CN206738818U - 一种管道机器人 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种管道机器人，包括机器人的主体，以及环绕于所述主体的多个滚轮，所述多个滚轮包括至少一个驱动轮和若干支撑轮，还包括内圈和外圈，所述主体固定安装于所述内圈内侧，所述多个滚轮固定安装于外圈外侧，所述内圈通过滚动件安装于所述外圈内以使内圈与外圈可以相对转动；所述外圈的外表面设有外齿，所述内圈上固定有驱动器，所述驱动器上的动力输出轴上的齿轮与所述外齿相啮合配合以驱动所述内圈与外圈相对转动。本实用新型的管道机器人，可以在管道内360度作业，并且成本较低。
Description
技术领域
本实用新型涉及机器人技术领域，特别指一种管道机器人。
背景技术
管道运输是用管道作为运输工具的一种长距离输送液体和气体物资的输送方式，是统一运输网中干线运输的特殊组成部分。管道运输不仅运输量大、连续、迅速、经济、安全、可靠、平稳而且投资少、占地少、费用低，还可实现自动控制。此外，管道运输还可省去水运或陆运过程中的中转环节，缩短运输周期，降低运输成本，提高运输效率。目前，管道运输逐步向着管道口径不断增大、运输能力大幅提高、管道运距迅速增加、运输物资由石油、天然气、化工产品等流体扩展至煤炭、矿石等非流体的方向发展。然而，随着时间的流逝，很多问题应运而生，如管道长期处于压力大的恶劣环境中，受到水、油混合物、硫化氢等有害物质的腐蚀，这些管道受蚀后使管道变薄，容易产生裂缝，造成泄露的问题，存在重大安全生产隐患，因此需要定时对管道进行清洁、检测及维修，由于管道本身所具备的局限性，管道机器人应运而生。由于管道本身为360度圆周形状，机器人在管道内进行清洁、检测或维修时，机器人只能朝向一个方位进行作业，为了满足整个圆周的作业需要，必须在机器上安装多套作业装置，分布于机器人的不同角度位置上，使多个作业装置组合起来覆盖到整个管道圆周上，才可以满足作业需要。由于每套作业装置成本高昂，使得机器人的制造成本上升，性价比较差。
实用新型内容
本实用新型的目的是提出一种管道机器人，可以在管道内360度作业，并且成本较低。
为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：一种管道机器人，包括机器人的主体，以及环绕于所述主体的多个滚轮，所述多个滚轮包括至少一个驱动轮和若干支撑轮，其特征在于，还包括内圈和外圈，所述主体固定安装于所述内圈内侧，所述多个滚轮固定安装于外圈外侧，所述内圈通过滚动件安装于所述外圈内以使内圈与外圈可以相对转动；所述外圈的外表面设有外齿，所述内圈上固定有驱动器，所述驱动器上的动力输出轴上的齿轮与所述外齿相啮合配合以驱动所述内圈与外圈相对转动。
根据以上方案，所述滚动件包括一一对应地安装于所述内圈外表面上多个定位孔内的多个滚珠。
根据以上方案，所述外圈的内表面设有沿周向设置的滚槽，所述滚珠位于所述滚槽内。
根据以上方案，所述驱动器包括驱动电机和减速器，所述驱动电机传动连接于所述减速器的输入端，所述减速器的输出端安装有所述齿轮。
根据以上方案，所述驱动器还包括刹车装置，所述刹车装置安装于所述内圈和外圈之间，用于锁定所述内圈和外圈。
根据以上方案，所述滚轮包括一个驱动轮和三个支撑轮，所述驱动轮与三个支撑轮中的一个对称设置于所述外圈的两对侧。
根据以上方案，所述滚轮包括二个驱动轮和二个支撑轮，并且每个驱动轮均与二个支撑轮中的一个对称设置于所述外圈的两对侧。
根据以上方案，所述二个驱动轮相邻设置。
根据以上方案，所述支撑轮包括轮子和弹性伸缩杆，弹性伸缩杆的一端固定于所述外圈的外表面，另一端固定连接于所述轮子上。
根据以上方案，所述伸缩杆包括内杆和外杆，所述内杆的一端插入所述外杆的内孔中，并且所述内杆与外杆之间连接有压缩弹簧。
本实用新型通过在机器人主体和滚轮之间设置可以相对转动的内圈和外圈，采用这种可以相对转动的结构，再配合驱动器驱动它们按设定的程序进行控制转动角度，使机器人在管道中行进时可以按作业要求随意转动，让机器人的作业装置可以朝向管道中的任意角度，因此机器人上只需要安装一套作业装置便可以对管道中360度的位置进行作业。相对于一整套作业设备，增加的内圈和外圈及驱动器的成本相对低很多，在保留机器人功能的同时有效降低管道机器人的制造成本，提高性价比。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型的内圈与外圈截面剖示图；
图3是本实用新型的伸缩杆结构剖示图。
图中：1、主体；2、滚轮；3、内圈；4、外圈；5、滚动件；6、驱动器；7、内杆；8、外杆；9、压缩弹簧。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本实用新型的技术方案进行说明。
如图1所示，本实用新型所述的一种管道机器人，包括机器人的主体1，以及环绕于所述主体1的多个滚轮2，所述多个滚轮2包括至少一个驱动轮和若干支撑轮，其特征在于，还包括内圈3和外圈4，所述主体1固定安装于所述内圈3内侧，所述多个滚轮2固定安装于外圈4外侧，所述内圈3通过滚动件5安装于所述外圈4内以使内圈3与外圈4可以相对转动；所述外圈4的外表面设有外齿，所述内圈3上固定有驱动器6，所述驱动器6上的动力输出轴上的齿轮与所述外齿相啮合配合以驱动所述内圈3与外圈4相对转动。本实用新型通过在机器人主体1和滚轮2之间设置可以相对转动的内圈3和外圈4，采用这种可以相对转动的结构，再配合驱动器6驱动它们按设定的程序进行控制转动角度，使机器人在管道中行进时可以按作业要求随意转动，让机器人的作业装置可以朝向管道中的任意角度，因此机器人上只需要安装一套作业装置便可以对管道中360度的位置进行作业。相对于一整套作业设备，增加的内圈3和外圈4及驱动器6的成本相对低很多，在保留机器人功能的同时有效降低管道机器人的制造成本，提高性价比。
如图2所示，所述滚动件5包括一一对应地安装于所述内圈3外表面上多个定位孔内的多个滚珠。进一步地，所述外圈4的内表面设有沿周向设置的滚槽，所述滚珠位于所述滚槽内。既可以使滚珠被定位在滚槽和定位孔内，在内圈3和外圈4相对转动时可以减少摩擦力，使它们相对转动得更顺畅。
具体地，所述驱动器6包括驱动电机和减速器，所述驱动电机传动连接于所述减速器的输入端，所述减速器的输出端安装有所述齿轮。所述驱动器6还包括刹车装置，所述刹车装置安装于所述内圈3和外圈4之间，用于锁定所述内圈3和外圈4。通过驱动电机提供动力，再由减速器将电机的转速减速后由齿轮输出驱动力，来驱使内圈3和外圈4相对转动，配合刹车装置，可以使内圈3和外圈4任意地相对转动，并且还可以在任意的转动角度定位，保持在该角度位置，使机器人能准确地定位到管道中的某个预定位置进行作业。
此外，所述滚轮2包括一个驱动轮和三个支撑轮，所述驱动轮与三个支撑轮中的一个对称设置于所述外圈4的两对侧。或者，所述滚轮2包括二个驱动轮和二个支撑轮，并且每个驱动轮均与二个支撑轮中的一个对称设置于所述外圈4的两对侧，进一步地，所述二个驱动轮相邻设置。驱动轮的对侧必须是支撑轮，使驱动轮在支撑轮的支撑下，可以更好地与管道内壁保持接触，让驱动轮可以提供机器人移动时的动力，防止驱动轮脱离管道造成机器人不能移动的情况。优选地，所述支撑轮包括轮子和弹性伸缩杆，弹性伸缩杆的一端固定于所述外圈4的外表面，另一端固定连接于所述轮子上，如图3所示，所述伸缩杆包括内杆7和外杆8，所述内杆7的一端插入所述外杆8的内孔中，并且所述内杆7与外杆8之间连接有压缩弹簧9。通过可伸缩的弹性结构，支撑轮可以自动适应管道内壁的尺寸而自动变化长度，使支撑轮可以始终顶在管道内壁上，进一步地便可以将驱动轮顶在管道内壁上，让机器人的滚轮2始终于管道内壁相接触，保证机器人的支撑稳定性和驱动稳定性。
以上所述仅是本实用新型的较佳实施方式，故凡依本实用新型专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本实用新型专利申请范围内。
Claims (10)
1.一种管道机器人，包括机器人的主体，以及环绕于所述主体的多个滚轮，所述多个滚轮包括至少一个驱动轮和若干支撑轮，其特征在于，还包括内圈和外圈，所述主体固定安装于所述内圈内侧，所述多个滚轮固定安装于外圈外侧，所述内圈通过滚动件安装于所述外圈内以使内圈与外圈可以相对转动；所述外圈的外表面设有外齿，所述内圈上固定有驱动器，所述驱动器上的动力输出轴上的齿轮与所述外齿相啮合配合以驱动所述内圈与外圈相对转动。
2.根据权利要求1所述的管道机器人，其特征在于，所述滚动件包括一一对应地安装于所述内圈外表面上多个定位孔内的多个滚珠。
3.根据权利要求2所述的管道机器人，其特征在于，所述外圈的内表面设有沿周向设置的滚槽，所述滚珠位于所述滚槽内。
4.根据权利要求1所述的管道机器人，其特征在于，所述驱动器包括驱动电机和减速器，所述驱动电机传动连接于所述减速器的输入端，所述减速器的输出端安装有所述齿轮。
5.根据权利要求4所述的管道机器人，其特征在于，所述驱动器还包括刹车装置，所述刹车装置安装于所述内圈和外圈之间，用于锁定所述内圈和外圈。
6.根据权利要求1所述的管道机器人，其特征在于，所述滚轮包括一个驱动轮和三个支撑轮，所述驱动轮与三个支撑轮中的一个对称设置于所述外圈的两对侧。
7.根据权利要求1所述的管道机器人，其特征在于，所述滚轮包括二个驱动轮和二个支撑轮，并且每个驱动轮均与二个支撑轮中的一个对称设置于所述外圈的两对侧。
8.根据权利要求7所述的管道机器人，其特征在于，所述二个驱动轮相邻设置。
9.根据权利要求6、7或8所述的管道机器人，其特征在于，所述支撑轮包括轮子和弹性伸缩杆，弹性伸缩杆的一端固定于所述外圈的外表面，另一端固定连接于所述轮子上。
10.根据权利要求9所述的管道机器人，其特征在于，所述伸缩杆包括内杆和外杆，所述内杆的一端插入所述外杆的内孔中，并且所述内杆与外杆之间连接有压缩弹簧。
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| CN113217749A (zh) * | 2021-04-26 | 2021-08-06 | 朱浩 | 一种管道作业机器人 |
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