一种管道行走抛光机的制作方法

本发明涉及一种管道行走抛光机。

背景技术：

碳素钢钢管在储藏、运输及焊接过程中，非常容易生锈。对于管道外壁来说，除锈比较容易，但对于管道内壁，由于管道尺寸的限制，工作人员进入管道中除锈具有一定的难度。因此，需要一种可以在管道中行走的抛光机器人代替工作人员完成这项工作。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明提供一种管道行走抛光机，可以在管道中行走，通过云台摄像头观察管道内部锈蚀情况，并抛光打磨，清除锈迹。

为了实现上述目的，本发明使用的技术方案是：一种管道行走抛光机，包括云台摄像头、第一连杆、行走轮部件、调节连杆部件、第二连杆、调节法兰、导柱、机器人主体、抛光轮、抛光轮架、压缩弹簧、光轴、缓冲板、抛光法兰、电机、密封罩、外罩、导柱法兰、云台法兰；所述机器人主体头部固定设有所述云台法兰，所述云台法兰上固定设有所述云台摄像头；所述所述机器人主体的中部设有所述调节法兰；所述机器人主体的尾部由前向后依次固定设有导柱法兰、外罩、密封罩；所述抛光轮架上设有所述抛光轮，所述抛光轮架上设有剖光轮固定孔、光轴固定孔。

所述机器人主体上铰接有所述第一连杆、第二连杆；所述调节法兰上铰接有所述调节连杆部件；所述第一连杆、第二连杆、调节连杆部件的末端铰接有所述行走轮部件；所述电机的输出轴末端固定设有所述抛光法兰；所述抛光法兰上设有所述缓冲板；所述缓冲板上设有光轴过孔；所述光轴的一端通过所述光轴固定孔与所述抛光轮架固定连接，另一端设有一防松螺母；所述光轴通过所述光轴过孔与所述缓冲板滑动连接；所述光轴上设有所述压缩弹簧，所述压缩弹簧位于所述抛光轮架、缓冲板之间；所述导柱的两端分别与所述机器人主体、导柱法兰固定连接；所述调节法兰与所述导柱穿插滑动连接。

进一步的，所述云台摄像头包括云台、镜头、补光灯、除尘刷；所述镜头和所述补光灯固定连接，所述镜头可以在所述云台上自由转动；所述除尘刷与所述镜头表面贴合，用于清除镜头表面的灰尘。

进一步的，所述行走轮部件包括驱动器、履带，所述履带紧密围绕在所述驱动器上；所述驱动器包括第一壳体、支撑轮、支撑轮轴、履带带轮、履带电机、第二壳体；所述支撑轮轴的两端分别与所述第一壳体、第二壳体固定连接；所述支撑轮轴上设有所述支撑轮；所述履带与所述支撑轮贴合围绕在所述驱动器上；所述第一壳体、第二壳体上固定设有所述履带电机，所述履带电机上固定设有所述履带带轮；所述行走轮部件数量为三个，所述第一连杆、第二连杆、调节连杆部件的数量均为六个，每个行走轮部件配置两个第一连杆、第二连杆、调节连杆部件。

进一步的，所述调节连杆部件包括铰链销、肘套、弹簧、滑杆、滑套；所述肘套上设有铰链销孔、滑杆固定孔；所述滑杆包括圆柱体、滑销；所述滑套包括：盲孔；调节孔；铰接孔；所述圆柱体的一端固定安装在所述滑杆固定孔内，另一端滑动安装在所述盲孔内；所述滑销可在所述调节孔内滑动不脱出；所述铰链销通过所述铰链销孔与所述肘套铰接在一起。

进一步的，所述调节法兰包括调节连杆铰接孔、导柱过孔、中心孔；所述调节法兰通过中心孔穿插安装在所述机器人主体上；所述铰调节法兰通过导柱过孔在所述导柱上滑动；所述导柱的数量为三个。

进一步的，所述机器人主体包括第一连杆座、腔体、第二连杆座；所述第一连杆座上设有第一连杆铰接孔；所述腔体上设有电机腔；所述第二连杆座上设有第二连杆铰接孔；所述第一连杆通过所述第一连杆铰接孔与所述机器人主体铰接；所述第二连杆通过所述第二连杆铰接孔与所述机器人主体铰接；所述调节连杆部件利用铰链销通过调节连杆铰接孔与所述调节法兰铰接；所述电机固定安装在所述电机腔内。

进一步的，所述抛光轮、抛光轮架、缓冲板的数量均为三个，均布在所述机器人主体的圆周方向上。

进一步的，所述压缩弹簧、光轴的数量为六个，每个缓冲板上配置两个压缩弹簧、光轴。

进一步的，所述导柱法兰上设有导柱固定孔、密封罩安装孔、法兰中心孔；所述导柱法兰通过所述密封罩安装孔与所述密封罩固定连接；所述导柱法兰通过所述法兰中心孔与所述机器人主体固定连接；所述导柱的端部固定安装在所述导柱固定孔内。

本发明有益效果：本发明通过云台摄像头可以对管道进行巡检，实时检测管道内壁的生锈情况，通过抛光轮打磨管道内壁，清除锈迹。

附图说明

图1为本发明的总体结构示意图。

图2为本发明的总体结构局部示意图。

图3为本发明的云台摄像头结构示意图。

图4为本发明的云台摄像头局部放大图。

图5为本发明的行走轮部件结构示意图。

图6为本发明的驱动器结构示意图。

图7为本发明的调节连杆部件结构示意图。

图8为本发明的肘套结构示意图。

图9为本发明的滑杆结构示意。

图10为本发明的图滑套剖视图。

图11为本发明的调节法兰结构示意图。

图12为本发明的机器人主体结构示意图。

图13为本发明的剖管轮架结构示意图。

图14为本发明的缓冲板结构示意图。

图15为本发明的导柱法兰结构示意图。

图16为本发明的总体结构俯视图。

图17为本发明的总体结构左视图。

图18为本发明的总体结构轴测图。

附图标号：1-云台摄像头；2-第一连杆；3-行走轮部件；4-调节连杆部件；5-第二连杆；6-调节法兰；7-导柱；8-机器人主体；9-抛光轮；10-抛光轮架；11-压缩弹簧；12-光轴；13-缓冲板；14-抛光法兰；15-电机；16-密封罩；17-外罩；18-导柱法兰；19-云台法兰；101-云台；102-镜头；103-补光灯；104-除尘刷；301-驱动器；302-履带；401-铰链销；402-肘套；403-弹簧；404-滑杆；405-滑套；601-调节连杆铰接孔；602-导柱过孔；603-中心孔；801-第一连杆座；802-腔体；803第二连杆座；1001-剖光轮固定孔；1002-光轴固定孔；1301-光轴过孔；1801-导柱固定孔；1802-密封罩安装孔；1803-法兰中心孔；30101-第一壳体；30102-支撑轮；30103-支撑轮轴；30104-履带带轮；30105-履带电机；30106-第二壳体；40201-铰链销孔；40202-滑杆固定孔；40401-圆柱体；40402-滑销；40501-盲孔；40502-调节孔；40503-铰接孔；80101-第一连杆铰接孔；80201-电机腔；80301-第二连杆铰接孔。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步描述，在此发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11、图12、图13、图14、图15、图16、图17、图18所示的一种管道行走抛光机，包括云台摄像头1、第一连杆2、行走轮部件3、调节连杆部件4、第二连杆5、调节法兰6、导柱7、机器人主体8、抛光轮9、抛光轮架10、压缩弹簧11、光轴12、缓冲板13、抛光法兰14、电机15、密封罩16、外罩17、导柱法兰18、云台法兰19。机器人主体8头部固定设有云台法兰19，云台法兰19上固定设有云台摄像头1。机器人主体8的中部设有调节法兰6。机器人主体8的尾部由前向后依次固定设有导柱法兰18、外罩17、密封罩16。抛光轮架10上设有抛光轮9，抛光轮架10上设有剖光轮固定孔1001、光轴固定孔1002。

机器人主体8上铰接有第一连杆2、第二连杆5。调节法兰6上铰接有调节连杆部件4。第一连杆2、第二连杆5、调节连杆部件4的末端铰接有行走轮部件3。电机15的输出轴末端固定设有抛光法兰14。抛光法兰14上设有缓冲板13。缓冲板13上设有光轴过孔1301。光轴12的一端通过光轴固定孔1002与抛光轮架10固定连接，另一端设有一防松螺母。光轴12通过光轴过孔1301与缓冲板13滑动连接。光轴12上设有压缩弹簧11，压缩弹簧11位于抛光轮架10、缓冲板13之间。导柱7的两端分别与机器人主体8、导柱法兰18固定连接。调节法兰6与导柱7穿插滑动连接。

云台摄像头1包括云台101、镜头102、补光灯103、除尘刷104。镜头102和补光灯103固定连接，镜头102可以在云台101上自由转动。除尘刷104与镜头102表面贴合，用于清除镜头102表面的灰尘。

行走轮部件3包括驱动器301、履带302，履带302紧密围绕在驱动器301上。驱动器301包括第一壳体30101、支撑轮30102、支撑轮轴30103、履带带轮30104、履带电机30105、第二壳体30106。支撑轮轴30103的两端分别与第一壳体30101、第二壳体30106固定连接。支撑轮轴30103上设有支撑轮30102。履带302与支撑轮30102贴合围绕在驱动器301上。第一壳体30101、第二壳体30106上固定设有履带电机30105，履带电机30105上固定设有履带带轮30104。行走轮部件3数量为三个，第一连杆2、第二连杆5、调节连杆部件4的数量均为六个，每个行走轮部件3配置两个第一连杆2、第二连杆5、调节连杆部件4。

调节连杆部件4包括铰链销401、肘套402、弹簧403、滑杆404、滑套405。肘套402上设有铰链销孔40201、滑杆固定孔40202。滑杆404包括圆柱体40401、滑销40402。滑套405包括：盲孔40501。调节孔40502。铰接孔40503。圆柱体40401的一端固定安装在滑杆固定孔40202内，另一端滑动安装在盲孔40501内。滑销40402可在调节孔40502内滑动不脱出。铰链销401通过铰链销孔40201与肘套402铰接在一起。

调节法兰6包括调节连杆铰接孔601、导柱过孔602、中心孔603。调节法兰6通过中心孔603穿插安装在机器人主体8上。铰调节法兰6通过导柱过孔602在导柱7上滑动。导柱7的数量为三个。

机器人主体8包括第一连杆座801、腔体802、第二连杆座803。第一连杆座801上设有第一连杆铰接孔80101。腔体802上设有电机腔80201。第二连杆座803上设有第二连杆铰接孔80301。第一连杆2通过第一连杆铰接孔80101与机器人主体8铰接。第二连杆5通过第二连杆铰接孔80301与机器人主体8铰接。调节连杆部件4利用铰链销401通过调节连杆铰接孔601与调节法兰6铰接。电机15固定安装在电机腔80201内。

抛光轮9、抛光轮架10、缓冲板13的数量均为三个，均布在机器人主体8的圆周方向上。压缩弹簧11、光轴12的数量为六个，每个缓冲板13上配置两个压缩弹簧11、光轴12。导柱法兰18上设有导柱固定孔1801、密封罩安装孔1802、法兰中心孔1803。导柱法兰18通过密封罩安装孔1802与密封罩16固定连接。导柱法兰18通过法兰中心孔1803与机器人主体8固定连接。导柱7的端部固定安装在导柱固定孔1801内。

本发明工作原理：本发明的行走和抛光分别由两个电机独立控制：履带电机30105负责驱动机器人的行走，电机15负责驱动抛光轮旋转打磨管道内壁的锈迹。通过调节调节法兰6在机器人主体8上的安装位置，接合调节连杆部件4可以使机器人的行走轮适应管道内径的大小并与管道内壁紧密贴合。工作人员通过云台相机可以观察管道内部的情况，利用抛光轮打磨管道内壁。