CN205278672U - 一种用于管道内部的移动平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于管道内部的移动平台，其包括：平台本体，其包括沿管道轴向方向延伸的支撑平台；缩放机构，其设置在所述支撑平台的两端，以及轮组，其设置在所述缩放机构上，驱动所述平台本体沿管道移动；其中，所述缩放机构包括：第一支座，其固定安装在所述支撑平台的两端；第二支座，通过一驱动杆滑动连接所述第一支座；以及至少三个闭链连杆机构，其连接于所述第一支座和第二支座之间，在所述驱动杆的驱动下进行收缩或者展开。本实用新型所述适用于多种规格管道内部的移动机构平台，可以满足在多种规格管道内部进行工作，并满足通过弯头和有坡度的管道等性能特点。

Description

一种用于管道内部的移动平台

技术领域

本实用新型涉及一种移动平台机构。更具体地说，本实用新型涉及一种适用于多种规格管道内部的移动平台。

背景技术

工业管道在制作、使用及维修维护过程中，管道内部的施工、清理、检查、检测等工作往往会受到空间问题、安全问题等影响而无法进行或无法顺利完成。因此今年来管道机器人成为工业管道施工中的一个重要辅助工具，它可以代替工人进行管道内部的焊接，焊缝的检查，法兰接口状况检查、内表面的清污或运送物料等工作。

然而在实际的管道工程中，管道的规格往往包含多种，因此管路中出现管道内径变化，并存在拐弯、上坡、下坡等情况。因此管道机器人出现功能单一，无法同时满足多种工况需求的情况。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本实用新型还有一个目的是提供一种适用于多种规格管道内部的移动机构平台，可以满足在多种规格管道内部进行工作，并满足通过弯头和有坡度的管道等性能特点。

为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点，提供了一种用于管道内部的移动平台，其包括：

平台本体，其包括沿管道轴向方向延伸的支撑平台；

缩放机构，其设置在所述支撑平台的两端，

以及轮组，其设置在所述缩放机构上，驱动所述平台本体沿管道移动；

其中，所述缩放机构包括：

第一支座，其固定安装在所述支撑平台的两端；

第二支座，通过一驱动杆滑动连接所述第一支座；

以及至少三个闭链连杆机构，其连接于所述第一支座和第二支座之间，在所述驱动杆的驱动下进行收缩或者展开。

优选的是，所述闭链连杆机构包括：

第一连杆，其上设置有第一关节部，所述第一连杆的第一端枢接于所述第二支座；

第二连杆，其上设置有第二关节部，所述第二连杆的第一端枢接于所述第一支座，第二端可旋转地连接至所述第一连杆的第一关节部；

第三连杆，其第一端可旋转地连接至所述第二连杆的第二关节部；

第四连杆，其上设置有第三关节部，所述第四连杆的第一端可旋转地连接所述第三连杆的第二端，所述第四连杆的第二端上连接有所述轮组。

优选的是，所述第一连杆包括第一区段和第二区段，所述第一关节部位于第一区段和第二区段之间；所述第一区段配合所述第二连杆与所述驱动杆组成曲柄滑块机构；

所述第二区段配合所述第三连杆、部分第二连杆以及第四连杆组成平行四边形连杆机构。

优选的是，所述闭链连杆机构的自由度为1。

优选的是，所述轮组位于所述平台本体轮廓外侧，所述轮组包括驱动轮和从动轮，所述驱动轮和从动轮为橡胶轮。

优选的是，所述第三连杆为7字型。

优选的是，所述第一连杆的第一关节部位于所述第一连杆的中间位置，所述第一关节部包括垂直于所述第一连杆的固定部和穿设在所述固定部自由端的销轴，所述销轴可旋转连接所述第二连杆的第二端。

优选的是，所述第一支座为环形，固定安装在所述支撑平台的两个端部；在所述第一支座的外侧面上设置有至少三个第一连接部，所述第二连杆的第一端可旋转连接至所述第一连接部；所述驱动杆的一端穿过所述第一支座内部。

优选的是，所述第二支座为圆盘形，固定在所述驱动杆的另一端端部；所述第二支座的外侧面上设置有对应于所述第一连接部的至少三个第二连接部，所述第一连杆的第一端可旋转连接至所述第二连接部。

优选的是，所述平台本体还包括设置在所述支撑平台上的圆筒形外壳，所述第一支座设置在所述圆筒形外壳的两端。

本实用新型至少包括以下有益效果：本实用新型所述用于管道内部的移动平台采用闭链连杆机构作为缩放机构，可实现整个移动机构平台外部轮廓尺寸的缩放，且缩放比例大，从而可以满足在多种规格管道内部进行工作，并满足通过弯头和有坡度的管道等性能特点。

本实用新型中缩放机构采用多个闭链连杆机构组合为一体的结构形式，可实现三个闭链连杆机构的同步变形与缩放，减少了驱动设备数量，增加了缩放过程中的稳定性，同时增加了机构的整体强度和刚度。

本实用新型中缩放机构采用闭链连杆机构形式，闭链连杆机构相对于开链连杆机构具有更好的强度和刚度，以达到轮子给管道内表面足够的压力用于支撑整个焊接平台。

本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本实用新型所述用于管道内部的移动平台的立体结构示意图；

图2为本实用新型所述用于管道内部的移动平台的所述闭链连杆机构的结构示意图；

图3为本实用新型所述用于管道内部的移动平台轮廓缩小至最小的立体结构示意图；

图4为本实用新型所述用于管道内部的移动平台轮廓缩小至最小的侧面结构示意图；

图5为本实用新型所述用于管道内部的移动平台轮廓放大至最大的立体结构示意图；

图6为本实用新型所述用于管道内部的移动平台轮廓放大至最大的侧面结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

如图1所示，本实用新型提供一种用于管道内部的移动平台，其包括：

平台本体2，其包括沿管道轴向方向延伸的支撑平台201；

缩放机构3，其设置在所述支撑平台201的两端，

以及轮组1，其设置在所述缩放机构3上，驱动所述平台本体2沿管道移动；

其中，所述缩放机构3包括：

第一支座4，其固定安装在所述支撑平台201的两端；

第二支座401，通过一驱动杆5滑动连接所述第一支座4；

以及至少三个闭链连杆机构，其连接于所述第一支座4和第二支座401之间，在所述驱动杆5的驱动下进行收缩或者展开。所述缩放机构在结构上由三个闭链连杆机构组成。缩放机构中闭链连杆机构的数量还可以是4个、5个、6个及以上情况。

所述的平台本体2位于移动平台的中部，例如为圆柱形结构形式或其他可用作功能载体的结构形式；所述轮组1例如为轮子位于移动平台轮廓外侧，为摩擦系数较大的橡胶轮或其他相近附着能力的轮子；所述缩放机构3为该移动平台的核心技术部分，结构上由多条相同的闭链连杆机构组成，在移动平台本体2的两端对称各安置一个。

本实用新型所述用于管道内部的移动平台中，所述平台本体2为广义称谓，其包含一切可以搭载执行任务工具的结构形式。根据执行任务的不同，所述平台本体2可以搭载焊接设备执行管道内部焊接工作；可以搭载摄像设备进行管道内部检查；还可以搭载机械手臂进行管道内部的清污或托运物料工作。因此，所述平台本体2可作为平台搭载相应设备以拓宽使用功能。

本实用新型所述用于管道内部的移动平台中，所述轮组1例如为多个轮子，所述轮子应具备较大摩擦系数或良好的附着性能。轮子根据是否驱动可分为驱动轮和被驱动轮，驱动轮的数量可依据具体使用要求和搭载设备重量以确定。轮子的驱动方式可采用伺服电机驱动直接驱动或增加同步带进行驱动；同样还可以选择其他驱动方式。

在其中一个实施例中，如图2所示，所述闭链连杆机构包括：

第一连杆6，其上设置有第一关节部601，所述第一连杆6的第一端602枢接于所述第二支座401；

第二连杆9，其上设置有第二关节部901，所述第二连杆9的第一端902枢接于所述第一支座4，第二端903可旋转地连接至所述第一连杆6的第一关节部601；

第三连杆8，其第一端801可旋转地连接至所述第二连杆9的第二关节部901；

第四连杆7，其上设置有第三关节部701，所述第四连杆7的第一端可旋转地连接所述第三连杆8的第二端802，所述第四连杆7的第二端上连接有所述轮组1。

在其中一个实施例中，如图2所示，所述第一连杆6包括第一区段61和第二区段62，所述第一关节部601位于第一区段61和第二区段62之间；所述第一区段61配合所述第二连杆9与所述驱动杆5组成曲柄滑块机构；

所述第二区段62配合所述第三连杆8、部分第二连杆9以及第四连杆7组成平行四边形连杆机构。所述闭链连杆机构由两个四杆运动链组成，一个为曲柄滑块机构运动链，一个为平行四边形机构运动链；第一支座4，固定在平台主体上，5为驱动杆，所述第一连杆6为联动杆，所述第四连杆7为轮座杆，所述第三连杆8为连接杆，所述第二连杆9为支撑杆。其中，第一支座4与所述驱动杆5通过滑动副(P)连接，所述驱动杆5与第一连杆6通过旋转副(R)连接，第一连杆6与第四连杆7通过旋转副(R)连接，第四连杆7与第三连杆8通过旋转副(R)连接，第三连杆8与第二连杆9通过旋转副(R)连接，第二连杆9与第一支座4通过旋转副(R)连接，第二连杆9与第一连杆6通过旋转副(R)连接；第一支座4、驱动杆5、第一连杆6与第二连杆9组成曲柄滑块机构，第一连杆6、第四连杆7、第三连杆8与第二连杆9组成平行四边形机构。该闭链连杆机构属于六杆6R1P机构，自由度为1。所述缩放机构将三个闭链连杆机构中的第一支座4、所述驱动杆5以及第二支座401设计为一体，组合后整个缩放机构自由度仍为1，因此可实现三个闭链连杆机构的同步变形与缩放，减少了驱动设备数量，增加了缩放过程中的稳定性，同时增加了机构的整体强度和刚度。

在其中一个实施例中，如图2所示，所述轮组1位于所述平台本体2轮廓外侧，所述轮组1包括驱动轮和从动轮，所述驱动轮和从动轮为橡胶轮。驱动轮的数量可依据具体使用要求和搭载设备重量以确定。轮子的驱动方式可采用伺服电机驱动直接驱动或增加同步带进行驱动；同样还可以选择其他驱动方式。

在其中一个实施例中，如图2所示，所述第三连杆8为7字型。此结构可以实现更好的收缩效果。

在其中一个实施例中，如图2所示，所述第一连杆6的第一关节部601位于所述第一连杆6的中间位置，所述第一关节部601包括垂直于所述第一连杆的固定部和穿设在所述固定部自由端的销轴，所述销轴可旋转连接所述第二连杆9的第二端903。由此所述第一连杆6和第二连杆9与所述驱动杆5共同构造成了一个为曲柄滑块机构运动链。

在其中一个实施例中，如图2所示，所述第一支座4为环形，固定安装在所述支撑平台的两个端部；在所述第一支座4的外侧面上设置有至少三个第一连接部402，所述第二连杆9的第一端902可旋转连接至所述第一连接部402；所述驱动杆5的一端穿过所述第一支座4内部。由此，将三个闭链连杆机构以等距间隔地组装在所述平台本体2的两端，保证了本实用新型所述移动平台的稳定性。因此可实现三个闭链连杆机构的同步变形与缩放，减少了驱动设备数量，增加了缩放过程中的稳定性，同时增加了机构的整体强度和刚度。

在其中一个实施例中，如图2所示，所述第二支座401为圆盘形，固定在所述驱动杆5的另一端端部；所述第二支座401的外侧面上设置有对应于所述第一连接部402的至少三个第二连接部403，所述第一连杆6的第一端602可旋转连接至所述第二连接部403。由此，实现将三个闭链连杆机构与第一支座4、驱动杆5设计为一体，组合后整个缩放机构自由度仍为1。

在其中一个实施例中，如图1所示，所述平台本体2还包括设置在所述支撑平台上的圆筒形外壳，所述第一支座4为两个，设置在所述圆筒形外壳的两端。

如图3、图4、图5和图6所示，本实用新型所述用于管道内部的移动平台，所述闭链连杆机构可采用电动推杆或电机与涡轮蜗杆组合形式使驱动杆5沿第一支座4滑动以实现其缩放变形。所述缩放机构的收缩或者展开可实现整个移动平台外部轮廓尺寸的缩放，且缩放的比例大，从而可以满足在多种规格管道内部进行工作，并满足通过弯头和有坡度的管道等性能特点。

尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (10)

1.一种用于管道内部的移动平台，其特征在于，包括：

平台本体，其包括沿管道轴向方向延伸的支撑平台；

缩放机构，其设置在所述支撑平台的两端，

以及轮组，其设置在所述缩放机构上，驱动所述平台本体沿管道移动；

其中，所述缩放机构包括：

第一支座，其固定安装在所述支撑平台的两端；

第二支座，通过一驱动杆滑动连接所述第一支座；

以及至少三个闭链连杆机构，其连接于所述第一支座和第二支座之间，在所述驱动杆的驱动下进行收缩或者展开。

2.如权利要求1所述的用于管道内部的移动平台，其特征在于，所述闭链连杆机构包括：

第一连杆，其上设置有第一关节部，所述第一连杆的第一端枢接于所述第二支座；

第二连杆，其上设置有第二关节部，所述第二连杆的第一端枢接于所述第一支座，第二端可旋转地连接至所述第一连杆的第一关节部；

第三连杆，其第一端可旋转地连接至所述第二连杆的第二关节部；

第四连杆，其上设置有第三关节部，所述第四连杆的第一端可旋转地连接所述第三连杆的第二端，所述第四连杆的第二端上连接有所述轮组。

3.如权利要求2所述的用于管道内部的移动平台，其特征在于，所述第一连杆包括第一区段和第二区段，所述第一关节部位于第一区段和第二区段之间；所述第一区段配合所述第二连杆与所述驱动杆组成曲柄滑块机构；

所述第二区段配合所述第三连杆、部分第二连杆以及第四连杆组成平行四边形连杆机构。

4.如权利要求3所述的用于管道内部的移动平台，其特征在于，所述闭链连杆机构的自由度为1。

5.如权利要求1所述的用于管道内部的移动平台，其特征在于，所述轮组位于所述平台本体轮廓外侧，所述轮组包括驱动轮和从动轮，所述驱动轮和从动轮为橡胶轮。

6.如权利要求4所述的用于管道内部的移动平台，其特征在于，所述第三连杆为7字型。

7.如权利要求6所述的用于管道内部的移动平台，其特征在于，所述第一连杆的第一关节部位于所述第一连杆的中间位置，所述第一关节部包括垂直于所述第一连杆的固定部和穿设在所述固定部自由端的销轴，所述销轴可旋转连接所述第二连杆的第二端。

8.如权利要求7所述的用于管道内部的移动平台，其特征在于，所述第一支座为环形，固定安装在所述支撑平台的两个端部；在所述第一支座的外侧面上设置有至少三个第一连接部，所述第二连杆的第一端可旋转连接至所述第一连接部；所述驱动杆的一端穿过所述第一支座内部。

9.如权利要求8所述的用于管道内部的移动平台，其特征在于，所述第二支座为圆盘形，固定在所述驱动杆的另一端端部；所述第二支座的外侧面上设置有对应于所述第一连接部的至少三个第二连接部，所述第一连杆的第一端可旋转连接至所述第二连接部。

10.如权利要求1所述的用于管道内部的移动平台，其特征在于，所述平台本体还包括设置在所述支撑平台上的圆筒形外壳，所述第一支座设置在所述圆筒形外壳的两端。