[实用新型]一种内径测量管道机器人

说明书

技术领域

本发明涉及一种内径测量管道机器人

背景技术

现有技术中内径测量器多为接触式，即人工通过内径千分尺进行测量。这种内径测量仪只能测量圆孔内径的大小，且由于测量工具的磨损和人为因素等原因，测量的误差较大。此外，现有的内径测量仪不能检测圆孔的圆度和同心度，当圆孔的圆度不足或是同心度误差较大时，机械的振动幅度大，影响机械的整体性能，圆孔内壁易磨损，机械的使用寿命短，不能满足快速、精确的管道内径测量。

实用新型内容

为了克服现有的内径测量器测量精度不高，以及无法适应不同尺寸管道内径的问题，本实用新型提供了一种能对不同内径进行测量的管道机器人。

本发明所采用的方案是：

一种内径测量与探伤检测管道机器人，包括支撑机构、主驱动机构、激光测量机构。所述的支撑机构，主要由滚珠丝杠螺母、步进电机I、车轮、连杆和推杆等组成。所述主驱动机构，主要由蜗轮、蜗杆、带轮、传动带等组成，由步进电机II驱动以实现机器的直线运动。所述的激光测量机构，主要由传感测头，传感器支架和步进电机III组成。

本发明设有三个步进电机，这三个步进电机分别驱动滚珠丝杠螺母、蜗杆和传感器支架。

步进电机I驱动滚珠丝杠进行转动，使得滚珠丝杠螺母前后移动，并带动与滚珠丝杠螺母固定在一起的推杆进行张合运动，进而控制后轮支架(三个)的开合角度。后轮支架与前轮支架(三个)之间又有连杆进行连接，可以保证前轮支架和后轮支架的开合角度相同，从而适应于不同直径的管道。

步进电机II驱动蜗杆，与蜗杆相啮合的有三个蜗轮，每个蜗轮上固定有带轮I和前轮支架，每个前轮支架的另一端均固定有一前轮，前轮上也固定一个带轮II。通过蜗轮的转动，带动与之相固定的带轮进行转动，带轮经过传动带可使前轮进行转动，从而实现机器人的行走。

步进电机III经过传感器连接座驱动传感器支座进行转动。在传感器支座的前端，固定传感器测头，该传感器测头可自由旋转，并可更换，以实现多种测量目的。

本实用新型所述管道机器人，可以对长管道的内径进行测量，尤其适于内径范围较大的细长管的测量要求，不仅能为不同尺寸的管道内径进行非接触式测量，还可以通过更换传感器测头实现多种测量，如探伤检测等，且具有测量精度高、使用方便的优点。

附图说明

图1为机器人结构示意图

图2为图1装配主视图

图3为图1装配俯视图

图4为图1装配左视图

图5为图1的A-A剖面图

图6为图1的B-B剖面图

其中：1、滚珠丝杠；2、滚珠丝杠螺母；3、后轮支架座；4、推杆；5、联轴器I；6、步进电机II；7、套筒；8蜗杆；9、步进电机III；10、传感器支座；11、内六角螺钉；12、传感器测头；13、传感器连接座；14、带轮I；15、蜗轮；16、前轮支架；17、传动带；18、带轮II；19、前轮；20、联轴器II；21、步进电机I；22、连杆；23、后轮；24、后轮支架。

具体实施方式

参见图1～图6，在滚珠丝杠1上有滚珠丝杠螺母2。后轮支架座3固定在滚珠丝杠螺母2上。三个推杆4的一端均固定于后轮支架座3上，另一端与后轮支架24连接，推杆4的这一端可在后轮支架24上滑动。

蜗轮15与蜗杆8相啮合，在蜗轮15上分别装有前轮支架16和带轮I14；前轮支架16的另一端装有带轮II18和前轮19；带轮I14与蜗轮15固定连接，带轮II18与前轮19固定连接；这样的机构共有相同的三组。

步进电机I21经过联轴器I5带动滚珠丝杠1进行转动。通过控制步进电机I21的脉冲数可以间接控制滚珠丝杠螺母2的直线移动距离，从而控制推杆4和后轮支架24之间的开合角度，以实现适应于不同管道直径之间的测量。后轮支架24上固定有后轮23。

前轮支架16和后轮支架24之间由连杆22进行连接，这样就可以确保前轮支架16与后轮支架24在运动中始终保持平行。

步进电机II6，经过套筒7及联轴器II20，驱动蜗杆8转动，进一步地，蜗杆8带动蜗轮15转动，继而带轮I14转动，带轮I14经由传动带17带动带轮II18旋转，从而实现前轮19的转动。这样便可以实现机器人的行走。

步进电机III9经过传感器连接座13驱动传感器支座10进行转动，传感器测头12由内六角螺钉11固定在传感器支座10上。通过步进电机III9间接带动传感器测头12进行转动，实现非接触式测量。