一种金属管道内壁探伤机器人的制作方法

本发明涉及探测器相关技术领域，具体为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，但传统的探测方式因为受到金属管道形状动因素的影响，使得探测效果不佳，特别是对于前后直径不同的金属管道，对进行探伤检测更是难上加难。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种金属管道内壁探伤机器人，用于克服现有技术中的上述缺陷。

根据本发明的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，所述机器人机体的前后端面对设有一号转动底座，所述一号转动底座内转动安装有能够使所述机器人机体在金属管道内保持稳定的平衡轮装置，所述机器人机体的前侧端面转动安装有旋转底座，所述旋转底座的上侧端面内设有弹簧腔，所述弹簧腔内滑动安装有顶端伸出所述旋转底座端面外的伸缩杆，所述伸缩杆的底端与所述弹簧腔的底壁之间设有一号弹簧，所述伸缩杆位于所述弹簧腔外的一端安装有能够对金属管道内壁进行旋转探伤的探伤装置，所述驱动腔内靠底壁位置设有能够驱动所述旋转底座和所述伸缩驱动轮装置中的移动轮转动的驱动装置，所述机器人机体的上下端面靠左侧位置设有能够测量金属管道内壁直径的测距器，所述驱动腔的上下壁左右对应设有与所述伸缩轮座连通的调节腔，上下对应的所述调节腔与所述驱动腔连通设有能够根据所述测距器调节所述移动轮伸缩长度的调节装置。

在上述技术方案基础上，所述伸缩驱动轮装置包括滑动安装在所述伸缩腔内的伸缩管，所述伸缩管远离所述机器人机体的一端固设有一号移动轮座，所述一号移动轮座远离所述机器人机体的一侧端面内设有转动腔，所述转动腔的前后壁与所述一号移动轮座的前后端面内通过一号轴承转动连通设有一号转动轴，位于所述一号移动轮座前后端面外的所述一号转动轴的轴端上固定安装有移动轮，位于所述转动腔内的所述一号转动轴的轴身上固定安装有一号锥齿轮，所述一号锥齿轮靠近所述机器人机体的一侧啮合二号锥齿轮，所述二号锥齿轮固定安装在轴身转动安装在所述伸缩管内的花键轴远离所述机器人机体的一端上。

在上述技术方案基础上，所述平衡轮装置包括前后对称固定安装在所述机器人机体前后端面上的二号转动底座，所述二号转动底座内通过三号转动轴转动安装有旋转板，所述旋转板的远离所述机器人机体的顶端固设有平衡轮座，所述平衡轮座内通过四号转动轴转动安装有平衡轮，所述驱动腔的前后壁之间左右对应固设有挡板板，左右对应的所述挡板之间通过滑动轴固定连接，所述滑动轴的轴身上滑动安装有滑块，所述滑块的右侧端面与右侧的所述挡板之间设有二号弹簧，所述旋转板的板身左右连通设有滑槽，所述滑槽内通过滑动销滑动安装有滑板，所述机器人机体的上下端面与所述驱动腔的上下壁之间连通设有通槽，上下对应的所述滑板通过通槽与所述滑块的上下端固定连接。

在上述技术方案基础上，所述探伤装置包括固设于所述伸缩杆顶端上的探伤底座，所述探伤底座的上侧端面内设有探头腔，所述探头腔的底壁上通过三号弹簧弹性安装有能够对金属管道进行裂纹检测的超声波探头，所述超声波探头的左侧设有二号移动轮座，所述二号移动轮座内通过五号转动轴转动安装有能够使得所述超声波探头贴近金属管道内壁移动的探伤轮，所述二号移动轮底座的底端固定安装有六号转动轴，所述六号转动轴通过二号轴承转动安装在所述探伤底座的上侧端面内。

在上述技术方案基础上，所述驱动装置包括固设于所述驱动腔底壁上的驱动电机，所述驱动电机的左右端对应安装有七号转动轴，左右对应的所述七号转动轴远离所述驱动电机的一端固定安装有三号锥齿轮，所述三号锥齿轮的下侧啮合四号锥齿轮，所述四号锥齿轮固定安装在花键管的管身上，所述花键管的上下端分别通过三号轴承与上下对应的所述花键轴花键连接。

在上述技术方案基础上，所述驱动装置还包括与左侧的所述四号锥齿轮左侧啮合的大锥齿盘，所述大锥齿盘的左端固定安装在八号转动轴的右端上，所述八号转动轴通过四号轴承转动安装在所述驱动腔的左侧壁与所述机器人机体的左侧端面内，与所述机器人机体左端外的所述八号转动轴的左端与所述旋转底座的右端固定连接。

在上述技术方案基础上，所述调节装置包括固设于所述驱动腔后侧壁上的调节电机，所述调节电机的上下端对应安装有九号转动轴，上下对应的所述九号转动轴通过五号轴承转动安装在上下对应的所述调节腔左右壁之间，所述九号转动轴位于上下对应的所述调节腔内的一端固定安装有五号锥齿轮，所述五号锥齿轮的前端啮合六号锥齿轮，所述六号锥齿轮固定安装在十号转动轴的后端上，所述十号转动轴通过六号轴承转动安装在所述调节腔的前侧壁与所述伸缩腔的后侧内，所述十号转动轴位于所述伸缩腔内的一侧轴身上固定安装有啮齿轮，所述伸缩管的右侧端面上设有与所述啮齿轮啮合的齿条纹。

本发明的有益效果是：本发明中的探伤机器人能够通过设有电机驱动的移动轮能够在对金属管道内壁进行移动探测，而与移动轮联动的超声笔探头能够对金属管道内壁内移动的同时对金属管道内壁进行环形探测，通过能够对金属管道内壁直径进行测量的测距器和能够调节移动轮伸缩的调节装置能够对直径不等宽的金属管道进行探伤检测。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的一种金属管道内壁探伤机器人的整体结构示意图；

图2是图1中‘a-a’方向的结构示意图；

图3是图1中‘b-b’方向的结构示意图；

图4是图2中伸缩驱动轮装置的放大结构示意图；

图5是图1中探伤装置的放大结构示意图。

具体实施方式

下面结合图1-5对本发明进行详细说明，为叙述方便，现对下文所说的方位规定如下：下文所说的上下左右前后方向与图1本身投影关系的上下左右前后方向一致。

参照图1-5，根据本发明的实施例的一种金属管道内壁探伤机器人，包括内部设有驱动腔11的机器人机体10，所述机器人机体10的上下端面内左右对称安装伸缩轮座13，所述伸缩轮座13远离所述机器人机体10的一侧端面内设有与所述驱动腔11连通的伸缩腔15，所述伸缩腔15内滑动安装有能够驱动所述机器人机体10在金属管道内移动的伸缩驱动轮装置001，所述机器人机体10的前后端面对设有一号转动底座64，所述一号转动底座64内转动安装有能够使所述机器人机体10在金属管道内保持稳定的平衡轮装置002，所述机器人机体10的前侧端面转动安装有旋转底座50，所述旋转底座50的上侧端面内设有弹簧腔46，所述弹簧腔46内滑动安装有顶端伸出所述旋转底座50端面外的伸缩杆45，所述伸缩杆45的底端与所述弹簧腔46的底壁之间设有一号弹簧49，所述伸缩杆45位于所述弹簧腔46外的一端安装有能够对金属管道内壁进行旋转探伤的探伤装置003，所述驱动腔11内靠底壁位置设有能够驱动所述旋转底座50和所述伸缩驱动轮装置001中的移动轮18转动的驱动装置004，所述机器人机体10的上下端面靠左侧位置设有能够测量金属管道内壁直径的测距器51，所述驱动腔11的上下壁左右对应设有与所述伸缩轮座13连通的调节腔28，上下对应的所述调节腔28与所述驱动腔11连通设有能够根据所述测距器51调节所述移动轮18伸缩长度的调节装置005。

另外，在一个实施例中，所述伸缩驱动轮装置001包括滑动安装在所述伸缩腔15内的伸缩管16，所述伸缩管16远离所述机器人机体10的一端固设有一号移动轮座17，所述一号移动轮座17远离所述机器人机体10的一侧端面内设有转动腔20，所述转动腔20的前后壁与所述一号移动轮座17的前后端面内通过一号轴承19转动连通设有一号转动轴22，位于所述一号移动轮座17前后端面外的所述一号转动轴22的轴端上固定安装有移动轮18，位于所述转动腔20内的所述一号转动轴22的轴身上固定安装有一号锥齿轮21，所述一号锥齿轮21靠近所述机器人机体10的一侧啮合二号锥齿轮23，所述二号锥齿轮23固定安装在轴身转动安装在所述伸缩管16内的花键轴33远离所述机器人机体10的一端上；从而能够通过花键轴33的旋转带动二号锥齿轮23转动，与二号锥齿轮23啮合的一号锥齿轮21通过一号转动轴22带动移动轮18转动。

另外，在一个实施例中，所述平衡轮装置002包括前后对称固定安装在所述机器人机体10前后端面上的二号转动底座64，所述二号转动底座64内通过三号转动轴65转动安装有旋转板67，所述旋转板67的远离所述机器人机体10的顶端固设有平衡轮座69，所述平衡轮座69内通过四号转动轴71转动安装有平衡轮70，所述驱动腔11的前后壁之间左右对应固设有挡板板58，左右对应的所述挡板58之间通过滑动轴59固定连接，所述滑动轴59的轴身上滑动安装有滑块60，所述滑块60的右侧端面与右侧的所述挡板之间设有二号弹簧63，所述旋转板67的板身左右连通设有滑槽68，所述滑槽68内通过滑动销66滑动安装有滑板62，所述机器人机体10的上下端面与所述驱动腔11的上下壁之间连通设有通槽61，上下对应的所述滑板62通过通槽61与所述滑块60的上下端固定连接；从而能够通过二号弹簧63推动滑块60在滑杆59上向左侧滑动，与滑块60固定连接的滑板62通过滑动销66带动旋转杆67转动，固定安装在旋转杆67顶端上的平衡轮70能够贴合金属管道内壁移动。

另外，在一个实施例中，所述探伤装置003包括固设于所述伸缩杆45顶端上的探伤底座37，所述探伤底座37的上侧端面内设有探头腔39，所述探头腔39的底壁上通过三号弹簧38弹性安装有能够对金属管道进行裂纹检测的超声波探头36，所述超声波探头36的左侧设有二号移动轮座42，所述二号移动轮座42内通过五号转动轴41转动安装有能够使得所述超声波探头36贴近金属管道内壁移动的探伤轮40，所述二号移动轮底座42的底端固定安装有六号转动轴44，所述六号转动轴44通过二号轴承43转动安装在所述探伤底座37的上侧端面内；从而能够通过三号弹簧38将超声波探头与金属管道内壁紧密接触，而转动安装在探伤底座37上的探伤轮40能够减少超声波探头36与金属管道内壁之间的摩擦力。

另外，在一个实施例中，所述驱动装置004包括固设于所述驱动腔11底壁上的驱动电机54，所述驱动电机54的左右端对应安装有七号转动轴53，左右对应的所述七号转动轴53远离所述驱动电机54的一端固定安装有三号锥齿轮55，所述三号锥齿轮55的下侧啮合四号锥齿轮56，所述四号锥齿轮56固定安装在花键管12的管身上，所述花键管12的上下端分别通过三号轴承14与上下对应的所述花键轴33花键连接；从而能够通过启动驱动电机54驱动左右对应的七号转动轴53转动，固定安装在七号转动轴53左右端上的三号锥齿轮55通过四号锥齿轮56带动花键管12转动，花键管12通过与之花键连接的花键轴33带动移动轮18转动。

另外，在一个实施例中，所述驱动装置004还包括与左侧的所述四号锥齿轮55左侧啮合的大锥齿盘52，所述大锥齿盘52的左端固定安装在八号转动轴47的右端上，所述八号转动轴47通过四号轴承48转动安装在所述驱动腔11的左侧壁与所述机器人机体10的左侧端面内，与所述机器人机体10左端外的所述八号转动轴47的左端与所述旋转底座50的右端固定连接；从而能够通过四号锥齿轮55的转动带动大锥齿盘52缓慢转动，大锥齿盘52通过八号转动轴47带动旋转底座50缓慢旋转。

另外，在一个实施例中，所述调节装置005包括固设于所述驱动腔11后侧壁上的调节电机57，所述调节电机57的上下端对应安装有九号转动轴30，上下对应的所述九号转动轴30通过五号轴承29转动安装在上下对应的所述调节腔28左右壁之间，所述九号转动轴30位于上下对应的所述调节腔28内的一端固定安装有五号锥齿轮27，所述五号锥齿轮27的前端啮合六号锥齿轮26，所述六号锥齿轮26固定安装在十号转动轴35的后端上，所述十号转动轴35通过六号轴承25转动安装在所述调节腔28的前侧壁与所述伸缩腔15的后侧内，所述十号转动轴35位于所述伸缩腔15内的一侧轴身上固定安装有啮齿轮34，所述伸缩管16的右侧端面上设有与所述啮齿轮34啮合的齿条纹24；从而能够通过启动调节电机57驱动上下对应的九号转动轴30转动，固定安装在九号转动轴30远离所述调节电机57一端的五号锥齿轮27通过六号锥齿轮26带动十号转动轴35转动，固定安装在十号转动轴35轴上的啮齿轮34通过与之啮合的齿条纹34带动伸缩管6在伸缩腔15内上下移动。

当需要对金属管道内壁进行探伤检测时，通过启动驱动电机54驱动左右对应的七号转动轴53转动，七号转动轴53带动移动轮18转动，移动轮18带动机器人机体10沿着金属管道内壁移动；同时，七号转动轴53还带动大锥齿盘52缓慢旋转，大锥齿盘52带动超声波探头36沿着金属管道内壁进行移动探伤检测。

当机器人机体10移动至金属管道直径不同处时，通过测距器51检测金属管道的直径距离；然后，通过启动调节电机57驱动伸缩管16在伸缩腔15内上下伸缩，从而调节移动轮18与金属管道内壁间的距离；同时，与金属管道内壁通过二号弹簧63紧密贴合的平衡轮70能够在调节移动轮18伸缩时保持机器人机体10的平衡和稳定。

本发明的有益效果是：本发明中的探伤机器人能够通过设有电机驱动的移动轮能够在对金属管道内壁进行移动探测，而与移动轮联动的超声笔探头能够对金属管道内壁内移动的同时对金属管道内壁进行环形探测，通过能够对金属管道内壁直径进行测量的测距器和能够调节移动轮伸缩的调节装置能够对直径不等宽的金属管道进行探伤检测。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。