CN111071689A - 一种自动上料检测机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动上料检测机器人，涉及自动化技术领域，包括进料滑道、翻转机构、检测机构以及挡料机构，所述进料滑道用于向翻转机构输送待检测的管道，所述翻转机构用于承载管道并能够在间歇机构的驱动下间歇式地翻转90度，该间歇机构由动力机构提供动力，所述挡料机构安装于进料滑道上并用于阻挡待检测管道进入到翻转机构内，该挡料机构还通过传动机构连接至动力机构并能够在翻转机构翻转90度后释放所述的待检测管道进入到翻转机构内，本发明针对现有技术中存在缺乏大型管件的自动上料及检测装置的缺陷，研发出了能够自动上料、自动检测的机器人，弥补了现有技术的空缺，显著提高了检测效率，缩短了检测周期。

Description

一种自动上料检测机器人

技术领域

本发明属于自动化技术领域，具体涉及一种自动上料检测机器人。

背景技术

无损检测是现代工业质量保证体系中的主要技术之一，是保证产品质量和设备安全的一门共性技术，已被广泛应用于现代工业的各个领域。

目前，对于大尺寸管道，特别是油气管道的检测，已有多种在用的成熟技术和专用装置，如超声波无损检测。结合现有技术发现，现有的检测方式多为人工手持设备进行检测，对于小批量的管件还算适用，但对于大批量的管件而言，显然效率低下，检测周期长，这导致了其生产过程无法实现流水线式生产。故有必要在现有的管件生产过程中融入一个自动化的上料及检测装置，来解决上述技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自动上料检测机器人，以解决上述提到的现有技术中导致的上述缺陷。

一种自动上料检测机器人，包括进料滑道、翻转机构、检测机构以及挡料机构，所述进料滑道用于向翻转机构输送待检测的管道，所述翻转机构用于承载管道并能够在间歇机构的驱动下间歇式地翻转90度，该间歇机构由动力机构提供动力，所述检测机构安装于翻转机构的一侧并能够沿着管道的轴心伸入到管道内对管道进行无损探伤，所述挡料机构安装于进料滑道上并用于阻挡待检测管道进入到翻转机构内，该挡料机构还通过传动机构连接至动力机构并能够在翻转机构翻转90度后释放所述的待检测管道进入到翻转机构内。

进一步地，所述进料滑道包括底板和侧挡板，所述侧挡板有两个并对称焊接固定于底板的两侧。

进一步地，所述翻转机构包括支撑座、辊轴、翅片以及侧板，所述辊轴的两端转动连接于两个支撑座上，所述翅片有四个并周向布置于辊轴的圆柱面上且等角度设置，所述侧板连接于辊轴的两端并与翅片一体成型；

所述间歇机构包括主动拨盘和槽轮，所述槽轮与辊轴一端的转轴同轴设置，主动拨盘与槽轮配合连接，主动拨盘的转轴转动连接于安装于支撑座外侧的支座一上，且该转轴还连接至传动机构，传动机构连接至动力机构。

进一步地，所述挡料机构包括挡料板、导向杆、复位弹簧以及顶板，所述挡料板的上端与两根对称设置的导向杆固定连接，导向杆的上部滑动连接于顶板内，所述复位弹簧套设于顶板与挡料板之间的导向杆上，顶板安装固定于相应的机架上，挡料板的一侧设有一延伸段，所述延伸段延伸至进料滑道的外侧并滑动连接于该侧的侧挡板上的滑槽内，延伸段上连接有一齿条；

所述传动机构包括不完全齿轮、从动齿轮一、从动齿轮二、带轮一、带轮二以及支座二，所述不完全齿轮与齿条啮合，不完全齿轮还与从动齿轮一同轴设置，从动齿轮一与从动齿轮二啮合，从动齿轮二与带轮一同轴设置，带轮一通过皮带连接至带轮二，带轮二与主动拨盘的转轴同轴设置并通过皮带连接至动力机构，不完全齿轮、从动齿轮一、从动齿轮二、带轮一均通过轴杆转动连接于支座二上，所述支座二安装于侧挡板上。

进一步地，所述动力机构包括伺服电机和主动带轮，伺服电机安装于支撑座的外侧且其输出端连接至主动带轮，主动带轮通过皮带与带轮二连接。

进一步地，所述检测机构包括气缸、检测头以及支座三，所述气缸安装于支座三上且其输出端连接至检测头，侧板上设有与检测头配合的通孔，支座三安装于支撑座上，该检测头采用超声波无损探伤用检测头。

进一步地，所述支座二包括立板一、立板二以及基板，立板一、立板二固定于基板上且平行设置，不完全齿轮、从动齿轮一转动连接于立板一上，从动齿轮二、带轮一转动连接于立板二上。

本发明的优点在于：

(1)针对现有技术中存在缺乏大型管件(如油气管道)的自动上料及检测装置的缺陷，研发出了能够自动上料、自动检测的机器人，弥补了现有技术的空缺，显著提高了检测效率，缩短了检测周期。

(2)本发明中，采用间歇式地上料方式，即管件检测结束后在排料的同时，挡料机构能够自动释放位于进料滑道内的待检测管道，使得该管道能够在翻转机构处于检测位置时滑落并落入翻转机构内，以便于进行后期的无损检测，实现了上料、排料的同步进行，提高了操作的便捷性，且降低了后期调试、维护难度。

附图说明

图1、图2为本发明不同视角的结构示意图。

图3为本发明中翻转机构、间歇机构及动力机构的装配图。

图4为本发明中检测机构的结构示意图。

图5为本发明中进料滑道部分的截面剖视图。

图6为本发明中挡料机构、传动机构、动力机构及间歇机构的装配图。

图7为本发明中支座二的结构示意图。

其中，1-进料滑道，11-底板，12-侧挡板，2-翻转机构，21-支撑座，22-辊轴，23-翅片，24-侧板，3-检测机构，31-气缸，32-检测头，33-支座三，4-挡料机构，41-挡料板，42-导向杆，43-复位弹簧，44-顶板，45-延伸段，46-齿条，47-滑槽，5-间歇机构，51-主动拨盘，52-槽轮，53-支座一，6-传动机构，61-不完全齿轮，62-从动齿轮一，63-从动齿轮二，64-带轮一，65-带轮二，66-支座二，661-立板一，662-立板二，663-基板，7-动力机构，71-伺服电机，72-主动带轮。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1至图7所示，一种自动上料检测机器人，包括进料滑道1、翻转机构2、检测机构3以及挡料机构4，所述进料滑道1用于向翻转机构2输送待检测的管道，所述翻转机构2用于承载管道并能够在间歇机构5的驱动下间歇式地翻转90度，该间歇机构5由动力机构7提供动力，所述检测机构3安装于翻转机构2的一侧并能够沿着管道的轴心伸入到管道内对管道进行无损探伤，所述挡料机构4安装于进料滑道1上并用于阻挡待检测管道进入到翻转机构2内，该挡料机构4还通过传动机构6连接至动力机构7并能够在翻转机构2翻转90度后释放所述的待检测管道进入到翻转机构2内。

本发明中，所述进料滑道1包括底板11和侧挡板12，所述侧挡板12有两个并对称焊接固定于底板11的两侧。待检测管道并排布置于该进料滑道1内，并被挡料机构4阻挡。

本发明中，所述翻转机构2包括支撑座21、辊轴22、翅片23以及侧板24，所述辊轴22的两端转动连接于两个支撑座21上，所述翅片23有四个并周向布置于辊轴22的圆柱面上且等角度设置，所述侧板24连接于辊轴22的两端并与翅片23一体成型；

所述间歇机构5包括主动拨盘51和槽轮52，所述槽轮52与辊轴22一端的转轴同轴设置，主动拨盘51与槽轮52配合连接，主动拨盘51的转轴转动连接于安装于支撑座21外侧的支座一53上，且该转轴还连接至传动机构6，传动机构6连接至动力机构7。

本发明中，所述挡料机构4包括挡料板41、导向杆42、复位弹簧43以及顶板44，所述挡料板41的上端与两根对称设置的导向杆42固定连接，导向杆42的上部滑动连接于顶板44内，所述复位弹簧43套设于顶板44与挡料板41之间的导向杆42上，顶板44安装固定于相应的机架上，该机架可为其他设备上的或单独设置一个，挡料板41的一侧设有一延伸段45，所述延伸段45延伸至进料滑道1的外侧并滑动连接于该侧的侧挡板12上的滑槽47内，延伸段45上连接有一齿条46；

所述传动机构6包括不完全齿轮61、从动齿轮一62、从动齿轮二63、带轮一64、带轮二65以及支座二66，所述不完全齿轮61与齿条46啮合，不完全齿轮61还与从动齿轮一62同轴设置，从动齿轮一62与从动齿轮二63啮合，从动齿轮二63与带轮一64同轴设置，带轮一64通过皮带连接至带轮二65，带轮二65与主动拨盘51的转轴同轴设置并通过皮带连接至动力机构7，不完全齿轮61、从动齿轮一62、从动齿轮二63、带轮一64均通过轴杆转动连接于支座二66上，所述支座二66安装于侧挡板12上。

本发明中，所述动力机构7包括伺服电机71和主动带轮72，伺服电机71安装于支撑座21的外侧且其输出端连接至主动带轮72，主动带轮72通过皮带与带轮二65连接。

本发明中，从动齿轮一62、从动齿轮二63的尺寸型号相同，以保证二者同步转动，即角速度相同。带轮一64、带轮二65以及主动带轮72的直径相同，所采用的皮带的型号也相同，以保证带轮一64、带轮二65以及主动带轮72三者同步转动，即角速度相同。最终达到的结果就是主动拨盘51与不完全齿轮61的角速度相同。

本发明中，所述检测机构3包括气缸31、检测头32以及支座三33，所述气缸31安装于支座三33上且其输出端连接至检测头32，侧板24上设有与检测头32配合的通孔，支座三33安装于支撑座21上，该检测头32采用超声波无损探伤用检测头32。

本发明中，所述支座二66包括立板一661、立板二662以及基板663，立板一661、立板二662固定于基板663上且平行设置，不完全齿轮61、从动齿轮一62转动连接于立板一661上，从动齿轮二63、带轮一64转动连接于立板二662上。

本发明的工作过程及原理：

首先，待检测管道并排排列与进料滑道1内并被挡料板41阻挡，当需要进行检测时，伺服电机71驱动主动带轮72旋转，进而驱动带轮二65、主动拨盘51旋转，主动拨盘51旋转一周后，翻转机构2中的辊轴22旋转90度，其中两个翅片23在竖直平面内，向上构成一“V”字形的承载空间，与此同时，由于带轮二65的驱动，带轮一64、不完全齿轮61、从动齿轮一62、从动齿轮二63也随之转动，不完全齿轮61驱动挡料板41向上移动至最高点，待检测管道被释放，释放的一瞬间，不完全齿轮61中无齿的一段与齿条46分离，挡料板41在重力及复位弹簧43的作用下下落，复位，阻挡下一个待检测管道的下行，被释放的管道滚至承载空间内；

接着，气缸31伸出，检测头32沿着管道的轴向缓慢移动，对管道进行无损探伤，然后气缸31复位，检测头32也随之复位。检测结束。

重复上述步骤，进行下一个管道的检测，同时，检测后的管道落入下一工位。

由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。

Claims (7)

1.一种自动上料检测机器人，其特征在于，包括进料滑道(1)、翻转机构(2)、检测机构(3)以及挡料机构(4)，所述进料滑道(1)用于向翻转机构(2)输送待检测的管道，所述翻转机构(2)用于承载管道并能够在间歇机构(5)的驱动下间歇式地翻转90度，该间歇机构(5)由动力机构(7)提供动力，所述检测机构(3)安装于翻转机构(2)的一侧并能够沿着管道的轴心伸入到管道内对管道进行无损探伤，所述挡料机构(4)安装于进料滑道(1)上并用于阻挡待检测管道进入到翻转机构(2)内，该挡料机构(4)还通过传动机构(6)连接至动力机构(7)并能够在翻转机构(2)翻转90度后释放所述的待检测管道进入到翻转机构(2)内。

2.根据权利要求1所述的一种自动上料检测机器人，其特征在于：所述进料滑道(1)包括底板(11)和侧挡板(12)，所述侧挡板(12)有两个并对称焊接固定于底板(11)的两侧。

3.根据权利要求2所述的一种自动上料检测机器人，其特征在于：所述翻转机构(2)包括支撑座(21)、辊轴(22)、翅片(23)以及侧板(24)，所述辊轴(22)的两端转动连接于两个支撑座(21)上，所述翅片(23)有四个并周向布置于辊轴(22)的圆柱面上且等角度设置，所述侧板(24)连接于辊轴(22)的两端并与翅片(23)一体成型；

所述间歇机构(5)包括主动拨盘(51)和槽轮(52)，所述槽轮(52)与辊轴(22)一端的转轴同轴设置，主动拨盘(51)与槽轮(52)配合连接，主动拨盘(51)的转轴转动连接于安装于支撑座(21)外侧的支座一(53)上，且该转轴还连接至传动机构(6)，传动机构(6)连接至动力机构(7)。

4.根据权利要求3所述的一种自动上料检测机器人，其特征在于：所述挡料机构(4)包括挡料板(41)、导向杆(42)、复位弹簧(43)以及顶板(44)，所述挡料板(41)的上端与两根对称设置的导向杆(42)固定连接，导向杆(42)的上部滑动连接于顶板(44)内，所述复位弹簧(43)套设于顶板(44)与挡料板(41)之间的导向杆(42)上，顶板(44)安装固定于相应的机架上，挡料板(41)的一侧设有一延伸段(45)，所述延伸段(45)延伸至进料滑道(1)的外侧并滑动连接于该侧的侧挡板(12)上的滑槽(47)内，延伸段(45)上连接有一齿条(46)；

所述传动机构(6)包括不完全齿轮(61)、从动齿轮一(62)、从动齿轮二(63)、带轮一(64)、带轮二(65)以及支座二(66)，所述不完全齿轮(61)与齿条(46)啮合，不完全齿轮(61)还与从动齿轮一(62)同轴设置，从动齿轮一(62)与从动齿轮二(63)啮合，从动齿轮二(63)与带轮一(64)同轴设置，带轮一(64)通过皮带连接至带轮二(65)，带轮二(65)与主动拨盘(51)的转轴同轴设置并通过皮带连接至动力机构(7)，不完全齿轮(61)、从动齿轮一(62)、从动齿轮二(63)、带轮一(64)均通过轴杆转动连接于支座二(66)上，所述支座二(66)安装于侧挡板(12)上。

5.根据权利要求4所述的一种自动上料检测机器人，其特征在于：所述动力机构(7)包括伺服电机(71)和主动带轮(72)，伺服电机(71)安装于支撑座(21)的外侧且其输出端连接至主动带轮(72)，主动带轮(72)通过皮带与带轮二(65)连接。

6.根据权利要求5所述的一种自动上料检测机器人，其特征在于：所述检测机构(3)包括气缸(31)、检测头(32)以及支座三(33)，所述气缸(31)安装于支座三(33)上且其输出端连接至检测头(32)，侧板(24)上设有与检测头(32)配合的通孔，支座三(33)安装于支撑座(21)上，该检测头(32)采用超声波无损探伤用检测头(32)。

7.根据权利要求4所述的一种自动上料检测机器人，其特征在于：所所述支座二(66)包括立板一(661)、立板二(662)以及基板(663)，立板一(661)、立板二(662)固定于底板(663)上且平行设置，不完全齿轮(61)、从动齿轮一(62)转动连接于立板一(661)上，从动齿轮二(63)、带轮一(64)转动连接于立板二(662)上。

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