CN114772273A - 一种具备状态感知功能的检测器输送系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种具备状态感知功能的检测器输送系统，包括：管道输送装置、收发球筒、收发球抓取装置和控制装置，其中，所述收发球抓取装置设置在所述管道输送装置的上方；所述收发球抓取装置与所述收发球筒连接；所述控制装置分别与所述管道输送装置、收发球筒、收发球抓取装置连接。所述输送系统无论是无动力管道检测器还是有动力管道检测器，均可使用，并且不会出现检测盲区。采用了位移传感器、倾角传感器、红外发射器、红外接收器、红外测距传感器、距离传感器等多种传感器，对各个机构的工作状态具备状态感知功能，可有效实现自动化、智能化管道输送及检测，降低人工成本。

Description

一种具备状态感知功能的检测器输送系统

技术领域

本申请涉及输送系统技术领域，尤其涉及一种具备状态感知功能的检测器输送系统。

背景技术

随着我国石油、天然气事业发展，全国主要油气管道实现“并网运行”，截至2020年底，中国境内建成油气长输管道累计达到14.4万千米，其中天然气管道约8.6万千米，原油管道约2.9万千米，成品油管道约2.9万千米。目前，我国已经在长输管道领域全面推广实施管道完整性管理，形成GB32167《油气输送管道完整性管理规范》，建成完整性管理体系和信息化系统。

管道完整性管理是一个庞大的系统工程，对数据的风险分析和安全评价，是整个系统工程的核心。这就使得，在出厂前使用管道检测器对管道进行检测成为需求。管道检测器，又称管道检测机器人，目前可分为无动力管道检测器和有动力管道检测器。

对于无动力管道检测器，必然需要一套智能输送系统来实施作业。对于有动力管道检测器，从设计实际来看需要管道检测器全部进入管道内才能实施检测，这样就会出现等同于管道检测器长度的一个检测盲区无法检测，若是将此段切除则会造成资源浪费，提高制造成本。

发明内容

本申请提供了一种具备状态感知功能的检测器输送系统，以解决无动力管道检测器需要一套智能输送系统来实施作业以及有动力管道检测器会出现等同于管道检测器长度的一个检测盲区无法检测的问题。

本申请提供的一种具备状态感知功能的检测器输送系统，包括：管道输送装置、收发球筒、收发球抓取装置和控制装置，其中，所述收发球抓取装置设置在所述管道输送装置的上方；所述收发球抓取装置与所述收发球筒连接；所述控制装置分别与所述管道输送装置、收发球筒、收发球抓取装置连接；所述管道输送装置包括：管道输送框架、第一动力辊、第一液压支柱和固定支柱，其中，所述第一动力辊包括：多个输送辊X、动力辊传动部件X和动力辊制动部件X，所述输送辊X依次间隔排列设置在所述管道输送框架上，各输送辊X相互平行；所述动力辊传动部件X与所述输送辊X连接，所述动力辊制动部件X与所述输送辊X连接；所述第一液压支柱与所述管道输送框架铰接；所述固定支柱与所述管道输送框架铰接，所述固定支柱位于所述管道输送框架的后端位置；所述收发球抓取装置包括：抓取装置框架、第一轨道、第一直线驱动机构、机械手和第二位移传感器，其中，所述抓取装置框架设置在所述管道输送框架的上方，所述抓取装置框架上设有所述第一轨道，所述第一直线驱动机构设置在所述第一轨道上；所述机械手设置在所述第一直线驱动机构上，所述机械手位于所述第一直线驱动机构下方，所述机械手与所述收发球筒连接；所述第二位移传感器设置在所述第一直线驱动机构上。

可选的，所述输送系统还包括：辅助输送装置，所述辅助输送装置设置在所述管道输送装置的前端位置，所述辅助输送装置与所述管道输送装置同轴设置；所述辅助输送装置与所述控制装置连接；所述辅助输送装置包括：辅助输送框架、第二动力辊、第二液压支柱、倾斜机构框架、第一电动缸和第一机械托盘，其中，所述第二动力辊包括：多个输送辊Y、动力辊传动部件Y和动力辊制动部件Y，所述输送辊Y依次间隔排列设置在所述辅助输送框架上，各输送辊Y相互平行；所述动力辊传动部件Y与所述输送辊Y连接，所述动力辊制动部件Y与所述输送辊Y连接；所述第二液压支柱与所述辅助输送框架固定连接，所述第二液压支柱的数量为四个，四个所述第二液压支柱分别位于所述辅助输送框架的四角位置；所述倾斜机构框架与所述辅助输送框架固定连接，所述倾斜机构框架位于所述辅助输送框架下方；所述第一电动缸设置在所述倾斜机构框架上，所述第一机械托盘设置在第一电动缸上。

可选的，所述辅助输送装置包括：第二缓冲支架、第二辅助支柱和第三位移传感器，其中，所述第二缓冲支架与所述辅助输送框架固定连接，所述第二缓冲支架设置在所述辅助输送框架的下方；所述第二辅助支柱设置在所述第二缓冲支架的下方，所述第二辅助支柱与所述第二缓冲支架接触；所述第三位移传感器设置在所述第二液压支柱上。

可选的，所述输送系统还包括：收发球接收装置，所述收发球接收装置设置在所述管道输送框架下方，所述收发球接收装置与所述控制装置连接；所述收发球接收装置包括：接收装置框架、第二轨道、第二直线驱动机构、第二电动缸和第二机械托盘，其中，所述接收装置框架与所述管道输送框架固定连接，所述接收装置框架位于所述管道输送框架的后端位置；所述第二轨道设置在所述接收装置框架上，所述第二直线驱动机构设置在所述第二轨道上，所述第二电动缸设置在所述第二直线驱动机构上，所述第二机械托盘设置在所述第二电动缸上。

可选的，所述收发球接收装置还包括：第三缓冲支架、第三辅助支柱、第四位移传感器和限位开关，其中，所述第三缓冲支架与所述接收装置框架固定连接，所述第三缓冲支架设置在所述接收装置框架的下方；所述第三辅助支柱设置在所述第三缓冲支架的下方，所述第三辅助支柱与所述第三缓冲支架接触；所述第四位移传感器设置在所述第二直线驱动机构上；所述限位开关设置在所述第二轨道上，所述限位开关位于所述第二轨道的前端位置。

可选的，所述输送系统还包括：中线调整装置，所述中线调整装置设置在所述管道输送框架和/或辅助输送框架上，所述中线调整装置与所述控制装置连接；所述中线调整装置包括：成对的电动滑台、调整块和距离传感器，所述调整块和距离传感器设置在所述电动滑台上；所述电动滑台设置在所述管道输送框架和/或辅助输送框架上。

可选的，所述管道输送装置还包括：第一缓冲支架、第一辅助支柱，第一位移传感器、第一倾角传感器、红外发射器和红外接收器，其中，所述第一缓冲支架与所述管道输送框架固定连接，所述第一缓冲支架设置在所述管道输送框架的下方；所述第一辅助支柱设置在所述第一缓冲支架的下方，所述第一辅助支柱与所述第一缓冲支架接触；所述第一位移传感器设置在所述第一液压支柱上；所述第一倾角传感器设置在所述管道输送框架上，所述第一倾角传感器位于所述管道输送框架的后端位置；所述红外发射器和红外接收器成对设置在所述管道输送框架上，所述红外发射器和红外接收器分别在所述管道输送框架的两侧，所述红外发射器和红外接收器之间形成的光路与所述管道输送框架的中轴线垂直；所述红外发射器和红外接收器的数量为两对，两对所述红外发射器和红外接收器位于所述管道输送框架的前端位置。

可选的，所述收发球筒包括：收发球外壳、吊耳、第一电动插销、第二电动插销、第一红外测距传感器、第二红外测距传感器、第三红外测距传感器和第二倾角传感器，其中，所述收发球外壳为圆筒状，所述收发球外壳的两端为开口；所述吊耳设置在所述收发球外壳上方的外壁上，所述吊耳与所述机械手连接；所述第一电动插销固定在所述收发球外壳一端的外壁上，所述第二电动插销固定在所述收发球外壳另一端的外壁上；所述第一红外测距传感器设置在所述收发球外壳一端的外壁上，所述第二红外测距传感器设置在所述收发球外壳一端的内壁上，所述第三红外测距传感器设置在所述收发球外壳另一端的内壁上；所述第二倾角传感器设置在所述收发球外壳上。

有益效果

本申请提供了一种具备状态感知功能的检测器输送系统，包括：管道输送装置、收发球筒、收发球抓取装置和控制装置，其中，所述收发球抓取装置设置在所述管道输送装置的上方；所述收发球抓取装置与所述收发球筒连接；所述控制装置分别与所述管道输送装置、收发球筒、收发球抓取装置连接。所述输送系统无论是无动力管道检测器还是有动力管道检测器，均可使用，并且不会出现检测盲区。采用了第一位移传感器、第一倾角传感器、红外发射器、红外接收器、第一红外测距传感器、第二红外测距传感器、第三红外测距传感器、第二倾角传感器、第二位移传感器、距离传感器、第三位移传感器、第四位移传感器等多种传感器，对各个机构的工作状态具备状态感知功能，可有效实现自动化、智能化管道输送及检测，降低人工成本。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，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，对于本领域普通技术人员而言，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为本申请所述一种具备状态感知功能的检测器输送系统的结构示意图；

图2为本申请所述一种具备状态感知功能的检测器输送系统的主视图；

图3为本申请所述辅助输送装置的俯视图；

图4为本申请所述一种具备状态感知功能的检测器输送系统的工作状态示意图；

图5为本申请所述控制装置的示意图；

图6为本申请所述一种具备状态感知功能的检测器输送系统的一种实施例示意图。

图示说明：

其中，1-管道输送装置，11-管道输送框架，12-第一动力辊，13-第一液压支柱，14-固定支柱，15-第一缓冲支架，16-第一辅助支柱，17-第一位移传感器，18-第一倾角传感器，19-红外发射器，110-红外接收器，2-收发球筒，21-收发球外壳，22-吊耳，23-第一电动插销，24-第二电动插销，25-第一红外测距传感器，26-第二红外测距传感器，27-第三红外测距传感器，28-第二倾角传感器，3-收发球抓取装置，31-抓取装置框架，32-第一轨道，33-第一直线驱动机构，34-机械手，35-第二位移传感器，4-中线调整装置，41-电动滑台，42-调整块，43-距离传感器，5-辅助输送装置，51-辅助输送框架，52-第二动力辊，53-第二液压支柱，54-倾斜机构框架，55-第一电动缸，56-第一机械托盘，57-第二缓冲支架，58-第二辅助支柱，59-第三位移传感器，6-收发球接收装置，61-接收装置框架，62-第二轨道，63-第二直线驱动机构，64-第二电动缸，65-第二机械托盘，66-第三缓冲支架，67-第三辅助支柱，68-第四位移传感器，69-限位开关，7-控制装置。

具体实施方式

下面将详细地对实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下实施例中描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。仅是与权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的系统和方法的示例。

管道产品检测方法主要包括目视、液体渗透、磁粉、漏磁、涡流、超声及射线方法检测。但各检测方法多数仅能检测表面或近表面缺陷，或作业周期长。为了克服上述缺陷，可以使用管道检测器，也称管道检测机器人。

对于管道检测器，可分为无动力管道检测器和有动力管道检测器。对于无动力管道检测器，必然需要一套智能输送系统来实施作业。对于有动力管道检测器，从设计实际来看需要管道检测器全部进入管道内才能实施检测，这样就会出现等同于管道检测器长度的一个检测盲区无法检测，若是将此段切除则会造成资源浪费，提高制造成本。若是直接使用，此段管道内部也许会出现缺陷，存在出现安全事故的风险。

本申请提供的一种具备状态感知功能的检测器输送系统，如图6所示，包括：管道输送装置1、收发球筒2、收发球抓取装置3和控制装置7，其中，所述收发球抓取装置3设置在所述管道输送装置1的上方；所述收发球抓取装置3与所述收发球筒2连接；所述控制装置7分别与所述管道输送装置1、收发球筒2、收发球抓取装置3连接。

所述管道输送装置1，用于输送待检测管道。所述收发球筒2，用于发射和接收管道检测器。所述收发球抓取装置3，用于输送所述收发球筒2。

如图5所示，所述控制装置7，用于接收各个传感器反馈的信号并对各个装置和机构的动作进行控制。示例的，所述控制装置7可以是电脑、服务器、工控机、单片机、PLC（Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器）、DSP（digital signalprocessor，数字信号处理器）、FPGA（Field Programmable Gate Array，场可编程逻辑门阵列）、ASIC（Application-specific integrated circuit，专用集成电路）等具有存储和运算功能的设备，本申请实施例对此不做限制。

所述管道输送装置1包括：管道输送框架11、第一动力辊12、第一液压支柱13和固定支柱14，其中，所述第一动力辊12包括：多个输送辊X、动力辊传动部件X和动力辊制动部件X，所述输送辊X依次间隔排列设置在所述管道输送框架11上，各输送辊X相互平行；所述动力辊传动部件X与所述输送辊X连接，所述动力辊制动部件X与所述输送辊X连接。

所述第一动力辊12，用于对待检测管道进行输送。待检测管道放置在输送辊X上，动力辊传动部件X控制输送辊X转动，把待检测管道输送到待检区，动力辊制动部件X控制输送辊X制动并加紧待检测管道，使待检测管道被固定在待检区不会移动，方便对待检测管道进行检测。

所述第一液压支柱13与所述管道输送框架11铰接；所述固定支柱14与所述管道输送框架11铰接，所述固定支柱14位于所述管道输送框架11的后端位置。

本申请中所述前端为图1所示A端方向，后端为图1所示B端方向。所述第一液压支柱13，用于升举所述管道输送框架11。由于所述管道输送框架11的后端与所述固定支柱14铰接，当所述第一液压支柱13将所述管道输送框架11升举起来时，所述管道输送框架11会变成前端抬起的倾斜状态。

在一种示意性的实施方式中，所述管道输送装置1还包括：第一缓冲支架15、第一辅助支柱16，第一位移传感器17、第一倾角传感器18、红外发射器19和红外接收器110，其中，所述第一缓冲支架15与所述管道输送框架11固定连接，所述第一缓冲支架15设置在所述管道输送框架11的下方；所述第一辅助支柱16设置在所述第一缓冲支架15的下方，所述第一辅助支柱16与所述第一缓冲支架15接触。

所述第一辅助支柱16和所述第一缓冲支架15可以设置一个或多个，用于辅助支撑所述管道输送框架11，防止由于待检测管道较重而使所述管道输送框架11发生变形。

所述第一位移传感器17设置在所述第一液压支柱13上。所述第一位移传感器17，用于检测所述第一液压支柱13的升举高度，并将升举高度数据反馈给所述控制装置7，在达到预设高度时，所述控制装置7可以控制所述第一液压支柱13停止升高。

所述第一倾角传感器18设置在所述管道输送框架11上，所述第一倾角传感器18位于所述管道输送框架11的后端位置。所述第一倾角传感器18，用于检测所述管道输送框架11的倾斜角度，并将倾斜角度数据反馈给所述控制装置7，当倾斜角度超过设定值时，所述控制装置7发出警报并联动控制所述第一液压支柱13进行反方向调节。

所述红外发射器19和红外接收器110成对设置在所述管道输送框架11上，如图3所示，所述红外发射器19和红外接收器110分别在所述管道输送框架11的两侧，所述红外发射器19和红外接收器110之间形成的光路与所述管道输送框架11的中轴线垂直；所述红外发射器19和红外接收器110的数量为两对，两对所述红外发射器19和红外接收器110位于所述管道输送框架11的前端位置。

两对所述红外发射器19和红外接收器110，其中一对设置在所述管道输送框架11的前端端点处，另一对与前端端点相隔一段预设距离，预设距离小于待检测管道的长度。当待检测管道还未进入待检区时，两对所述红外发射器19和红外接收器110的光路都没有被阻挡；当待检测管道开始进入待检区时，在前端端点处的一对所述红外发射器19和红外接收器110的光路被阻挡；当待检测管道完全进入待检区时，在前端端点处的一对所述红外发射器19和红外接收器110的光路没有被阻挡，而另一对所述红外发射器19和红外接收器110的光路被阻挡。所述红外发射器19和红外接收器110将光路是否被阻挡的信号反馈给所述控制装置7，所述控制装置7可以根据反馈的信号对所述管道输送装置1进行控制，使待检测管道进入待检区。

所述收发球抓取装置3包括：抓取装置框架31、第一轨道32、第一直线驱动机构33、机械手34和第二位移传感器35，其中，所述抓取装置框架31设置在所述管道输送框架11的上方，所述抓取装置框架31上设有所述第一轨道32，所述第一直线驱动机构33设置在所述第一轨道32上；所述机械手34设置在所述第一直线驱动机构33上，所述机械手34位于所述第一直线驱动机构33下方，所述机械手34与所述收发球筒2连接。

如图2所示，所述机械手34，用于抓起所述收发球筒2，使所述收发球筒2可以上下移动。所述第一直线驱动机构33，用于带动所述机械手34在所述第一轨道32上移动，使所述收发球筒2可以移动到待检测管道的前端或后端。示例的，所述第一轨道32上设有齿条；所述第一直线驱动机构33包括：滑块、步进电机和齿轮，其中，滑块设置在所述第一轨道32上，步进电机设置在滑块上，齿轮设置在步进电机的输出轴上，齿轮与所述第一轨道32上的齿条啮合，通过控制步进电机转动从而使滑块可以在所述第一轨道32上移动。优选的，所述第一直线驱动机构33和所述机械手34设置两组，使用两组所述机械手34可以更稳定的抓起所述收发球筒2。

所述第二位移传感器35设置在所述第一直线驱动机构33上。所述第二位移传感器35，用于检测所述第一直线驱动机构33的位移距离，并将位移距离数据反馈给所述控制装置7，根据待检测管道的长度设定位移距离，所述控制装置7可以控制所述第一直线驱动机构33达到预设的位移距离。

在一种示意性的实施方式中，所述收发球筒2包括：收发球外壳21、吊耳22、第一电动插销23、第二电动插销24、第一红外测距传感器25、第二红外测距传感器26、第三红外测距传感器27和第二倾角传感器28，其中，所述收发球外壳21为圆筒状，所述收发球外壳21的两端为开口。所述吊耳22设置在所述收发球外壳21上方的外壁上，所述吊耳22与所述机械手34连接。

示例的，所述机械手34可以与所述吊耳22铰接，使用铰接方式，所述机械手34的结构简单；所述机械手34也可以使用抓手方式与所述吊耳22可拆卸连接，使用抓手方式，更加灵活，可扩展性强。

所述第一电动插销23固定在所述收发球外壳21一端的外壁上，所述第二电动插销24固定在所述收发球外壳21另一端的外壁上。所述第一电动插销23和第二电动插销24，用于挡住管道检测器，防止管道检测器在所述收发球筒2的输送过程中从两端的开口处掉落。

所述第一红外测距传感器25设置在所述收发球外壳21一端的外壁上，所述第二红外测距传感器26设置在所述收发球外壳21一端的内壁上，所述第三红外测距传感器27设置在所述收发球外壳21另一端的内壁上。

如图3所示，所述第一红外测距传感器25，用于检测所述收发球筒2与待检测管道之间的距离。所述第一红外测距传感器25将检测的距离数据反馈给所述控制装置7，所述控制装置7可以根据反馈的距离数据对所述收发球抓取装置3进行控制，使所述收发球筒2与待检测管道之间的距离保持在预设的范围内。所述第二红外测距传感器26和第三红外测距传感器27，用于检测管道检测器与所述收发球筒2两端开口处的距离。所述第二红外测距传感器26和第三红外测距传感器27将检测的距离数据反馈给所述控制装置7，所述控制装置7可以根据反馈的距离数据对所述第一电动插销23和第二电动插销24进行控制，使管道检测器可以离开所述收发球筒2，或者在所述收发球筒2接收管道检测器后将其挡住。

所述第二倾角传感器28设置在所述收发球外壳21上。所述第二倾角传感器28，用于检测所述收发球外壳21的倾斜角度，并将倾斜角度数据反馈给所述控制装置7，当倾斜角度超过设定值时，所述控制装置7发出警报。

在一种示意性的实施方式中，如图1所示，所述输送系统还包括：辅助输送装置5，所述辅助输送装置5设置在所述管道输送装置1的前端位置，所述辅助输送装置5与所述管道输送装置1同轴设置；所述辅助输送装置5与所述控制装置7连接。

所述辅助输送装置5，用于辅助输送所述收发球筒2，使所述收发球筒2与待检测管道之间的距离控制更加精确。

所述辅助输送装置5包括：辅助输送框架51、第二动力辊52、第二液压支柱53、倾斜机构框架54、第一电动缸55和第一机械托盘56，其中，所述第二动力辊52包括：多个输送辊Y、动力辊传动部件Y和动力辊制动部件Y，所述输送辊Y依次间隔排列设置在所述辅助输送框架51上，各输送辊Y相互平行；所述动力辊传动部件Y与所述输送辊Y连接，所述动力辊制动部件Y与所述输送辊Y连接。

所述第二动力辊52，用于对待检测管道和所述收发球筒2进行输送，所述第二动力辊52的功能和所述第一动力辊12的功能是一样的。

所述第二液压支柱53与所述辅助输送框架51固定连接，所述第二液压支柱53的数量为四个，四个所述第二液压支柱53分别位于所述辅助输送框架51的四角位置。所述第二液压支柱53，用于升举所述辅助输送框架51。

所述倾斜机构框架54与所述辅助输送框架51固定连接，所述倾斜机构框架54位于所述辅助输送框架51下方；所述第一电动缸55设置在所述倾斜机构框架54上，所述第一机械托盘56设置在第一电动缸55上。所述第一电动缸55，用于升举所述第一机械托盘56，通过所述第一机械托盘56与所述收发球筒2接触，使所述收发球筒2倾斜。

在一种示意性的实施方式中，所述辅助输送装置5包括：第二缓冲支架57、第二辅助支柱58和第三位移传感器59，其中，所述第二缓冲支架57与所述辅助输送框架51固定连接，所述第二缓冲支架57设置在所述辅助输送框架51的下方；所述第二辅助支柱58设置在所述第二缓冲支架57的下方，所述第二辅助支柱58与所述第二缓冲支架57接触。

所述第二辅助支柱58和所述第二缓冲支架57可以设置一个或多个，用于辅助支撑所述辅助输送框架51，防止由于待检测管道较重而使所述辅助输送框架51发生变形。

所述第三位移传感器59设置在所述第二液压支柱53上。所述第三位移传感器59，用于检测所述第二液压支柱53的升举高度，并将升举高度数据反馈给所述控制装置7，在达到预设高度时，所述控制装置7可以控制所述第二液压支柱53停止升高。

在一种示意性的实施方式中，所述输送系统还包括：收发球接收装置6，所述收发球接收装置6设置在所述管道输送框架11下方，所述收发球接收装置6与所述控制装置7连接。

所述收发球接收装置6，用于在待检测管道的后端位置辅助接收所述收发球筒2，使所述收发球筒2在待检测管道的后端位置更加稳定。

所述收发球接收装置6包括：接收装置框架61、第二轨道62、第二直线驱动机构63、第二电动缸64和第二机械托盘65，其中，所述接收装置框架61与所述管道输送框架11固定连接，所述接收装置框架61位于所述管道输送框架11的后端位置；所述第二轨道62设置在所述接收装置框架61上，所述第二直线驱动机构63设置在所述第二轨道62上，所述第二电动缸64设置在所述第二直线驱动机构63上，所述第二机械托盘65设置在所述第二电动缸64上。

所述第二直线驱动机构63，用于带动所述第二电动缸64和第二机械托盘65在所述第二轨道62上移动。示例的，所述第二轨道62上设有齿条；所述第二直线驱动机构63包括：滑块、步进电机和齿轮，其中，滑块设置在所述第二轨道62上，步进电机设置在滑块上，齿轮设置在步进电机的输出轴上，齿轮与所述第二轨道62上的齿条啮合，通过控制步进电机转动从而使滑块可以在所述第二轨道62上移动。优选的，所述第二直线驱动机构63、第二电动缸64和第二机械托盘65设置两组，使用两组第二机械托盘65可以更稳定的接收所述收发球筒2。

在一种示意性的实施方式中，所述收发球接收装置6还包括：第三缓冲支架66、第三辅助支柱67、第四位移传感器68和限位开关69，其中，所述第三缓冲支架66与所述接收装置框架61固定连接，所述第三缓冲支架66设置在所述接收装置框架61的下方；所述第三辅助支柱67设置在所述第三缓冲支架66的下方，所述第三辅助支柱67与所述第三缓冲支架66接触。

所述第三缓冲支架66和第三辅助支柱67可以设置一个或多个，用于辅助支撑所述接收装置框架61，防止由于待检测管道较重而使所述接收装置框架61发生变形。

所述第四位移传感器68设置在所述第二直线驱动机构63上。所述第四位移传感器68，用于检测所述第二直线驱动机构63的位移距离，并将位移距离数据反馈给所述控制装置7，根据待检测管道的长度设定位移距离，所述控制装置7可以控制所述第二直线驱动机构63达到预设的位移距离。

所述限位开关69设置在所述第二轨道62上，所述限位开关69位于所述第二轨道62的前端位置。所述限位开关69，用于限制所述第二直线驱动机构63的行程。

在一种示意性的实施方式中，所述输送系统还包括：中线调整装置4，所述中线调整装置4设置在所述管道输送框架11和/或辅助输送框架51上，所述中线调整装置4与所述控制装置7连接。所述中线调整装置4包括：成对的电动滑台41、调整块42和距离传感器43，所述调整块42和距离传感器43设置在所述电动滑台41上；所述电动滑台41设置在所述管道输送框架11和/或辅助输送框架51上。

如图2所示，所述中线调整装置4，用于调整待检测管道和/或所述收发球筒2使其处于所述管道输送框架11的中轴线上。所述电动滑台41，用于带动所述调整块42动作，所述电动滑台41对称的布置在待检测管道两侧。所述距离传感器43，用于检测待检测管道两侧的距离，并将距离数据反馈给所述控制装置7，当待检测管道两侧的距离数据超过设定值时，所述控制装置7控制所述电动滑台41动作，使所述调整块42与待检测管道接触，调整待检测管道位于所述管道输送框架11的中轴线上。示例的，所述距离传感器43可以采用超声波传感器，所述调整块42可以采用滚轮的形式。

在工作时，以管道检测器是无动力的为例，管道检测器装载在收发球筒2内，收发球筒2上的第一电动插销23和第二电动插销24关闭，将管道检测器阻挡在其中。收发球抓取装置3将收发球筒2抓起，停留在空中。待检测管道从前端位置开始由辅助输送装置5上的第二动力辊52输送前往待检区，当管道输送框架11的前端端点处的一对红外发射器19和红外接收器110的光路被阻挡时，说明待检测管道开始进入待检区；当管道输送框架11的前端端点处的一对所述红外发射器19和红外接收器110的光路没有被阻挡，而另一对红外发射器19和红外接收器110的光路被阻挡时，说明待检测管道完全进入了待检区，这时控制装置7控制第一动力辊12制动，待检测管道停留在待检区。在待检测管道输送过程中，中线调整装置4不断对待检测管道进行调整，保证其在管道输送框架11的中轴线上。

根据第一位移传感器17和第三位移传感器59的检测数据，控制装置7控制第一液压支柱13和第二液压支柱53升举到预设高度，使管道输送框架11和待检测管道变成倾斜状态。第一倾角传感器18检测管道输送框架11的倾斜角度，当倾斜角度超过设定值时，控制装置7发出警报并联动控制第一液压支柱13进行反方向调节。

如图4所示，收发球抓取装置3将收发球筒2放在辅助输送装置5上，通过收发球筒2上的第一红外测距传感器25检测收发球筒2与待检测管道之间的距离，控制装置7控制辅助输送装置5和中线调整装置4微调收发球筒2使其与待检测管道的距离满足预设值。控制装置7控制第一电动插销23打开，控制第一电动缸55升举第一机械托盘56。通过第一机械托盘56与收发球筒2接触，使收发球筒2倾斜，通过重力使管道检测器从收发球筒2中进入待检测管道开始进行检测。第二倾角传感器28检测收发球筒2的倾斜角度，当倾斜角度超过设定值时，控制装置7发出警报。

第二红外测距传感器26检测到管道检测器离开收发球筒2后，控制装置7控制第一电动插销23关闭，并控制机械手34将收发球筒2抓起，然后控制第一直线驱动机构33向待检测管道的后端移动。第一直线驱动机构33的移动距离根据待检测管道的长度设定，通过第二位移传感器35检测第一直线驱动机构33的移动距离。同时，通过第四位移传感器68检测第二直线驱动机构63的移动距离，控制收发球接收装置6也向待检测管道的后端移动。收发球接收装置6到达接收位置后，控制装置7控制第二电动缸64将第二机械托盘65升到接收位置，然后控制机械手34将收发球筒2放到第二机械托盘65上，并将第二电动插销24打开。

管道检测器检测完成后，会从待检测管道后端进入到收发球筒2中，当第三红外测距传感器27检测到管道检测器进入到收发球筒2后，控制装置7控制第二电动插销24关闭，然后控制收发球抓取装置3将收发球筒2输送回前端初始位置，同时控制收发球接收装置6、第一液压支柱13和第二液压支柱53回到初始位置。最后，控制管道输送装置1将待检测管道输送到下一工序，一套检测作业完成。

当管道检测器是有动力时，总体的检测过程与上述过程相同，区别在于不用控制第一液压支柱13和第二液压支柱53升起，管道检测器在收发球筒2中就开始检测，之后进入待检测管道后不会出现检测盲区。

本申请提供了一种具备状态感知功能的检测器输送系统，包括：管道输送装置1、收发球筒2、收发球抓取装置3和控制装置7，其中，收发球抓取装置3设置在管道输送装置1的上方；收发球抓取装置3与收发球筒2连接；控制装置7分别与管道输送装置1、收发球筒2、收发球抓取装置3连接。输送系统无论是无动力管道检测器还是有动力管道检测器，均可使用，并且不会出现检测盲区。采用了第一位移传感器17、第一倾角传感器18、红外发射器19、红外接收器110、第一红外测距传感器25、第二红外测距传感器26、第三红外测距传感器27、第二倾角传感器28、第二位移传感器35、距离传感器43、第三位移传感器59、第四位移传感器68等多种传感器，对各个机构的工作状态具备状态感知功能，可有效实现自动化、智能化管道输送及检测，降低人工成本。

本申请提供的实施例之间的相似部分相互参见即可，以上提供的具体实施方式只是本申请总的构思下的几个示例，并不构成本申请保护范围的限定。对于本领域的技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下依据本申请方案所扩展出的任何其他实施方式都属于本申请的保护范围。

Claims (8)

1.一种具备状态感知功能的检测器输送系统，其特征在于，包括：管道输送装置（1）、收发球筒（2）、收发球抓取装置（3）和控制装置（7），其中，

所述收发球抓取装置（3）设置在所述管道输送装置（1）的上方；所述收发球抓取装置（3）与所述收发球筒（2）连接；所述控制装置（7）分别与所述管道输送装置（1）、收发球筒（2）、收发球抓取装置（3）连接；

所述管道输送装置（1）包括：管道输送框架（11）、第一动力辊（12）、第一液压支柱（13）和固定支柱（14），其中，

所述第一动力辊（12）包括：多个输送辊X、动力辊传动部件X和动力辊制动部件X，所述输送辊X依次间隔排列设置在所述管道输送框架（11）上，各输送辊X相互平行；所述动力辊传动部件X与所述输送辊X连接，所述动力辊制动部件X与所述输送辊X连接；

所述第一液压支柱（13）与所述管道输送框架（11）铰接；所述固定支柱（14）与所述管道输送框架（11）铰接，所述固定支柱（14）位于所述管道输送框架（11）的后端位置；

所述收发球抓取装置（3）包括：抓取装置框架（31）、第一轨道（32）、第一直线驱动机构（33）、机械手（34）和第二位移传感器（35），其中，

所述抓取装置框架（31）设置在所述管道输送框架（11）的上方，所述抓取装置框架（31）上设有所述第一轨道（32），所述第一直线驱动机构（33）设置在所述第一轨道（32）上；

所述机械手（34）设置在所述第一直线驱动机构（33）上，所述机械手（34）位于所述第一直线驱动机构（33）下方，所述机械手（34）与所述收发球筒（2）连接；

所述第二位移传感器（35）设置在所述第一直线驱动机构（33）上。

2.根据权利要求1所述的一种具备状态感知功能的检测器输送系统，其特征在于，所述输送系统还包括：辅助输送装置（5），所述辅助输送装置（5）设置在所述管道输送装置（1）的前端位置，所述辅助输送装置（5）与所述管道输送装置（1）同轴设置；所述辅助输送装置（5）与所述控制装置（7）连接；

所述辅助输送装置（5）包括：辅助输送框架（51）、第二动力辊（52）、第二液压支柱（53）、倾斜机构框架（54）、第一电动缸（55）和第一机械托盘（56），其中，

所述第二动力辊（52）包括：多个输送辊Y、动力辊传动部件Y和动力辊制动部件Y，所述输送辊Y依次间隔排列设置在所述辅助输送框架（51）上，各输送辊Y相互平行；所述动力辊传动部件Y与所述输送辊Y连接，所述动力辊制动部件Y与所述输送辊Y连接；

所述第二液压支柱（53）与所述辅助输送框架（51）固定连接，所述第二液压支柱（53）的数量为四个，四个所述第二液压支柱（53）分别位于所述辅助输送框架（51）的四角位置；

所述倾斜机构框架（54）与所述辅助输送框架（51）固定连接，所述倾斜机构框架（54）位于所述辅助输送框架（51）下方；所述第一电动缸（55）设置在所述倾斜机构框架（54）上，所述第一机械托盘（56）设置在第一电动缸（55）上。

3.根据权利要求2所述的一种具备状态感知功能的检测器输送系统，其特征在于，所述辅助输送装置（5）包括：第二缓冲支架（57）、第二辅助支柱（58）和第三位移传感器（59），其中，

所述第二缓冲支架（57）与所述辅助输送框架（51）固定连接，所述第二缓冲支架（57）设置在所述辅助输送框架（51）的下方；所述第二辅助支柱（58）设置在所述第二缓冲支架（57）的下方，所述第二辅助支柱（58）与所述第二缓冲支架（57）接触；

所述第三位移传感器（59）设置在所述第二液压支柱（53）上。

4.根据权利要求1所述的一种具备状态感知功能的检测器输送系统，其特征在于，所述输送系统还包括：收发球接收装置（6），所述收发球接收装置（6）设置在所述管道输送框架（11）下方，所述收发球接收装置（6）与所述控制装置（7）连接；

所述收发球接收装置（6）包括：接收装置框架（61）、第二轨道（62）、第二直线驱动机构（63）、第二电动缸（64）和第二机械托盘（65），其中，

所述接收装置框架（61）与所述管道输送框架（11）固定连接，所述接收装置框架（61）位于所述管道输送框架（11）的后端位置；

所述第二轨道（62）设置在所述接收装置框架（61）上，所述第二直线驱动机构（63）设置在所述第二轨道（62）上，所述第二电动缸（64）设置在所述第二直线驱动机构（63）上，所述第二机械托盘（65）设置在所述第二电动缸（64）上。

5.根据权利要求4所述的一种具备状态感知功能的检测器输送系统，其特征在于，所述收发球接收装置（6）还包括：第三缓冲支架（66）、第三辅助支柱（67）、第四位移传感器（68）和限位开关（69），其中，

所述第三缓冲支架（66）与所述接收装置框架（61）固定连接，所述第三缓冲支架（66）设置在所述接收装置框架（61）的下方；所述第三辅助支柱（67）设置在所述第三缓冲支架（66）的下方，所述第三辅助支柱（67）与所述第三缓冲支架（66）接触；

所述第四位移传感器（68）设置在所述第二直线驱动机构（63）上；

所述限位开关（69）设置在所述第二轨道（62）上，所述限位开关（69）位于所述第二轨道（62）的前端位置。

6.根据权利要求1或2所述的一种具备状态感知功能的检测器输送系统，其特征在于，所述输送系统还包括：中线调整装置（4），所述中线调整装置（4）设置在所述管道输送框架（11）和/或辅助输送框架（51）上，所述中线调整装置（4）与所述控制装置（7）连接；

所述中线调整装置（4）包括：成对的电动滑台（41）、调整块（42）和距离传感器（43），所述调整块（42）和距离传感器（43）设置在所述电动滑台（41）上；所述电动滑台（41）设置在所述管道输送框架（11）和/或辅助输送框架（51）上。

7.根据权利要求1所述的一种具备状态感知功能的检测器输送系统，其特征在于，所述管道输送装置（1）还包括：第一缓冲支架（15）、第一辅助支柱（16），第一位移传感器（17）、第一倾角传感器（18）、红外发射器（19）和红外接收器（110），其中，

所述第一缓冲支架（15）与所述管道输送框架（11）固定连接，所述第一缓冲支架（15）设置在所述管道输送框架（11）的下方；所述第一辅助支柱（16）设置在所述第一缓冲支架（15）的下方，所述第一辅助支柱（16）与所述第一缓冲支架（15）接触；

所述第一位移传感器（17）设置在所述第一液压支柱（13）上；

所述第一倾角传感器（18）设置在所述管道输送框架（11）上，所述第一倾角传感器（18）位于所述管道输送框架（11）的后端位置；

所述红外发射器（19）和红外接收器（110）成对设置在所述管道输送框架（11）上，所述红外发射器（19）和红外接收器（110）分别在所述管道输送框架（11）的两侧，所述红外发射器（19）和红外接收器（110）之间形成的光路与所述管道输送框架（11）的中轴线垂直；所述红外发射器（19）和红外接收器（110）的数量为两对，两对所述红外发射器（19）和红外接收器（110）位于所述管道输送框架（11）的前端位置。

8.根据权利要求1所述的一种具备状态感知功能的检测器输送系统，其特征在于，所述收发球筒（2）包括：收发球外壳（21）、吊耳（22）、第一电动插销（23）、第二电动插销（24）、第一红外测距传感器（25）、第二红外测距传感器（26）、第三红外测距传感器（27）和第二倾角传感器（28），其中，

所述收发球外壳（21）为圆筒状，所述收发球外壳（21）的两端为开口；

所述吊耳（22）设置在所述收发球外壳（21）上方的外壁上，所述吊耳（22）与所述机械手（34）连接；

所述第一电动插销（23）固定在所述收发球外壳（21）一端的外壁上，所述第二电动插销（24）固定在所述收发球外壳（21）另一端的外壁上；

所述第一红外测距传感器（25）设置在所述收发球外壳（21）一端的外壁上，所述第二红外测距传感器（26）设置在所述收发球外壳（21）一端的内壁上，所述第三红外测距传感器（27）设置在所述收发球外壳（21）另一端的内壁上；

所述第二倾角传感器（28）设置在所述收发球外壳（21）上。

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