一種內徑測量管道機器人的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種內徑測量管道機器人，包括支撐機構、主驅動機構、激光測量機構。所述的支撐機構，主要由滾珠絲杠螺母、步進電機I、車輪、連桿和推桿等組成。所述主驅動機構，主要由蝸輪、蝸桿、帶輪、傳動帶等組成，由步進電機II驅動以實現機器的直線運動。所述的激光測量機構，主要由傳感測頭，傳感器支架和步進電機III組成。本實用新型所述管道機器人，可以對長管道的內徑進行測量，尤其適于內徑范圍較大的細長管的測量要求，不僅能為不同尺寸的管道內徑進行非接觸式測量，還可以通過更換傳感器測頭實現多種測量，如探傷檢測等，且具有測量精度高、使用方便的優點。
【專利說明】一種內徑測量管道機器人
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及一種內徑測量管道機器人【背景技術】
[0002]現有技術中內徑測量器多為接觸式，即人工通過內徑千分尺進行測量。這種內徑測量儀只能測量圓孔內徑的大小，且由于測量工具的磨損和人為因素等原因，測量的誤差較大。此外，現有的內徑測量儀不能檢測圓孔的圓度和同心度，當圓孔的圓度不足或是同心度誤差較大時，機械的振動幅度大，影響機械的整體性能，圓孔內壁易磨損，機械的使用壽命短，不能滿足快速、精確的管道內徑測量。
實用新型內容
[0003]為了克服現有的內徑測量器測量精度不高，以及無法適應不同尺寸管道內徑的問題，本實用新型提供了一種能對不同內徑進行測量的管道機器人。
[0004]本發明所采用的方案是:
[0005]一種內徑測量與探傷檢測管道機器人，包括支撐機構、主驅動機構、激光測量機構。所述的支撐機構，主要由滾珠絲杠螺母、步進電機1、車輪、連桿和推桿等組成。所述主驅動機構，主要由蝸輪、蝸桿、帶輪、傳動帶等組成，由步進電機II驅動以實現機器的直線運動。所述的激光測量機構，主要由傳感測頭，傳感器支架和步進電機III組成。
[0006]本發明設有三個步進電機，這三個步進電機分別驅動滾珠絲杠螺母、蝸桿和傳感器支架。
[0007]步進電機I驅動滾珠絲杠進行轉動，使得滾珠絲杠螺母前后移動，并帶動與滾珠絲杠螺母固定在一起的推桿進行張合運動，進而控制后輪支架(三個)的開合角度。后輪支架與前輪支架(三個)之間又有連桿進行連接，可以保證前輪支架和后輪支架的開合角度相同，從而適應于不同直徑的管道。
[0008]步進電機II驅動蝸桿，與蝸桿相嚙合的有三個蝸輪，每個蝸輪上固定有帶輪I和前輪支架，每個前輪支架的另一端均固定有一前輪，前輪上也固定一個帶輪II。通過蝸輪的轉動，帶動與之相固定的帶輪進行轉動，帶輪經過傳動帶可使前輪進行轉動，從而實現機器人的行走。
[0009]步進電機III經過傳感器連接座驅動傳感器支座進行轉動。在傳感器支座的前端，固定傳感器測頭，該傳感器測頭可自由旋轉，并可更換，以實現多種測量目的。
[0010]本實用新型所述管道機器人，可以對長管道的內徑進行測量，尤其適于內徑范圍較大的細長管的測量要求，不僅能為不同尺寸的管道內徑進行非接觸式測量，還可以通過更換傳感器測頭實現多種測量，如探傷檢測等，且具有測量精度高、使用方便的優點。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1為機器人結構示意圖[0012]圖2為圖1裝配主視圖
[0013]圖3為圖1裝配俯視圖
[0014]圖4為圖1裝配左視圖
[0015]圖5為圖1的A-A剖面圖
[0016]圖6為圖1的B-B剖面圖
[0017]其中:1、滾珠絲杠；2、滾珠絲杠螺母；3、后輪支架座；4、推桿；5、聯軸器I ;6、步進電機II ;7、套筒；8蝸桿；9、步進電機III ;10、傳感器支座；11、內六角螺釘；12、傳感器測頭；13、傳感器連接座；14、帶輪I ;15、蝸輪；16、前輪支架；17、傳動帶；18、帶輪II ;19、前輪；20、聯軸器II ;21、步進電機I ;22、連桿；23、后輪；24、后輪支架。
【具體實施方式】
[0018]參見圖1?圖6，在滾珠絲杠1上有滾珠絲杠螺母2。后輪支架座3固定在滾珠絲杠螺母2上。三個推桿4的一端均固定于后輪支架座3上，另一端與后輪支架24連接，推桿4的這一端可在后輪支架24上滑動。
[0019]蝸輪15與蝸桿8相嚙合，在蝸輪15上分別裝有前輪支架16和帶輪114 ;前輪支架16的另一端裝有帶輪1118和前輪19 ;帶輪114與蝸輪15固定連接，帶輪1118與前輪19固定連接；這樣的機構共有相同的三組。
[0020]步進電機121經過聯軸器15帶動滾珠絲杠1進行轉動。通過控制步進電機121的脈沖數可以間接控制滾珠絲杠螺母2的直線移動距離，從而控制推桿4和后輪支架24之間的開合角度，以實現適應于不同管道直徑之間的測量。后輪支架24上固定有后輪23。[0021 ] 前輪支架16和后輪支架24之間由連桿22進行連接，這樣就可以確保前輪支架16與后輪支架24在運動中始終保持平燈。
[0022]步進電機116，經過套筒7及聯軸器1120，驅動蝸桿8轉動，進一步地，蝸桿8帶動蝸輪15轉動，繼而帶輪114轉動，帶輪114經由傳動帶17帶動帶輪1118旋轉,從而實現前輪19的轉動。這樣便可以實現機器人的行走。
[0023]步進電機II19經過傳感器連接座13驅動傳感器支座10進行轉動，傳感器測頭12由內六角螺釘11固定在傳感器支座10上。通過步進電機III9間接帶動傳感器測頭12進行轉動，實現非接觸式測量。
【權利要求】
1.一種內徑測量管道機器人，由支撐機構、主驅動機構和測量機構組成，其特征在于:所述支撐機構中，在滾珠絲杠(1)上有滾珠絲杠螺母(2)，后輪支架座(3)固定在滾珠絲杠螺母(2)上，三個推桿(4)的一端均固定在后輪支架座(3)上，另一端分別與三個后輪支架(24)連接，推桿(4)的這一端可在后輪支架(24)上滑動，每個后輪支架(24)上固定有一個后輪(23);步進電機1(21)經過聯軸器1(5)驅動滾珠絲杠(1)轉動，使滾珠絲杠螺母(2)前后移動，并帶動與后輪支架座(3)固定在一起的推桿(4)進行張合運動，進而控制后輪支架(24)及后輪(23)的開合角度；所述主驅動機構中，與蝸桿(8)相嚙合的有三個蝸輪(15)，每個蝸輪(15)上固定有帶輪1(14)和前輪支架(16)，每個前輪支架(16)的另一端均固定有一前輪(19)，每個前輪上也固定一個帶輪11(18);步進電機II (6)經過套筒(7)及聯軸器11(20)驅動蝸桿(8)，蝸桿(8)帶動蝸輪(15)轉動，繼而帶輪1(14)轉動，帶輪I (14)經由傳動帶(17)帶動帶輪II (18)旋轉,從而實現前輪(19)的轉動，進而實現機器人的行走；所述測量機構中，步進電機III (9)經過傳感器連接座(13)驅動傳感器支座(10)進行轉動，傳感器測頭(12)由內六角螺釘(11)固定在傳感器支座(10)上；通過步進電機IIK9)間接帶動傳感器測頭(12)進行轉動，實現非接觸式測量。
2.如權利要求1所述的內徑測量管道機器人，其特征在于:每個后輪支架(24)與相應的前輪支架(16)之間由連桿(22)進行連接，可使前輪支架(16)和后輪支架(24)在行進中保持平行。
3.如權利要求1或2所述的內徑測量管道機器人，其特征在于:所述傳感器測頭(12)可拆卸，可更換。
【文檔編號】G01B11/12GK203550915SQ201320409840
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年7月4日 優先權日:2013年7月4日
【發明者】胡志勇, 程海鷹, 賀向新, 崔猛, 賈磊 申請人:內蒙古工業大學