[发明专利]一种智能遥控自适应管道机器人

说明书

本发明提供了一种智能遥控自适应管道机器人，包括控制导向组件、万向传动组件和六个自适应调整支架组件；控制导向组件包括牵引销轴、牵引壳体、电池盒、电池组、锥形转接壳体、电路板、减速电机、减速电机安装壳体、传动阶梯轴、滚动轴承、轴承挡圈和尼龙挡块；万向传动组件包括阻尼弹簧、万向节、弹簧预紧手轮、手轮套筒、平面推力轴承、传动轴、六面体套筒和锥形法兰；所述自适应调整支架组件包括聚氨酯轮、深沟球轴承、聚氨酯轮转轴、双耳支架、双耳固定座、两根连杆、两个弹簧定位销、两根弹簧、定位销轴和安装底座。本发明所述的智能遥控自适应管道机器人能够在不同直径的管道内爬行，结构简单、灵活性好、稳定性高。

技术领域

本发明属于自动化设备领域，具体涉及一种智能遥控自适应管道机器人。

背景技术

目前，激光加工技术已经被广泛用于管道内壁的激光熔覆、焊接、热处理以及清洗等领域，国内外相关专利与文献对于管道加工的技术手段有一个共同的特点，即激光头自旋(焦点沿圆周路径在管壁上移动)或者管道自旋。这些方法具有诸多缺点，比如：驱动加工头旋转的运动机构，以及对应设计的激光光路，使得加工头整体结构变得复杂，若让管道旋转则工件变位机构复杂且难以保证管道与入射光束同轴；上述焦点与管道之间相对移动的方式还导致激光加工效率不高、加工效果不均匀，并且激光焦点沿圆周方向顺序移动存在圆周热应力循环变化，导致管道可能变形等问题。

专利号ZL201510195584.7的中国发明专利《一种管道内壁激光加工头》公开了一种无须加工头或管道自旋的管道内壁激光加工头，该管道内壁激光加工头利用多个锥透镜、聚焦镜和圆锥反射镜的组合，构成了环形聚焦线光束，无须加工头或管道自旋，即可高效率、高精度、高质量的完成管道内壁的激光加工。但该管道内壁激光加工头工作时，需要与管道行走机构配合，使加工头沿管道前进完成加工。

国内外针对管道机器人的研究已经有了长足的发展，常见的行走方式多为惯性冲击行走、蠕动爬行、弹性驱动行走或轮式行走等，但是通过对比研究，不难发现，现有管道机器人的整体结构和驱动原理相对复杂；对管径变化的管道无法实现自适应；需要外接电源提供动力，从而限制了机构的灵活性及运动范围，因此很难被广泛地推广应用。

发明内容

本发明针对上述现有技术的不足，提供了一种能够适应不同直径的管道、结构简单、灵活性好的智能遥控自适应管道机器人。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种智能遥控自适应管道机器人，包括控制导向组件、万向传动组件和六个自适应调整支架组件；

控制导向组件包括牵引销轴、牵引壳体、电池盒、电池组、锥形转接壳体、电路板、减速电机、减速电机安装壳体、传动阶梯轴、滚动轴承、轴承挡圈和尼龙挡块；所述牵引壳体用于将机器人与外部加工头连接在一起，实现对加工头的牵引；牵引壳体的内部空腔内安装有电池盒，电池组安装在电池盒内；所述锥形转接壳体的一端与牵引壳体的底部通过螺纹配合连接，另一端与减速电机安装壳体通过螺纹配合连接；所述锥形转接壳体内部中空，空腔内安装有电路板，所述电路板与电池组相连，由电池组供电；所述减速电机安装壳体为正六面体结构，其以夹角120度分布的3个侧面分别设有3个螺纹孔，用于固定安装自适应调整支架组件；减速电机安装在减速电机安装壳体的内部空腔内，减速电机与电路板相连，由电路板对其进行控制；传动阶梯轴的一端与减速电机的输出轴相连，另一端通过轴阶与滚动轴承配合安装，滚动轴承外圈与轴承挡圈内壁套装，尼龙挡块内嵌于传动阶梯轴与滚动轴承之间；