[发明专利]一种交替行走式长直筒状结构件内腔作业机器人

说明书

一种交替行走式长直筒状结构件内腔作业机器人，包括前顶撑机构、后顶撑机构和双作用气缸，所述前顶撑机构与后顶撑机构中间通过双作用气缸连接，所述双作用气缸后端固定安装在后顶撑机构，所述双作用气缸前端固定安装在前顶撑机构；所述前顶撑机构和后顶撑机构均包括安装支架、气动三爪卡盘、驱动电机、电机安装立柱、联轴器、法兰型导向轴支座和轴承，所述气动三爪卡盘固定在安装支架末端，所述驱动电机通过电机安装立柱固定在安装支架中部，所述驱动电机输出轴与法兰型导向轴支座通过联轴器连接，所述法兰型导向轴支座与安装支架通过轴承相连。本发明结构紧凑、成本低廉、双刷头能够同时工作、自动化程度高。

技术领域

本发明属于机器人领域，涉及一种交替行走式长直筒状结构件内腔作业机器人，具体而言，是一种能够在直筒状结构件内壁自动推进，通过安装不同功能装置进行相应作业的机器人。

背景技术

长直筒状结构件被广泛应用于工业和民用的方方面面，例如可制成运输管道、通风管用于输送液体和气体。长直筒状结构件通常空间狭小，距离长，用于运输作业的内壁易受化学腐蚀和生锈，长时间工作内壁容易积累灰尘、杂质等异物，造成管内堵塞，影响工作效率，所以需要对长直筒状结构件的内壁进行定期检测、清洁和维护。但人工作业耗时耗力，有些内壁直径太小，距离太长甚至无法人工作业，因此内壁行走作业机器人应运而生，可沿内壁移动，代替人工进行作业。然而现有的内壁行走作业机器人结构复杂，成本高昂，且难以在不同直径的长直筒状结构件内壁稳定行走和作业。

发明内容

为了克服已有的内壁行走机器人结构复杂、成本高昂的不足，本发明提供了一种结构紧凑、成本低廉的交替行走式长直筒状结构件内腔作业机器人。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种交替行走式长直筒状结构件内腔作业机器人，包括前顶撑机构、后顶撑机构和双作用气缸，所述前顶撑机构与后顶撑机构中间通过双作用气缸连接，所述双作用气缸后端固定安装在后顶撑机构，所述双作用气缸前端固定安装在前顶撑机构。

进一步，所述前顶撑机构和后顶撑机构均包括安装支架、气动三爪卡盘、驱动电机、电机安装立柱、联轴器、法兰型导向轴支座和轴承，所述气动三爪卡盘固定在安装支架末端，所述驱动电机通过电机安装立柱固定在安装支架中部，所述驱动电机输出轴与法兰型导向轴支座通过联轴器连接，所述法兰型导向轴支座与安装支架通过轴承相连。

更进一步，所述双作用气缸包括缸筒、活塞杆、前缸盖、后缸盖、密封件和紧固件，所述缸筒与前缸盖、后缸盖之间通过螺母紧固锁定，所述活塞杆与缸筒通过活塞相连，活塞上装有密封圈以防止漏气和外部灰尘进入，所述前缸盖与活塞杆相连处装有密封件，所述活塞杆的端部与所述前顶撑机构的安装支架连接，所述后缸盖与所述后顶撑机构的安装支架连接。

再进一步，所述气动三爪卡盘包括缸体、气爪和缸盖，其中气爪呈120°均布固定安装在缸体导槽中，缸体与缸盖之间通过螺母锁紧固定。

本发明还提供了一种内壁擦洗机器人，包括蠕动式行走机构、清洗剂喷雾装置和刷头，应用于长直筒状结构件内壁的除尘、除渍作业，所述清洗剂喷雾装置、刷头安装在所述前顶撑机构、后顶撑机构的法兰型导向轴支座外表面。

本发明还提供了一种内壁防锈处理机器人，包括蠕动式行走机构、括防锈油喷雾装置和刷头，应用于铁质长直筒状结构件内壁的防锈处理作业，所述防锈油喷雾装置、刷头安装在所述前顶撑机构、后顶撑机构的法兰型导向轴支座外表面。

本发明还提供了一种内壁缺陷检测机器人，包括蠕动式行走机构、相机和光源，应用于长直筒状结构件内部缺陷检测，所述相机和光源均安装在所述前顶撑机构的法兰型导向轴支座外表面。

本发明还提供了一种异物拾取机器人，包括蠕动式行走机构、相机、光源和夹爪，应用于长直筒状结构件内部异物的拾取，所述相机、光源和夹爪均安装在所述前顶撑机构的法兰型导向轴支座外表面。