧管道并沿管道轴向移动的两个单向从动轮；旋转运动辅助装置处在平行于平移运动辅助装置的一侧，它的前端设有能贴紧管道并沿管道周向移动的从动履带。该检测机器人能实现沿管道平移和旋转，成本低，重量轻，调节辅助运动夹紧装置，能实现对管道夹紧以及对运动过程的纠偏，简化了检测前的安装过程，增加了被测管道的直径范围。CN110849963ACN110849963A权利要求书1/2页1.一种管道裂纹检测机器人，其特征在于，包括：涡流传感器安装架、主机架、两个主动轮装置、平移运动辅助装置和旋转运动辅助装置；其中，所述涡流传感器安装架设在所述主机架上；所述两个主动轮装置分别固定设置在所述主机架的两端，两个主动轮装置在所述机架上与被测管道轴线呈空间45度角对称布置，所述两个主动轮装置前端均设有主动轮轴，所述两个主动轮轴能从两侧保持45度夹角贴紧夹持被测管道外壁；所述平移运动辅助装置固定连接在所述主机架的中间部位，处于所述两个主动轮装置之间与所述被测管道轴线垂直的中间位置，该平移运动辅助装置的前端设有两个单向从动轮，所述两个单向从动轮能贴紧管道外壁配合相对侧的所述两个主动轮装置的主动轮轴夹紧管道，所述两个单向从动轮能沿所述管道外壁轴向移动；所述旋转运动辅助装置固定连接在所述主机架的中间部位，处于所述两个主动轮装置之间与所述被测管道轴线垂直的中间位置，处于所述平移运动辅助装置的后方，该旋转运动辅助装置的前端设有一个从动的履带，所述履带能贴紧管道外壁配合相对侧的所述两个主动轮装置的主动轮轴夹紧管道，所述履带能沿所述管道外壁周向移动。2.根据权利要求1所述的管道裂纹检测机器人，所述两个主动轮装置的结构相同；其中，一个主动轮装置包括：交流电机架、交流伺服电机、滑块联轴器、角接触轴承座、角接触轴承和所述主动轮轴；其中，所述交流电机架与所述机架的端部固定连接；所述交流伺服电机固定设置在所述交流电机架上，所述交流伺服电机的驱动轴经所述滑块联轴器和设在所述角接触轴承座内的角接触轴承与所述主动轮轴连接，所述主动轮轴外面固定包覆设置橡胶外轮。3.根据权利要求1所述的管道裂纹检测机器人，所述平移运动辅助装置包括：平移电机固定架、第一步进伺服电机、第一凸缘联轴器、第一滚珠丝杠、第三角接触轴承座、第三角接触轴承、第一深沟球轴承、平移轮机架、两个从动轮轴机构和两个从动轮；其中，所述平移电机固定架与所述机架固定连接；所述第一步进伺服电机设置在所述平移电机固定架上；所述第一步进伺服电机的驱动轴依次经所述第一凸缘联轴器和设在所述第三角接触轴承座内的第三角接触轴承与所述第一滚珠丝杠连接，所述第一滚珠丝杠的前端设在与所述机架连接的所述第一深沟球轴承内；所述平移轮机架的后端穿设在所述第一滚珠丝杠上，能由所述第一滚珠丝杠驱动前后移动，该平移轮机架的前端分开固定设置两个从动轮轴机构，两个从动轮轴机构上各设置一个从动轮，每个从动轮的轴与竖直方向的夹角为30度。4.根据权利要求1或3所述的管道裂纹检测机器人，还包括：第一压力传感器，固定设在所述平移运动辅助装置的一侧从动轮侧面。5.根据权利要求1所述的管道裂纹检测机器人，所述旋转运动辅助装置包括：旋转电机固定架、第二步进伺服电机、第二凸缘联轴器、第四角接触轴承座、第四角接2CN110849963A权利要求书2/2页触轴承、第二滚珠丝杠、第二深沟球轴承、旋转轮机架、履带轮轴机构和履带轮；其中，所述旋转电机固定架与所述机架固定连接；所述第二步进伺服电机设置在所述旋转电机固定架上；所述第二步进伺服电机的驱动轴依次经所述第二凸缘联轴器和设在所述第四角接触轴承座内的第四角接触轴承与所述第二滚珠丝杠连接，所述第二滚珠丝杠的前端设在与所述机架连接的所述第二深沟球轴承内；所述旋转轮机架的