一種管道檢測機器人的制作方法

本發明涉及管道檢測設備領域，具體為一種管道檢測機器人。

背景技術：

管道是輸送危險液體和氣體最為有效的方式。隨著管道運營時間的延長，管道老化的問題日益突出，管道安全運行問題越來越受到人們的重視。根據國內外管道事故統計資料分析，管道投入運行的早期和后期是事故的高發期，特別是后期，管道因腐蝕破壞而造成的穿孔泄露事故時有發生，管道事故發生的可能性是隨著管道運行時間的增加而幾句增加的，為此需要對管道進行檢測。

隨著微機電系統技術發展和小型移動機器人應用領域的不斷拓展，已經開發出適用于小口徑的管道檢測機器人，進入空間狹窄的管道中進行管道的檢測和維修,但現有的管道檢測機器人適用管徑范圍不廣，運輸、拆裝不方便。

技術實現要素：

針對上述管道檢測機器人存在的一些技術缺陷，本發明旨在提供一種管徑范圍廣，運輸、拆裝方便的可變徑、可分離的管道檢測機器人。

本發明采用的技術方案如下：

一種管道檢測機器人，其主要由主體、驅動體、變徑機構和相機模塊構成；所述主體為三棱體，所述管道檢測機器人以主體為中心組裝而成，所述相機模塊固定在主體左端，用于將管道內部信息傳遞給外界，所述驅動體通過支架底座對稱固定在主體上，用于實現管道檢測機器人的前進或后退，所述支架底座設有磁力機構，通過磁力實現支架底座與主體的連接與拆卸；所述變徑機構固定在主體右端，所述變徑機構包括：通過雙頭螺柱固定在主體上的軸承座一、二，兩端通過軸承支撐在所述軸承座一、二上的絲杠，變徑電機，螺旋套設在絲杠上的螺母，與所述螺母固定連接的推桿，與推桿和軸承座一連接的連桿，與連桿連接并與驅動體接觸的小零件，所述變徑電機與所述絲杠連接，通過變徑電機正反轉驅動絲杠旋轉，絲杠上的螺母帶動推桿使驅動體以主體軸線為圓心向外展開直至接觸管壁或向內收縮以適應不同管道管徑的檢測。

所述驅動體包括驅動體外殼，履帶，驅動電機，相互嚙合的圓錐齒輪一、二，齒輪軸，同步帶輪一、二，前、后履帶輪,前、后履帶輪軸,支撐輪軸一、二；所述驅動體外殼通過固定在其上的支架連桿與所述支架底座固連；所述驅動電機固定在驅動體外殼的中部，所述驅動電機的電機軸上固定著圓錐齒輪二，所述前、后履帶輪軸，支撐輪軸一、二，齒輪軸分別通過兩側的軸承，軸承端蓋一、二和螺栓固定在驅動體外殼上，所述前履帶輪軸上固定著前履帶輪和同步帶輪二，所述齒輪軸上固定著圓錐齒輪一和同步帶輪一，所述后履帶輪軸上固定著后履帶輪，所述履帶包裹在驅動體外殼外部；所述驅動電機輸出的動力通過圓錐齒輪二、一，同步帶輪一、二和前、后履帶輪傳遞到履帶上，使管道檢測機器人前進或后退。

所述后履帶輪軸處設有張緊件，后履帶輪軸通過軸承與張緊件連接，所述張緊件上設有滾花螺母，通過轉動滾花螺母使張緊件左右移動實現履帶的張緊。

所述磁力機構包括磁芯，軟磁性體一、二，旋鈕，端蓋，皮帶，所述端蓋通過雙頭螺柱固定在主體上，所述旋鈕與磁芯通過皮帶連接，所述旋鈕與所述端蓋和軸承座一相接觸，所述軟磁性體一、二通過端蓋對稱設置在磁芯上；工作時，轉動旋鈕可帶動磁芯轉動，通過磁力作用將支架底座吸附在主體上。

所述磁芯包括永磁體、與永磁體組成圓柱體的固定環、將永磁體和固定環固定在一起的圓箍和使永磁體和固定環一起旋轉的固定輪。

所述相機模塊包括相機支架、相機和相機保護罩,所述相機支架固定在主體上，所述相機固定在相機支架上，所述相機保護罩罩在相機外面并與相機支架固定在一起。

本發明與現有技術相比具有如下優點：

1、通過變徑電機驅動絲杠的旋轉帶動螺母左右移動，帶動推桿推動連桿旋轉從而使驅動體向外移動，使驅動體能緊貼在內管壁上，機器人適用管徑范圍廣；

2、采用磁力機構，通過旋轉旋鈕經皮帶帶動磁芯，使磁芯旋轉從而使磁力出現或消失，磁力的出現或消失或使支架底座固定在主體上，或使支架底座與主體分離，便于機器人的拆裝和運輸；

3、可以根據不同的管徑和檢測要求選用支架底座、驅動體、帶有不同相機模塊的主體，增強機器人的適用性、方便性。

附圖說明

圖1是本發明整體結構示意圖；

圖2是本發明的驅動體內部結構示意圖；

圖3是本發明的張緊機構剖視圖；

圖4是本發明的變徑機構正面視圖；

圖5是本發明的磁力機構布置圖；

圖6是本發明的磁力機構安裝示意圖；

圖7是本發明的磁力機構的磁芯結構示意圖。

圖中：1-螺母，2-絲杠，3-變徑電機，4-雙頭螺柱，5-推桿，6-連桿，7-支架連桿，8-軸承端蓋一，9-驅動體外殼，10-履帶，11-支架底座，12-軸承端蓋二，13-主體，14-相機保護罩，15-螺桿，16-滾花螺母，17-軸承座，18-軸承座，19-前履帶輪，20-支撐輪軸，21-圓錐齒輪一，22-圓錐齒輪二，23-驅動電機，24-支撐輪軸，25-后履帶輪，26-后履帶輪軸，27-同步帶輪一，28-齒輪軸，29-同步帶輪二，30-張緊件，31-軸承，32-小零件，33-螺母，34-相機，35-軟磁體一，36-旋鈕，37-端蓋，38-相機支架，39-磁芯，39a-固定輪，39b-固定環，39c-圓箍，39d-永磁體，40-皮帶，41-軟磁體二，42-前履帶輪軸，43-螺栓。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明做進一步說明。

參見圖1、圖4、圖5和圖6，本發明實施例的一種管道檢測機器人，主要由主體13、驅動體、變徑機構和相機模塊構成；主體13為三棱體，管道檢測機器人以主體13為中心組裝而成，相機模塊固定在主體左端，相機模塊由相機支架38、相機34、相機保護罩14組成，用于將管道內部信息傳遞給外界，驅動體通過支架底座11對稱固定在主體13上，用于實現管道檢測機器人的前進或后退，支架底座11設有磁力機構，磁力機構主要由軟磁性體一35、軟磁性體二41、磁芯39、旋鈕36、端蓋37組成，通過磁力實現支架底座11與主體13的連接與拆卸；變徑機構固定在主體13右端，變徑機構包括：通過雙頭螺柱4固定在主體13上的軸承座一、二17、18，兩端通過軸承支撐在軸承座一、二17、18上的絲杠2，變徑電機3，螺旋套設在絲杠2上的螺母1，與螺母1固定連接的推桿5，與推桿5和軸承座一17連接的連桿6，與連桿6連接并與驅動體接觸的小零件32，變徑電機3與絲杠2連接，通過變徑電機3正反轉驅動絲杠2旋轉，絲杠2上的螺母1帶動推桿5使驅動體以主體軸線為圓心向外展開直至接觸管壁或向內收縮以適應不同管道管徑的檢測。

參見圖1和圖4，變徑電機3與絲杠2連接，通過變徑電機3正反轉驅動絲杠2旋轉，使螺母1帶動推桿5使驅動體向外拓展或向內收縮。

參見圖1、圖2，驅動體外殼9通過固定在其上的支架連桿7與支架底座11固連；驅動體外殼9上固定著驅動電機23、前履帶輪軸42、支撐輪軸20、齒輪軸28、支撐輪軸24和后履帶輪軸26，驅動電機23的電機軸上固定著圓錐齒輪二22，前履帶輪軸42、支撐輪軸20、齒輪軸28和支撐輪軸24分別通過兩側的軸承、軸承端蓋一8和螺栓43固定在驅動體外殼9上，前履帶輪軸42上固定著前履帶輪19和同步帶輪二29，齒輪軸28上固定著圓錐齒輪一21、同步帶輪一27，后履帶輪軸26上固定著后履帶輪25，驅動電機23輸出的動力分別通過圓錐齒輪二22、圓錐齒輪一21、同步帶一27、同步帶二29和前履帶輪19、后履帶輪25傳遞到履帶10上，使檢測機器人前進或后退。

參見圖3，后履帶輪軸26與軸承31連接，軸承31與張緊件30固連，滾花螺母16設在張緊件30上，通過轉動滾花螺母16使張緊件30左右移動實現履帶的張緊和放松。

參見圖1、圖2和圖3，后履帶輪軸26是通過軸承端蓋二12和螺栓43固定在驅動體外殼9內。

參見圖5，相機模塊的相機支架38固定在主體13上，相機34固定在相機支架38上，相機保護罩14罩在相機34外面，并與相機支架38固連在一起。

參見圖7，磁芯39包括：永磁體39d、與永磁體39d組成圓柱體的固定環39b、將永磁體39d和固定環39b固定在一起的圓箍39c和使永磁體39d與固定環39b一起旋轉的固定輪39a。

參見圖6和圖7，旋鈕36與磁芯39通過皮帶40聯接、旋鈕36與端蓋37、軸承座17相接觸，當轉動旋鈕36使磁芯39隨之轉動，從而使永磁體39d的N極S極與軟磁體一35和軟磁體二41成一條直線或垂直，當永磁體39d的N極S極與軟磁體一35和軟磁體二41成為一條直線時主體13外部不表現出磁性，支架底座11可以取下，當永磁體39d的N極S極與軟磁體35和軟磁體41垂直時，主體外部表現磁性，支架底座11不可取下。

參見圖1和圖4，端蓋37、軸承座17和軸承座18通過雙頭螺柱4和螺母33固定在主體13上。

參見圖4，軸承座17與雙頭螺柱4配合的孔為螺紋孔。

以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，根據本發明的技術方案及其發明構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發明權利要求書的保護范圍之內。