管道检测机器人和检测设备的制作方法

1.本实用新型涉及管道检测设备技术领域，特别涉及一种管道检测机器人和检测设备。


背景技术：

2.管道作为流体输送的载体，广泛用于城市的排水系统。管道的内部受到腐蚀、压力，或者被非法钻孔，都有可能造成管道破裂，影响其使用。因此，需要一种管道内窥设备，既能检测管道内部，又不影响管道的正常工作。
3.现有的检测机器人，大多在检测设备上增加附加设备，例如动力设备、转向设备等，这使得检测机器人整体有许多棱角，容易被管道或障碍物钩住；或者由多节检测设备组合使用，这些检测机器人无法应对复杂的管道内部结构，在工作时卡在管道中，或者无法通过弯折的管道。


技术实现要素：

4.本实用新型的主要目的是提供一种管道检测机器人及检测设备，旨在应对管道内部复杂的结构，在管道中自由移动和检测。
5.为实现上述目的，本实用新型提出的一种管道检测机器人，用于管道内部的检测，所述管道检测机器人包括壳体、检测组件、线缆和柔性牵引件；所述壳体围合形成安置腔；所述检测组件设于所述安置腔，并部分裸露于所述安置腔；所述线缆穿过所述壳体，连接所述检测组件；所述柔性牵引件包括柔性牵引面、多根牵引绳，多根所述牵引绳的一端连接所述柔性牵引面的边缘，多根所述牵引绳的另一端连接所述线缆。
6.可选地，所述壳体包括导向部与检测部，所述导向部连接所述检测部靠近所述线缆的一端，所述线缆穿设于所述导向部的端部，在所述线缆至所述检测部的方向上，所述导向部呈锥台状。
7.可选地，所述柔性牵引件还包括定位件，多根所述牵引绳的另一端连接于所述定位件，所述定位件套设于所述线缆。
8.可选地，所述柔性牵引面的中间开设避让孔，所述检测部远离所述导向部的一端穿过所述避让孔。
9.可选地，在所述管道检测机器人检测过程时，所述柔性牵引面呈弧面结构，所述弧面的凸起方向与检测过程的前进方向一致。
10.可选地，所述壳体的外径尺寸小于或等于80mm。
11.可选地，所述检测组件包括声学检测器和光学检测器，所述光学检测器设于所述检测部远离所述导向部的一端，所述壳体开设听声孔，所述声学检测器抵接所述听声孔。
12.可选地，所述光学检测器包括光源和拍摄件，所述光源和所述拍摄件间隔设置。
13.可选地，所述壳体还包括透明的防护部，所述防护部连接于所述检测部远离所述导向部的一端，并罩盖所述光学检测器。
14.本实用新型还提出一种检测设备，包括控制装置和管道检测机器人，所述控制装置连接所述管道检测机器人的所述线缆，所述管道检测机器人为如上任意所述的管道检测机器人。
15.本实用新型技术方案通过采用一种管道检测机器人，解决管道内窥检测设备应对管道内部复杂的结构，在管道中自由移动和检测的问题。该管道检测机器人包括壳体、检测组件、线缆和柔性牵引件，壳体围合形成安置腔，用以保护检测组件；检测组件设于安置腔，对管道的内部进行检测；线缆穿过壳体，连接检测组件，将检测结果反馈给操作人员，并在管道检测机器人回收时充当拉绳；柔性牵引件包括柔性牵引面和多根牵引绳，多根牵引绳的一端连接柔性牵引面的边缘，多根牵引绳的另一端连接线缆，所述线缆在管道检测机器人投放时承受流体的推力，为管道检测机器人的前进提供动力。本实用新型提供的管道检测机器人壳体光滑、线缆和柔性牵引件易折叠，能够在复杂的管线内借助流体的动力进入需要检测的支管、避开阀门等障碍，且容易通过弯折的管道。
附图说明
16.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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实用新型的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。
17.图1为本实用新型管道检测机器人一实施例的结构示意图；
18.图2为图1的爆炸图；
19.图3为图1中的壳体与检测组件的位置关系示意图。
20.附图标号说明：
21.标号名称标号名称100管道检测机器人32牵引绳10壳体33定位件11检测部40检测组件12导向部41声学检测器13防护部42光学检测器20线缆421光源30柔性牵引件422拍摄件31柔性牵引面200检测设备311避让孔210控制装置
22.本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
23.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
24.需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
25.另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
26.结合图1至图3，本实用新型提出一种管道检测机器人100，用于管道内部的检测，管道检测机器人100包括壳体10、检测组件40、线缆20和柔性牵引件 30；壳体10围合形成安置腔；检测组件40设于安置腔，并部分裸露于安置腔；线缆20穿过壳体10，连接检测组件40；柔性牵引件30包括柔性牵引面31、多根牵引绳32，多根牵引绳32的一端连接柔性牵引面31的边缘，多根牵引接绳的另一端连接线缆20。
27.本实用新型提出的管道检测机器人100，壳体10采用金属材质，在外部涂覆防水材料，或者使用高分子材料；壳体10表面光滑，质地坚硬，能够保护设于壳体10内部的检测组件40，且遇到障碍物时能轻易的滑过去，不会被卡住。检测组件40安装于壳体10的前部和中部，用于检测管道的状态。在壳体 10的尾部连接一根线缆20，线缆20长度可调节，线缆20插入壳体10中，与检测组件40连接，为检测组件40提供电能、将检测信息穿给操作人员，由于在回收时线缆20充当拉绳，所以可以在线缆20中增加数根尼龙绳作为骨架，提高拉绳强度。柔性牵引件30整体呈伞状，柔性牵引面31位于右侧，使用材质为聚酯纤维、涤纶、尼龙，质地柔软，容易折叠，其边缘为锯齿形；牵引绳 32的材质为涤纶或尼龙，柔软易折叠，拉伸性能好，牵引绳32连接锯齿的顶部，如此，柔性牵引面31的中间受力大，边缘受力小，柔性牵引件30的受力方向与流体的运动方向更加一致，减小因受力不均匀而产生旋转和缠绕；柔性牵引面31也可以设计成圆形，牵引绳32均匀连接于柔性牵引面31的边缘。多根牵引绳32的另一端固定于线缆20上，简单方便，避免牵引绳32与障碍物缠绕。
28.本实用新型技术方案通过采用一种管道检测机器人100，解决管道内窥检测设备200应对管道内部复杂的结构，在管道中自由移动和检测的问题。该管道检测机器人100包括壳体10、检测组件40、线缆20和柔性牵引件30，壳体10 围合形成安置腔，用以保护检测组件40；检测组件40设于安置腔，对管道的内部进行检测；线缆20穿过壳体10，连接检测组件40，将检测结果反馈给操作人员，并在管道检测机器人100回收时充当拉绳；柔性牵引件30包括柔性牵引面31和多根牵引绳32，多根牵引绳32的一端连接柔性牵引面31的边缘，多根牵引绳32的另一端连接线缆20，在管道检测机器人100投放时承受流体的推力，为管道检测机器人100的前进提供动力。本实用新型提供的管道检测机器人100壳体10光滑、线缆20和柔性牵引件30易折叠，能够在复杂的管线内借助流体的动力进入需要检测的支管、避开阀门等障碍，且容易通过弯折的管道。
29.结合图3，可选地，所述壳体10包括导向部12与检测部11，所述导向部12 连接所述检测部11靠近所述线缆20的一端，所述线缆20穿设于所述导向部12 的端部，在所述线缆20至所述检测部11的方向上，所述导向部12呈锥台状。
30.本实施例中，导向部12呈圆锥状，位于壳体10的左侧，导向部12的最左端，即圆锥的顶部开设一通孔，线缆20穿过通孔，连接位于检测部11的检测组件40，导向部12与检测部11的内壁设有螺纹，组装时将导向部12旋转固定于检测部11，再于连接处的周测用螺钉固定，以满足防水要求。检测部11呈圆柱状，内部存放检测组件40，外部受力均匀，为方便前进时通过障碍物，检测部11的右端也可以做成圆锥状。
31.可选地，柔性牵引件30还包括定位件33，多根牵引绳32的另一端连接于定位件33，定位件33套设于线缆20。
32.上文说到，多根牵引绳32收缩连接于线缆20。为了方便牵引绳32的连接与固定，确保柔性牵引件30的受力方向与流体方向一致，本实施例在牵引绳 32的端部设有一定位件33。定位件33呈球状、环状或柱状，中间有通孔，定位件33可以穿设于线缆20，位置可调节，方便调整柔性牵引件30的位置；也可以将定位件33固定于特定的位置，避免移动造成牵引绳32的长度不一致，影响受力的均匀；还可以使用胶带或粘合剂将牵引绳32的末端集束粘合于线缆20的特定位置。
33.可选地，柔性牵引面的中间开设避让孔311，检测部11远离导向部12的一端穿过避让孔311。
34.为了不影响检测组件40的使用，同时保证壳体10的运动方向与柔性牵引件30的运动方向一致，避免二者缠绕打结，本方案在柔性牵引面的中间开设避让孔311，壳体10的前端穿过柔性牵引面，使得安装于壳体10前端的检测部 11件不受遮挡，并提升对壳体10的牵引力。其他方案中，可以将柔性连接件设于壳体10的后部，或者将柔性连接件包裹壳体10，用于图像检测的设备设置于检测部11的周身。
35.可选地，在所述管道检测机器人100检测过程时，所述柔性牵引面31呈弧面结构，所述弧面的凸起方向与检测过程的前进方向一致。
36.壳体10的受力面小，在静止的水中处于悬浮的状态，因此需要柔性牵引件30提供前进的动力。使用管道检测机器人100时，柔性牵引面31受流体的冲击和牵引绳32的拉扯，会撑开形成一个弧面，弧面的中间区域相比于边缘区域会更加凸出，使得整个柔性牵引件30呈伞状，在流体的驱动下可带动壳体 10更加顺畅地向前运动。
37.可选地，壳体10的外径尺寸小于或等于80mm。
38.针对有些待检测管道的检测入口狭小，例如规格为dn80及小于dn80的检测入口，本实用新型提出的管道检测机器人100，其外径尺寸小于或等于 80mm，具体的实施例可以是20mm、30mm、40mm、50mm、60mm、70mm、 80mm，如此设计，是为了满足管道检测机器人100通过规格为dn80及dn80 以下的检测入口，不需要另行开设检测口，节省操作步骤和成本。
39.结合图3，可选地，检测组件40包括声学检测器41和光学检测器42，光学检测器42设于检测部11远离导向部12的一端，壳体10开设听声孔，声学检测器41抵接听声孔。
40.本实施例中，光学组件位于壳体10的头部，用来观测待检测的管道是否正常，声学检测器41位于光学检测器42后部，壳体10的侧面开设一个听声孔，声学检测器41抵接听声孔，从壳体10的内部向外露出，用来收集声音信号，辅助判断管道是否正常。其他方案中，听声孔的位置还可以在导向部12的侧壁，声学检测器41选择听水器或者声呐。
41.可选地，光学检测器42包括光源421和拍摄件422，光源421和拍摄件422 间隔设置。
42.本实施例中，四个光源421环绕拍摄件422，提供照明，拍摄件422位于检测部11的轴心位置，减小观测死角，本实施例中的光源421为led，拍摄件422 为常用的摄像头，其他实施例中可以将光源421设置成环形，拍摄件422在环形的光源421的中心，减少零件的使用，节省空间。
43.可选地，壳体10还包括透明的防护部13，防护部13连接于检测部11远离导向部12的一端，并罩盖光学检测器42。
44.防护部13位于壳体10的最右端，形状为圆筒盖状，通过螺纹连接的方式固定于检测部11，在正对光学检测器42的面上设置钢化玻璃，保护光学检测器42，且不影响光学检测器42的使用。其他方案中，为了方便壳体10通过障碍物，可以将检测部11的前端做成圆锥形，正如导向部12的形状，可有效减少阻力，使得通行更加顺畅。
45.本实用新型还提出一种检测设备200，包括控制装置210和管道检测机器人100，控制装置210(未附图)连接管道检测机器人100的线缆20，管道检测机器人100为如上任意所述的管道检测机器人100。由于本检测设备200采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有的有益效果，在此不再一一赘述。
46.以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。