一种管道内行走机器人的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于管道作业机器人领域，具体涉及一种管道内行走机器人，藉此行走机器人，可以负载除锈、喷涂、检修等多种管道内作业功能。
【背景技术】
[0002]在国民经济生活中，与人们生活息息相关的燃油、天然气、饮用水等运输用到大量的管道，管道运输重要性突显，因此，对于管道的生产制造、使用维护就显得尤为重要。
[0003]在管道作业中，往往为了增强其防腐性，会进行内外壁喷涂，外壁喷涂可以使用成熟的喷涂加工设备，而内壁的喷涂受限于管道口径，可用的办法不多；对于管道使用的后期检修维护，如除锈、查看是否有裂纹等，现有设备往往也是捉襟见肘。
[0004]为了解决管道内壁作业问题，中国专利申请CN103316817A公开了一种管道喷涂机器人，包括连接外设的连接机构、用于机器人在管内自主行走的行走支撑机构、用于喷涂的喷涂机构、用于快速固化作业的固化机构以及用于采集记录视频信息的采集机构，所述的行走支撑机构包含行走机构、调节手轮，调节手轮位于行走机构两端，所述行走机构由滚轮、减速电机、纵摆臂、一级减震弹簧、固定轴承以及二级减震弹簧组成。
[0005]上述管道喷涂机器人由于采用人工调节手轮调节滚轮间距，机器人进入管道作业后，滚轮间距设为固定状态，其适合管径变化不大的管道内部作业，尤其适合直管作业；另夕卜，对于每一(组)滚轮均配备相应的减速电机，该喷涂机器人至少配备四个减速电机，这一面无疑增加了机器人的负荷，不利于机器人灵活作业，另一面多电机出现故障的概率也增多，若有某一电机出现故障，则会造成某一(组)滚轮无法滚动，整个机器人与管道内壁的作用力不均匀，甚至会影响机器人无法作业；而且其行走机构设计比较复杂，不利于后续机器人维修作业。
【发明内容】
[0006]本发明为克服现有管道机器人存在的问题，提供一种管道内行走机器人。
[0007]根据本发明的管道内行走机器人，包括行走机构、连杆组件、万向连接机构；
所述行走机构包含:
一个传动机构，其设有输出轴，该输出轴固设有一轴连接器，轴连接器上嵌套同轴可自由滑动的蜗杆，所述蜗杆侧面为圆弧面，所述轴连接器远离传动机构一端设有止滑部件；及一第一压力弹簧，嵌套在输出轴上，设于轴连接器与蜗杆之间；及两行走轮，每一行走轮连设有一同轴同步转动的蜗轮，每一蜗轮与蜗杆紧密配合；及两摇臂连杆，每一摇臂连杆一端与传动机构连接，另一端与一蜗轮连接；
所述连杆组件包含:
一个中心杆；及
一前锁块和一后锁块，分别固设在中心杆两端上；及一个滑块，嵌套在中心杆上；及至少两对连杆片，每对连杆片交汇连接，另外两端分别与前锁块、滑块连接；及至少两个滑轮，设于每一对连杆片的交汇处；及一第二压力弹簧，嵌套在中心杆上，设于滑块与后锁块之间；
所述万向连接机构分别与后锁扣、传动机构连接；
所述连杆片数量是滑轮数量的两倍；
所述第一压力弹簧、第二压力弹簧均处于压缩状态。
[0008]较佳地，所述蜗杆为圆柱形、锥形、圆台形中的一种，其中蜗杆为锥形或圆台形的朝向为蜗杆小头端靠近止滑部件。
[0009]较佳地，所述万向连接机构包含一万向连接器、一电机连接头，万向连接器一端与后锁块活动连接，另一端与电机连接头一端活动连接，电机连接头另一端与传动机构固定连接。
[0010]较佳地，所述万向连接器、电机连接头均为U型构件。
[0011]较佳地，所述传动机构为电动机，其上固设有一连杆底座，每一摇臂连杆一端与连杆底座相连。
[0012]较佳地，所述两蜗轮对称设置在输出轴两侧。
[0013]较佳地，所述止滑部件为止动螺丝。
[0014]较佳地，所述滑轮数量为四个，对称分布在以中心杆为轴心的圆形四周。
[0015]较佳地，所述每对连杆片重叠交汇；所述每一滑轮设于每对连杆片重叠交汇处的中间。
[0016]较佳地，所述中心杆连设前锁块端还连接有法兰盘。
[0017]本发明中在传动机构的带动下，通过蜗轮、蜗杆、第一压力弹簧三者之间的协同作用，保持蜗轮与蜗杆的紧密配合，使行走轮紧贴在管内壁滚动，实现机器人在管内实现自动行走；当蜗杆为锥形或圆台形，也使行走机构在不同直径的管内自行调整蜗轮间距，从而保证行走轮始终与内壁接触并保持附着力；通过连杆组件之第二压力弹簧，使滑动块始终推动对称分布的滑轮与管道内壁接触，从而保证法兰盘始终定位在管道中心轴线上，也可以使与法兰盘外接的工作机构平稳跟随行走。
[0018]相比于现有技术，本发明公开的管道内行走机器人，当蜗杆为锥形或圆台形时，其适合于管径有差异的管道作业，管径差异大小可达锥形或圆台形蜗杆大头端与小头端直径差值，因此对于弯曲管道、异径管道均实用；另外，本发明单一电动机输出动力同时传输给两个成直径方向分布的蜗轮，保证了两滑轮运动的同步性，同时单一电动机设计减少了机器人负荷；而且，本发明机器人分块设计，由行走机构、连杆组件、万向连接机构构成，机械连接关系简洁，有利于管道施工作业和后续机器人维修操作。
【附图说明】
[0019]图1为本发明管道内机器人的结构示意图；
图2为本发明机器人异径管道作业状态图；
图3为本发明机器人方形管道作业示意图；
图4为本发明机器人弯曲管道作业状态图；
图5为本发明机器人直管道作业状态图。
【具体实施方式】
[0020]以下结合附图和具体实施例，对发明进行详细说明。
[0021]参见图1至图5，本发明提供一种管道内行走机器人，包括行走机构1、连杆组件2、万向连接机构3 ;
所述行走机构1包含:
一个传动机构，其设有输出轴，该输出轴固设有一轴连接器102，轴连接器102上嵌套同轴可自由滑动的蜗杆104，所述蜗杆104侧面为圆弧面，所述轴连接器102远离传动机构一端设有止滑部件；及
一第一压力弹簧106，嵌套在输出轴上，设于轴连接器102与蜗杆104之间；及两行走轮108，每一行走轮108连设有一同轴同步转动的蜗轮110，每一蜗轮110与蜗杆104紧密配合；及
两摇臂连杆112，每一摇臂连杆112 —端与传动机构连接，另一端与一蜗轮110连接。
[0022]所述连杆组件2包含:
一个中心杆202 ;及
一前锁块204和一后锁块206，分别固设在中心杆202两端上；及一个滑块208，嵌套在中心杆202上；及
至少两对连杆片210，每对连杆片210交汇连接，两端分别与前锁块204、滑块208连接；及
至少两个滑轮212，设于每一对连杆片210的交汇处；及一第二压力弹簧214，嵌套在中心杆202上，设于滑块208与后锁块206之间。
[0023]所述万向连接机构3分别与后锁扣206、传动机构连接；
所述连杆片210数量是滑轮212数量的两倍；
所述第一压力弹簧106、第二压力弹簧214均处于压缩状态。
[0024]本发明实施例中:
所述蜗杆104优选为锥形，蜗杆104小头端靠近止滑部件。
[0025]所述万向连接机构3包含一万向连接器302、一电机连接