CN113733064A - 管道焊接监理机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种管道焊接监理机器人，包括底部总支座、x方向移动模块以及在x方向移动模块的驱动下沿x方向移动的管道卡座，所述底部总支座上还设置有设置在管道外围且能够进行旋转的机器人旋转转向装置，机器人旋转转向装置的内侧壁上设置有在机器人旋转转向装置驱动下沿管道外侧周向旋转的检定相机，机器人旋转转向装置能够通过设置在底部总支座上的机器人x向移动模块沿x方向移动；所述管道的端部还设置有牵引装置。本发明通过机器人旋转转向装置带动检定相机沿着管道外围旋转，对管道进行360°的视觉检测，通过x方向移动模块和机器人x向移动模块的相互配合完成对管道整体的轴线移动，完成对管道整体的视觉检测。

Description

管道焊接监理机器人
技术领域
本发明涉及管道检测技术领域，更具体涉及一种管道焊接监理机器人。
背景技术
管道的重要性不言而喻，作为一种有效的物料输送手段而广泛应用在城市雨污水、天然气输送、工业物料运输、给排水和建筑物通风系统等领域里。而单个管道的长度有限，所以管道铺设主要依赖于管道接合技术，其主要结合方式有螺纹连接、法兰连接、焊接连接、承插连接、管道黏合连接等方法。而其中，管道焊接因其接口牢固严密，构造简单，管路美观整齐，节省了大量的定型管件，接口严密，不用填料，可减少维修工作，接口不受管径限制，作业速度快，成为了目前最广泛使用的管道接合技术。
为了提高管道的寿命、防止泄漏等事故的发生，保障管道的正常运作，就必须对管道进行有效的检测维护等，而管道检测机器人作为快捷安全的一种检测方式，越来越多地被应用在管道检测方面。
传统的管道检测机器人吸附在外壁结构上，由于设计结构上存在缺陷，机器人缺少最够的活动空间，不可能检测到管道外壁所有的地方，导致其对管道的检测效果不佳。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供一种管道焊接监理机器人，以解决背景技术中的问题，以实现对管道外壁的全方位检测，提高检测效果。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。
管道焊接监理机器人，包括底部总支座、设置在底部总支座上的x方向移动模块以及设置在x方向移动模块上并在x方向移动模块的驱动下沿x方向移动用于对管道进行支撑的管道卡座，所述底部总支座上还设置有设置在管道外围且能够进行旋转的机器人旋转转向装置，机器人旋转转向装置的内侧壁上设置有在机器人旋转转向装置驱动下沿管道外侧周向旋转并对管道进行检测的检定相机，机器人旋转转向装置能够通过设置在底部总支座上的机器人x向移动模块沿x方向移动；所述管道的端部还设置有用于将管道检测完成部分沿x方向拉动的牵引装置。
进一步优化技术方案，所述管道卡座的顶端面上开设有与管道相适配的弧形槽，管道卡座通过连接支柱设置在x方向移动模块上。
进一步优化技术方案，所述x方向移动模块包括沿x方向转动设置在底部总支座上的第一丝杠以及与第一丝杠螺纹配装并与管道卡座相连接的移动座，第一丝杠的一端伸出底部总支座并连接设置有第一电机。
进一步优化技术方案，所述机器人旋转转向装置包括与机器人x向移动模块相固定的固定架、通过连接轴设置在固定架上的齿轮、与连接轴相连接用于驱动齿轮转动的旋转电机以及同轴心设置在管道外围的旋转转向轮，旋转转向轮的外圆周面上设置有一圈与齿轮相啮合的外齿圈；所述旋转转向轮的内圆周面上转动设置有与管道外圆周面相接触的支撑导向轮。
进一步优化技术方案，所述固定架上一体连接有弧形板，弧形板上转动设置有若干与旋转转向轮外圆周面相接触的导向轮。
进一步优化技术方案，所述机器人x向移动模块包括固定设置在底部总支座顶端面上的x向定位梁、固定设置在x向定位梁侧壁上的定位侧板、固定设置在x向定位梁侧壁上的第二电机以及一端与第二电机输出轴相连接且另一端转动设置在定位侧板上的第二丝杠，第二丝杠上螺纹配装设置有可移动滑板，可移动滑板的一端与固定架固定连接。
由于采用了以上技术方案，本发明所取得技术进步如下。
本发明通过机器人旋转转向装置带动检定相机沿着管道外围旋转，对管道进行360°的视觉检测，通过x方向移动模块带动管道沿x方向进行移动，并通过机器人x向移动模块带动机器人旋转转向装置和检定相机沿x方向进行移动，相互配合完成对管道整体的轴线移动，完成对管道整体的视觉检测，实现了对管道外壁的全方位检测，提高了检测效果。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的另一视角结构示意图；
图3为本发明图2的部分结构示意图。
其中：1、底部总支座，2、x方向移动模块，21、第一电机，22、连接支柱，23、移动座，24、第一丝杠，25、第一滑动柱，3、管道，4、机器人旋转转向装置，41、旋转电机，42、固定架，43、齿轮，44、旋转转向轮，45、外齿圈，46、导向轮，47、支撑导向轮，5、检定相机，6、机器人x向移动模块，61、x向定位梁，62、定位侧板，63、第二丝杠，64、第二电机，65、可移动滑板，66、固定连接柱，7、管道卡座。
具体实施方式
下面将结合附图和具体实施例对本发明进行进一步详细说明。
管道焊接监理机器人，结合图1至图3所示，包括底部总支座1、x方向移动模块2、管道卡座7、机器人旋转转向装置4、检定相机5、机器人x向移动模块6和牵引装置。
底部总支座1共设置在四个，用于对装置整体起到支撑作用。
x方向移动模块2设置在底部总支座1上。本发明中设置有两个x方向移动模块2，分别对称设置。
管道卡座7设置在x方向移动模块2上，并在x方向移动模块2的驱动下沿x方向移动，用于对管道3进行支撑。
管道卡座7的顶端面上开设有与管道3相适配的弧形槽，管道卡座7通过连接支柱22设置在x方向移动模块2上，具体地，管道卡座7设置在两x方向移动模块2中间。
x方向移动模块2包括第一丝杠24、移动座23和第一电机21。第一丝杠24沿x方向转动设置在底部总支座1上，具体地，本发明中共设置有两个第一丝杠24，每一第一丝杠24分别转动设置在一对底部总支座1上。移动座23与第一丝杠24螺纹配装并与管道卡座7相连接，本发明中共设置有两个移动座23。第一丝杠24的一端伸出底部总支座并连接设置有第一电机21，第一电机21用于驱动第一丝杠24转动，进而能够带动移动座23及管道卡座7沿x方向移动。
两底部总支座1之间设置有第一滑动柱25，第一滑动柱25从移动座23中部穿过。
机器人旋转转向装置4设置在底部总支座1上，设置在管道3外围，能够进行旋转，机器人旋转转向装置4的内侧壁上设置有检定相机5，检定相机5用于在机器人旋转转向装置4驱动下沿管道3外侧周向旋转并对管道3进行检测。
机器人旋转转向装置4包括固定架42、齿轮43、旋转电机41和旋转转向轮44。固定架42与机器人x向移动模块6相固定。齿轮43通过连接轴转动设置在固定架42上。旋转电机41与连接轴相连接，用于驱动齿轮43转动。旋转转向轮44同轴心设置在管道3外围，旋转转向轮44的外圆周面上设置有一圈与齿轮43相啮合的外齿圈45。
固定架42上一体连接有弧形板，弧形板上转动设置有若干与旋转转向轮44外圆周面相接触的导向轮46，本发明中共设置有两个导向轮46，设置的导向轮46对旋转转向轮44起到了导向作用。
旋转转向轮44的内圆周面上转动设置有与管道3外圆周面相接触的支撑导向轮47，进而保证旋转转向轮44能够实时地与管道3同轴心，能够实现旋转转向轮44的旋转动作。
机器人旋转转向装置4能够通过设置在底部总支座1上的机器人x向移动模块6沿x方向移动。机器人x向移动模块6包括x向定位梁61、定位侧板62、第二电机64、第二丝杠63和可移动滑板65。
x向定位梁61固定设置在底部总支座1顶端面上，具体地x向定位梁61沿x方向定位设置在两底部总支座1上。定位侧板62固定设置在x向定位梁61侧壁上。第二电机64固定设置在x向定位梁61侧壁上。第二丝杠63的一端与第二电机输出轴相连接且另一端转动设置在定位侧板62上，第二丝杠63上螺纹配装设置有可移动滑板65，可移动滑板65的一端与固定架42固定连接，具体地，可移动滑板65通过若干根固定连接柱66与机器人旋转转向装置4的弧形板相固定。
管道3的端部还设置有牵引装置，用于将管道检测完成部分沿x方向拉动。具体地，牵引装置设置在管道3的前端，将管道检测过的部分牵引向前移动，以达到360度检测管道的目的，而不被管道卡座遮挡检定相机的旋转动作。
本发明的工作原理如下。
S1、确定管道3的检测位置。将管道3放置在管道卡座7的弧形槽内进行待检，管道卡座7随着x方向移动模块2进行x方向运动，进而带动管道3进行x方向运动，将待检测的管道位置移动至机器人旋转转向装置4正下方。
S2、检定相机5可以在机器人旋转转向装置4中旋转转向轮44的带动作用下对管道3进行360°的视觉检测。
此外，机器人x向移动模块6可以带动机器人旋转转向装置4和检定相机5沿x方向(即管道轴线方向)进行移动，进而配合x方向移动模块2，完成对管道3整体的轴线移动，相互配合完成对管道3整体的视觉检测。

Claims (6)

1.管道焊接监理机器人，其特征在于：包括底部总支座(1)、设置在底部总支座(1)上的x方向移动模块(2)以及设置在x方向移动模块(2)上并在x方向移动模块(2)的驱动下沿x方向移动用于对管道(3)进行支撑的管道卡座(7)；所述底部总支座(1)上还设置有设置在管道(3)外围且能够进行旋转的机器人旋转转向装置(4)，机器人旋转转向装置(4)的内侧壁上设置有在机器人旋转转向装置(4)驱动下沿管道(3)外侧周向旋转并对管道(3)进行检测的检定相机(5)，机器人旋转转向装置(4)能够通过设置在底部总支座(1)上的机器人x向移动模块(6)沿x方向移动；所述管道(3)的端部还设置有用于将管道检测完成部分沿x方向拉动的牵引装置。
2.根据权利要求1所述的管道焊接监理机器人，其特征在于：所述管道卡座(7)的顶端面上开设有与管道(3)相适配的弧形槽，管道卡座(7)通过连接支柱(22)设置在x方向移动模块(2)上。
3.根据权利要求1或2所述的管道焊接监理机器人，其特征在于：所述x方向移动模块(2)包括沿x方向转动设置在底部总支座(1)上的第一丝杠(24)以及与第一丝杠(24)螺纹配装并与管道卡座(7)相连接的移动座(23)，第一丝杠(24)的一端伸出底部总支座并连接设置有第一电机(21)。
4.根据权利要求1所述的管道焊接监理机器人，其特征在于：所述机器人旋转转向装置(4)包括与机器人x向移动模块(6)相固定的固定架(42)、通过连接轴设置在固定架(42)上的齿轮(43)、与连接轴相连接用于驱动齿轮(43)转动的旋转电机(41)以及同轴心设置在管道(3)外围的旋转转向轮(44)，旋转转向轮(44)的外圆周面上设置有一圈与齿轮(43)相啮合的外齿圈(45)；所述旋转转向轮(44)的内圆周面上转动设置有与管道(3)外圆周面相接触的支撑导向轮(47)。
5.根据权利要求4所述的管道焊接监理机器人，其特征在于：所述固定架(42)上一体连接有弧形板，弧形板上转动设置有若干与旋转转向轮(44)外圆周面相接触的导向轮(46)。
6.根据权利要求4所述的管道焊接监理机器人，其特征在于：所述机器人x向移动模块(6)包括固定设置在底部总支座(1)顶端面上的x向定位梁(61)、固定设置在x向定位梁(61)侧壁上的定位侧板(62)、固定设置在x向定位梁(61)侧壁上的第二电机(64)以及一端与第二电机输出轴相连接且另一端转动设置在定位侧板(62)上的第二丝杠(63)，第二丝杠(63)上螺纹配装设置有可移动滑板(65)，可移动滑板(65)的一端与固定架(42)固定连接。
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