CN116989647B - 一种管道同轴度检测机器人及自动化生产线 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种管道同轴度检测机器人及自动化生产线，涉及管道生产技术领域，包括：工作台，还包括：夹持机构；支撑板，其固定连接在工作台上；螺杆；检测机构，其包括螺接在螺杆上的圆环，圆环上固定连接有固定板；旋转行进机构，其包括转动连接在圆环上的圆盘，圆盘的一侧固定连接有第一齿圈，另一侧偏心固定连接有行进杆，行进杆上转动连接有抵接球，抵接球活动连接在螺杆的螺纹槽内；驱动机构，其用于驱动圆盘转动，以使抵接球在螺杆的螺纹槽内移动，带动圆环在螺杆上旋转移动，对管道的各位置进行检测。通过驱动机构的动力，使检测机构在螺杆上移动的同时发生旋转，以使检测机构对管道的各个部位进行检测，减小检测误差，提高检测效率。
Description
技术领域
本发明涉及管道生产技术领域，具体为一种管道同轴度检测机器人及自动化生产线。
背景技术
同轴度就是定位公差，理论正确位置即为基准轴线；由于被测轴线对基准轴线的不同点可能在空间各个方向上出现，故其公差带为一以基准轴线为轴线的圆柱体，公差值为该圆柱体的直径，在公差值前总加注符号“Φ”。
如公开号为：CN112197667A，公开日期为：2021年1月8日，名称为：《一种管道加工用直管同轴度检测装置》，包括工作台，所述工作台的顶部开设有滑动槽，所述滑动槽的内部固定连接有定位轴，所述工作台的顶部开设有移动槽，所述移动槽的竖直截面为倒“T”字形，所述移动槽在滑动槽的右侧且与之互不接触。该管道加工用直管同轴度检测装置，通过使固定杆进行转动，进而使得转动盘带动第二螺纹杆进行转动，直管的轴线在第二螺纹杆的中心处所在的直线正上方，进而使得直管的轴线位置得到固定与确定，使得直管轴线的测量更加的方便快捷，使得工人们可以更加方便的对直管轴线进行检测，同时使得直管在进行同轴度检测时更加的稳定。
现有技术中，对管道进行同轴度检测时，通常使用百分表对管道进行测量，通过百分表的数值跳动，来判断管道的同轴度；其一，通常采取抽样的方式，根据管道的长度，在管道的长度方向上间隔的进行多次测量，并且每次测量选取垂直于管道轴线的几个位置进行检测，如此一来，则无法对垂直于管道轴线的所有位置进行检测；其二，采用间隔多次测量的方式，无法将管道长度方向上的所有位置检测到，造成检测误差，并且通过多次测量，使检测效率降低。
发明内容
本发明的目的是提供一种管道同轴度检测机器人及自动化生产线，以解决上述现有技术中的不足之处。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种管道同轴度检测机器人，包括：工作台，还包括：
夹持机构，其嵌设在工作台内，用于对管道进行夹持；
支撑板，其固定连接在工作台上；
螺杆，其固定连接在支撑板上；
检测机构，其包括螺接在螺杆上的圆环，圆环上固定连接有固定板，检测机构用于对管道的同轴度进行检测；
旋转行进机构，其包括转动连接在圆环上的圆盘，圆盘的一侧固定连接有第一齿圈，另一侧偏心固定连接有行进杆，行进杆上转动连接有抵接球，抵接球活动连接在螺杆的螺纹槽内；
驱动机构，其固定连接在固定板上，驱动机构用于驱动圆盘转动，以使抵接球在螺杆的螺纹槽内移动，进一步带动圆环在螺杆上旋转移动，以对管道内壁的各个位置进行检测。
进一步地，驱动机构包括固定连接在固定板上的电机，电机的输出端固定连接有第一齿轮，第一齿轮与第一齿圈啮合。
进一步地，检测机构还包括固定连接在圆环上的固定杆，固定杆上开设有滑槽，滑槽内滑动连接有检测杆，滑槽内底壁上固定连接有压力传感器，检测杆与压力传感器之间设置有第一弹簧。
进一步地，圆环上呈圆周阵列的设置有多个固定杆。
进一步地，还包括调节机构，其包括转动连接在在圆环上的转动环，转动环上呈圆周阵列的固定连接有多个连接杆，各连接杆上共同固定连接有第二齿圈，调节机构还包括转动连接在各固定杆上的第二齿轮，以及固定连接在各检测杆上的齿条，各第二齿轮分别一一对应地与各齿条啮合。
进一步地，还包括联动机构，其包括转动连接在固定板上的第一转轴，第一转轴的一端固定连接有与第一齿轮啮合的第三齿轮，另一端固定连接有第一带轮，固定板上开设有调节槽，调节槽内活动连接有第二转轴，第二转轴上分别固定连接有第二带轮和第四齿轮，第一带轮与第二带轮之间设置有皮带，固定板上还固定连接有第三转轴，第三转轴上转动连接有第五齿轮，第五齿轮与第二齿圈啮合，且第五齿轮与第四齿轮啮合配合，固定板上转动连接有气缸，气缸的输出端与第二转轴转动连接。
进一步地，夹持机构包括嵌设在工作台上的夹持座，夹持座上竖向滑动连接有下压平台，下压平台与夹持座的底部之间设置有第二弹簧，下压平台的底部呈对称转地动连接有两连杆，两连杆的一端均固定连接有第一滑杆，两第一滑杆上均转动连接有夹持杆，两夹持杆上均固定连接有第二滑杆，夹持座上分别对称开设有两第一滑槽和两第二滑槽，两第一滑杆分别一一对应地滑动连接在两第一滑槽内，两第二滑杆分别一一对应地滑动连接在两第二滑槽内。
进一步地，夹持机构的数量为两个，两夹持机构呈对称地分布在工作台上。
一种自动化生产线，其包括管道同轴度检测机器人，所述管道同轴度检测机器人为上述的管道同轴度检测机器人。
在上述技术方案中，本发明提供的一种管道同轴度检测机器人：
1、通过驱动机构的动力，使检测机构在螺杆上移动的同时发生旋转，以使检测机构对管道的各个部位进行检测，减小检测误差，提高检测效率。
2、通过联动机构能够将电机的动力传输给调节机构，以使调节机构对检测杆在固定杆上滑动的距离进行调节，使检测杆能位于管道内。
3、通过气缸的输出端推动第二转轴在调节槽内移动，以使第四齿轮与第五齿轮脱离啮合状态，以使第一弹簧恢复弹性形变，驱使各检测杆的一端均与管道的内壁抵接，开始同轴度检测工作。
4、由于上述管道同轴度检测机器人具有上述技术效果，包含该管道同轴度检测机器人的自动化生产线也应具有相应的技术效果。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，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，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的整体结构示意图；
图2为本发明实施例提供的夹持机构、支撑板、螺杆结构示意图；
图3为本发明实施例提供的夹持机构结构示意图；
图4为本发明实施例提供的夹持机构结构示意图；
图5为本发明实施例提供的支撑板、螺杆、检测机构、调节机构、旋转行进机构结构示意图；
图6为本发明实施例提供的检测机构、调节机构、旋转行进机构结构示意图；
图7为本发明实施例提供的另一角度的检测机构、调节机构、旋转行进机构结构示意图；
图8为本发明实施例提供的检测机构、调节机构、旋转行进机构、固定板结构示意图；
图9为本发明实施例提供的圆环、固定杆、检测杆、第二齿轮、齿条结构示意图；
图10为本发明实施例提供的检测机构结构示意图；
图11为本发明实施例提供的固定板、驱动机构、联动机构结构示意图。
附图标记说明：1、工作台；2、夹持机构；21、夹持座；211、第一直槽；212、第二直槽；22、下压平台；23、第二弹簧；24、连杆；25、夹持杆；3、支撑板；4、螺杆；5、检测机构；51、圆环；52、固定杆；53、检测杆；54、第一弹簧；55、压力传感器；521、滑槽；6、调节机构；61、转动环；62、连接杆；63、第二齿圈；64、第二齿轮；65、齿条；7、旋转行进机构；71、圆盘；72、第一齿圈；73、行进杆；74、抵接球；8、固定板；81、调节槽；9、驱动机构；91、电机；92、第一齿轮；10、联动机构；101、第一转轴；102、第三齿轮；103、第一带轮；104、第二转轴；105、第二带轮；106、皮带；107、第三转轴；108、第五齿轮；109、第四齿轮；110、气缸。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。
请参阅图1-11，一种管道同轴度检测机器人，包括：工作台1，还包括：夹持机构2，其嵌设在工作台1内，用于对管道进行夹持；支撑板3，其固定连接在工作台1上；螺杆4，其固定连接在支撑板3上；具体地，支撑板3上固定连接有支撑杆，支撑杆与螺杆4共轴固定连接；检测机构5，其包括螺接在螺杆4上的圆环51，圆环51上固定连接有固定板8，检测机构5用于对管道的同轴度进行检测；旋转行进机构7，其包括转动连接在圆环51上的圆盘71，圆盘71的一侧固定连接有第一齿圈72，另一侧偏心固定连接有行进杆73，行进杆73上转动连接有抵接球74，抵接球74活动连接在螺杆4的螺纹槽内。
在本发明的实施例中：驱动机构9，其固定连接在固定板8上，驱动机构9用于驱动圆盘71转动，以使抵接球74在螺杆4的螺纹槽内移动，进一步带动圆环51在螺杆4上旋转移动，以对管道内壁的各个位置进行检测。
在本发明的实施例中，具体地，驱动机构9包括固定连接在固定板8上的电机91，电机91的输出端固定连接有第一齿轮92，第一齿轮92与第一齿圈72啮合；通过电机91带动第一齿轮92旋转，第一齿轮92与第一齿圈72通过啮合配合，使圆盘71转动，圆盘71转动带动行进杆73和抵接球74同步转动，抵接球74由于活动连接在螺杆4的螺纹槽内，以带动圆盘71转动的同时，在螺杆4移动；并且，由于圆盘71与圆环51转动连接，圆盘71发生移动的同时，会带动圆环51用于移动，通过圆环51与螺杆4的螺纹配合，驱使圆环51发生旋转，以使检测机构5对管道进行同轴度检测。
在本发明的实施例中，具体地，夹持机构2包括嵌设在工作台1上的夹持座21，夹持座21上竖向滑动连接有下压平台22，下压平台22与夹持座21的底部之间设置有第二弹簧23；具体地，第二弹簧23为压簧；再具体地，第二弹簧23的一端固定连接在下压平台22的底部，另一端固定连接在夹持座21上；第二弹簧23恢复弹性形变的过程，驱使下压平台22在夹持座21上竖直向上移动；下压平台22的底部呈对称转地动连接有两连杆24，两连杆24的一端均固定连接有第一滑杆，两第一滑杆上均转动连接有夹持杆25，两夹持杆25上均固定连接有第二滑杆，夹持座21上分别对称开设有两第一直槽211和两第二直槽212；具体地，两第一直槽211为水平开设，两第二直槽212为倾斜开设；两第一滑杆分别一一对应地滑动连接在两第一直槽211内，两第二滑杆分别一一对应地滑动连接在两第二直槽212内；下压平台22下移的过程中，驱使第一滑杆在第一直槽211内滑动，由于夹持杆25的长度固定，所以第一滑杆滑动的同时，会带动第二滑杆在第二直槽212内滑动，以使夹持杆25的一端与管道进行抵接配合，实现对管道的夹持。
作为本发明优选地实施例：夹持机构2的数量为两个，两夹持机构2呈对称地分布在工作台1上；通过两个夹持机构2分别对管道的两端进行夹持，能够使管道在进行同轴度检测时更加稳定。
在本发明的实施例中：检测机构5还包括固定连接在圆环51上的固定杆52，固定杆52上开设有滑槽521，滑槽521内滑动连接有检测杆53，滑槽521内底壁上固定连接有压力传感器55，检测杆53与压力传感器55之间设置有第一弹簧54；当第一弹簧54收缩时，会对压力传感器55进行挤压，以使压力传感器55受到压力，通过压力数值判断管道的同轴度；并且，当其中一个检测杆53在固定杆52上发生滑动时，在调节机构6的作用下，会使其他各检测杆53也跟随发生滑动，使各压力传感器55的收到的压力产生变化，以此是判断管道的同轴度。
作为本发明优选地实施例：圆环51上呈圆周阵列的设置有多个固定杆52；并且各固定杆52内的结构保持一致；通过设置有多个检测杆53，能够使测量误差更小。
在本发明的实施例中：还包括调节机构6，调节机构6用于调节检测杆53在固定杆52上滑动的距离，其包括转动连接在在圆环51上的转动环61，转动环61上呈圆周阵列的固定连接有多个连接杆62，各连接杆62上共同固定连接有第二齿圈63，调节机构6还包括转动连接在各固定杆52上的第二齿轮64，以及固定连接在各检测杆53上的齿条65；具体地，固定杆52上开设有用于容纳齿条65的齿槽，各第二齿轮64分别一一对应地与各齿条65啮合。
在本发明的实施例中：还包括联动机构10，联动机构10用于将电机91的动力传输给调节机构6，其包括转动连接在固定板8上的第一转轴101，第一转轴101的一端固定连接有与第一齿轮92啮合的第三齿轮102，另一端固定连接有第一带轮103，固定板8上开设有调节槽81，调节槽81内活动连接有第二转轴104，第二转轴104上分别固定连接有第二带轮105和第四齿轮109，第一带轮103与第二带轮105之间设置有皮带106，固定板8上还固定连接有第三转轴107，第三转轴107上转动连接有第五齿轮108，第五齿轮108与第二齿圈63啮合，且第五齿轮108与第四齿轮109啮合配合，固定板8上转动连接有气缸110；具体地，气缸110的壳体转动连接在固定板8上，气缸110的输出端与第二转轴104转动连接。
在本发明的实施例中，还包括输送机构，输送机构用于输送管道，以使管道被输送至夹持机构2位置处，以被夹持机构2夹持；输送机构采用现有技术，在此不过多赘述。
在本发明的实施例中：还提供一种自动化生产线，其包括上述的管道同轴度检测机器人；该自动化生产线不仅用于管道的同轴度检测，还用于管道的生产。
工作原理：使用时，管道被输送机构输送至夹持机构2位置处，管道放置在下压平台22上，由于管道本身的重量，驱使下压平台22在夹持座21上竖直向下移动，下压平台22下移的过程中，驱使第一滑杆在第一直槽211内滑动，由于夹持杆25的长度固定，所以第一滑杆滑动的同时，会带动第二滑杆在第二直槽212内滑动，以使夹持杆25的一端与管道进行抵接配合，实现对管道的夹持，使其在进行同轴度检测时更加稳定。
启动电机91，电机91的输出端带动第一齿轮92转动，第一齿轮92分别于第一齿圈72、第三齿轮102啮合。
其中；第一齿圈72被第一齿轮92驱动旋转时，带动圆盘71转动，圆盘71转动带动行进杆73和抵接球74同步转动，抵接球74由于活动连接在螺杆4的螺纹槽内，以带动圆盘71转动的同时，在螺杆4移动；并且，由于圆盘71与圆环51转动连接，圆盘71发生移动的同时，会带动圆环51用于移动，通过圆环51与螺杆4的螺纹配合，驱使圆环51发生旋转，以使检测机构5对管道进行同轴度检测；由于检测机构5移动的同时也在旋转，所以能够对管道的每个部位都进行检测。
并且，第三齿轮102被第一齿轮92驱动旋转时，第三齿轮102会带动第一带轮103同步转动，第一带轮103与第二带轮105之间通过皮带106的传动，第一带轮103带动第四齿轮109与第五齿轮108啮合传动，而第五齿轮108又与第二齿圈63啮合传动，同时，第二齿圈63与多个第二齿轮64啮合转动，各第二齿轮64均与以齿条65啮合，所以，当第二齿圈63旋转时，会带动各检测杆53在固定杆52上，向圆环51的轴向方向滑动，以使各检测杆53的顶端所形成的“虚拟圆”的直径缩小，进一步使第一弹簧54发生弹性形变而收缩，以将检测机构5置于管道内；这时，启动气缸110，气缸110的输出端推动第二转轴104在调节槽81内移动，以使第四齿轮109与第五齿轮108脱离啮合状态，以使第一弹簧54恢复弹性形变，驱使各检测杆53的一端均与管道的内壁抵接，开始同轴度检测工作。
以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。
Claims (4)
1.一种管道同轴度检测机器人，其特征在于，包括：工作台(1)，还包括：
夹持机构(2)，其嵌设在工作台(1)内，用于对管道进行夹持；
支撑板(3)，其固定连接在工作台(1)上；
螺杆(4)，其固定连接在支撑板(3)上；
检测机构(5)，其包括螺接在螺杆(4)上的圆环(51)，圆环(51)上固定连接有固定板(8)，检测机构(5)用于对管道的同轴度进行检测；
旋转行进机构(7)，其包括转动连接在圆环(51)上的圆盘(71)，圆盘(71)的一侧固定连接有第一齿圈(72)，另一侧偏心固定连接有行进杆(73)，行进杆(73)上转动连接有抵接球(74)，抵接球(74)活动连接在螺杆(4)的螺纹槽内；
驱动机构(9)，其固定连接在固定板(8)上，驱动机构(9)用于驱动圆盘(71)转动，以使抵接球(74)在螺杆(4)的螺纹槽内移动，进一步带动圆环(51)在螺杆(4)上旋转移动，以对管道内壁的各个位置进行检测；
驱动机构(9)包括固定连接在固定板(8)上的电机(91)，电机(91)的输出端固定连接有第一齿轮(92)，第一齿轮(92)与第一齿圈(72)啮合；
检测机构(5)还包括固定连接在圆环(51)上的固定杆(52)，固定杆(52)上开设有滑槽(521)，滑槽(521)内滑动连接有检测杆(53)，滑槽(521)内底壁上固定连接有压力传感器(55)，检测杆(53)与压力传感器(55)之间设置有第一弹簧(54)；
圆环(51)上呈圆周阵列的设置有多个固定杆(52)；
还包括调节机构(6)，其包括转动连接在圆环(51)上的转动环(61)，转动环(61)上呈圆周阵列的固定连接有多个连接杆(62)，各连接杆(62)上共同固定连接有第二齿圈(63)，调节机构(6)还包括转动连接在各固定杆(52)上的第二齿轮(64)，以及固定连接在各检测杆(53)上的齿条(65)，各第二齿轮(64)分别一一对应地与各齿条(65)啮合；
还包括联动机构(10)，其包括转动连接在固定板(8)上的第一转轴(101)，第一转轴(101)的一端固定连接有与第一齿轮(92)啮合的第三齿轮(102)，另一端固定连接有第一带轮(103)，固定板(8)上开设有调节槽(81)，调节槽(81)内活动连接有第二转轴(104)，第二转轴(104)上分别固定连接有第二带轮(105)和第四齿轮(109)，第一带轮(103)与第二带轮(105)之间设置有皮带(106)，固定板(8)上还固定连接有第三转轴(107)，第三转轴(107)上转动连接有第五齿轮(108)，第五齿轮(108)与第二齿圈(63)啮合，且第五齿轮(108)与第四齿轮(109)啮合配合，固定板(8)上转动连接有气缸(110)，气缸(110)的输出端与第二转轴(104)转动连接。
2.根据权利要求1所述的一种管道同轴度检测机器人，其特征在于，夹持机构(2)包括嵌设在工作台(1)上的夹持座(21)，夹持座(21)上竖向滑动连接有下压平台(22)，下压平台(22)与夹持座(21)的底部之间设置有第二弹簧(23)，下压平台(22)的底部呈对称转地动连接有两连杆(24)，两连杆(24)的一端均固定连接有第一滑杆，两第一滑杆上均转动连接有夹持杆(25)，两夹持杆(25)上均固定连接有第二滑杆，夹持座(21)上分别对称开设有两第一直槽(211)和两第二直槽(212)，两第一滑杆分别一一对应地滑动连接在两第一直槽(211)内，两第二滑杆分别一一对应地滑动连接在两第二直槽(212)内。
3.根据权利要求2所述的一种管道同轴度检测机器人，其特征在于，夹持机构(2)的数量为两个，两夹持机构(2)呈对称地分布在工作台(1)上。
4.一种自动化生产线，其特征在于，其包括权利要求1-3任一项所述的一种管道同轴度检测机器人。
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- 2023-06-28 CN CN202310772059.1A patent/CN116989647B/zh active Active
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