一种金属管道内壁探伤机器人

技术领域

本发明涉及探测器技术领域，尤其涉及一种金属管道内壁探伤机器人。

背景技术

金属管道在工业领域有着广泛的用途，在一些重要的场所，金属管道的质量直接影响工厂设备的安全性和使用性，因此对工业用途的金属管道进行探伤检测就显得尤为重要。

经检索，中国专利号CN111505120B公开了一种金属管道内壁探伤机器人，包括内部设有驱动腔的机器人机体，所述机器人机体的上下端面内左右对称安装伸缩轮座，所述伸缩轮座远离所述机器人机体的一侧端面内设有与所述驱动腔连通的伸缩腔，所述伸缩腔内滑动安装有能够驱动所述机器人机体在金属管道内移动的伸缩驱动轮装置。

现有技术中的探伤机器人在实际使用时依然存在如下缺点：现有探伤机器人采用超声波探测的方式，在探测时，无法便捷的告知探测人员管道的受损部位，无法便捷的显示受损部位，因此本发明在此提出一种金属管道内壁探伤机器人。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺陷，而提出的一种金属管道内壁探伤机器人。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种金属管道内壁探伤机器人，包括位于管道内的箱体，所述箱体的各个转角处均通过转动座转动安装有支撑臂，所述支撑臂远离箱体的一端的均安装有电动轮，所述电动轮与管道的内壁摩擦接触，所述箱体的外侧壁安装有两个转杆和一个调节电机，所述调节电机的驱动端安装有主动轮，所述转杆与箱体的外侧转动安装，所述转杆上均安装有从动轮，所述从动轮均与主动轮通过皮带传动，所述转杆的两端均安装有蜗杆，每个所述蜗杆均与一个蜗轮啮合传动，所述蜗轮分别与转轴固定，所述支撑臂靠近箱体的一端均与转轴固定；

所述箱体内安装有旋转电机和单片机，所述电动轮、调节电机和旋转电机均与单片机电连接，所述旋转电机的驱动端延伸至箱体的外侧并安装有横臂，所述横臂的端部垂直安装有套管，所述套管的内部安装有弹簧，所述弹簧的一端与套管固定，另一端固定有限位块，所述限位块远离弹簧的一侧固定有滑杆，且滑杆与套管滑动安装，所述滑杆远离套管的一端固定有U形架，所述U形架的内侧安装有摄像头，所述U形架远离滑杆一端的外侧均固定有固定磁块，所述管道的外侧吸附有活动磁块，且活动磁块与固定磁块相互吸引，所述U形架远离滑杆一端的内侧均安装有补光灯。

进一步地，所述箱体呈正方体机构，所述箱体的八个转角处均通过转动座转动安装有支撑臂。

进一步地，所述电动轮通过驱动电机驱动，所述驱动电机与单片机安装，所述单片机通过导线与控制手柄连接。

进一步地，所述旋转电机为伺服电机。

进一步地，所述转杆通过两个轴承支撑座转动安装在箱体的外侧壁上。

进一步地，所述U形架远离滑杆的一端均滚动嵌设有滚珠，所述U形架的端部通过滚珠与管道的内壁滚动接触。

进一步地，所述U形架的内侧壁上安装有补光灯。

进一步地，所述固定磁块的体积大于活动磁块的体积，且固定磁块的磁力大于活动磁块的磁力。

相比于现有技术，本发明的有益效果在于：

1、本发明的机器人可在管道内方便的移动，并可以适应不同管径的管道进行使用。

2、本发明的机器人采用摄像头将管道内的图像传送给探测人员，并利用固定磁块和活动磁块相配合的方式即可标记管道的受损位置。

综上所述，本发明的机器人可在管道内方便的移动，且可适应不同管径的管道进行使用，利用摄像头将管道内的图像传送给探测人员，并利用固定磁块和活动磁块相配合的方式即可标记管道的受损位置，提高管道探测的效率。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

图1为本发明提出的一种金属管道内壁探伤机器人的正面示意图；

图2为本发明提出的一种金属管道内壁探伤机器人的反面示意图；

图3为本发明中箱体的内部示意图；

图4为本发明中探测机构在管道内的安装示意图；

图5为图1中a部分结构的放大图；

图6为图2中b部分结构的放大图。

图中：1管道、2箱体、3支撑臂、4电动轮、5蜗轮、6蜗杆、7转杆、8调节电机、9主动轮、10从动轮、11皮带、12支撑座、13旋转电机、14横臂、15套管、16滑杆、17 U形架、18摄像头、19固定磁块、20活动磁块、21补光灯、22弹簧、23限位块、24滚珠、25转动座、26转轴。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

参照图1-6，一种金属管道内壁探伤机器人，包括位于管道1内的箱体2，箱体2的各个转角处均通过转动座25转动安装有支撑臂3，箱体2呈正方体机构，箱体2的八个转角处均通过转动座25转动安装有支撑臂3。

支撑臂3远离箱体2的一端的均安装有电动轮4，电动轮4与管道1的内壁摩擦接触，电动轮4通过驱动电机驱动，驱动电机与单片机安装，单片机通过导线与控制手柄连接。

箱体2的外侧壁安装有两个转杆和一个调节电机8，调节电机8的驱动端安装有主动轮9，转杆与箱体2的外侧转动安装，转杆上均安装有从动轮10，从动轮10均与主动轮9通过皮带11传动，转杆的两端均安装有蜗杆6，每个蜗杆6均与一个蜗轮5啮合传动，蜗轮5分别与转轴26固定，支撑臂3靠近箱体2的一端均与转轴26固定；

箱体2内安装有旋转电机13和单片机，电动轮4、调节电机8和旋转电机13均与单片机电连接，旋转电机13为伺服电机。

旋转电机13的驱动端延伸至箱体2的外侧并安装有横臂14，横臂14的端部垂直安装有套管15，套管15的内部安装有弹簧22，弹簧22的一端与套管15固定，另一端固定有限位块23，限位块23远离弹簧22的一侧固定有滑杆16，且滑杆16与套管15滑动安装，滑杆16远离套管15的一端固定有U形架17，U形架17的内侧安装有摄像头18，摄像头18外接显示屏等显示设备，用于探查人员查看管道1内是否存在裂纹。U形架17远离滑杆16一端的外侧均固定有固定磁块19，管道1的外侧吸附有活动磁块20，且活动磁块20与固定磁块19相互吸引，U形架17远离滑杆16一端的内侧均安装有补光灯21。

转杆通过两个轴承支撑座12转动安装在箱体2的外侧壁上。

U形架17远离滑杆16的一端均滚动嵌设有滚珠24，U形架17的端部通过滚珠24与管道1的内壁滚动接触。滚珠24的设置，可降低摩擦力，也可确保U形架17在摆动旋转时的稳定性。

套管15和滑杆16相互配合，从而适应管道1的内径，确保摄像头18可清楚的拍摄到管道1的内部情况。

U形架17的内侧壁上安装有补光灯21。补光灯21用于增加管道1内的光线强度，方便摄像头18拍摄管道1内的裂纹情况。

固定磁块19的体积大于活动磁块20的体积，且固定磁块19的磁力大于活动磁块20的磁力。确保固定磁块19可始终吸引活动磁块20在管道1的外侧壁上移动。

本发明的工作原理及使用流程：

调节电机8驱动时，通过主动轮9、从动轮10和皮带轮11的相互配合，即可控制两个转杆7转动，转杆7驱动蜗杆6与蜗轮5啮合传动，从而带动与转轴26安装的支撑臂3摆动，此时即可实现对电动轮4的位置调节，调节的过程，即可使机器人适应不同管径的管道1使用。

旋转电机13驱动横臂14转动，并带动套管15、伸缩杆16和U形架17摆动，利用摄像头18拍摄管道1内壁上可能存在的裂痕，并摄像头18外接显示屏等设备，用于探测人查看，在发现裂痕时，停止驱动，在此过程中，固定磁块19可一直吸引活动磁块20，在停止驱动时，活动磁块20即可处于裂纹的附近位置。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。