CN214618506U - 一种轮式管道检测机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种轮式管道检测机器人，包括：主腔体、通过升降装置设在主腔体上的摄像装置、设在主腔体上的尾部组件、通过驱动装置设在主腔体上的轮胎，尾部组件包括设在主腔体后方的过线转轴座、与过线转轴座通过轴连接的过线转轴、设在过线转轴上的尾部连接器、与尾部连接器焊接的电缆线，电缆线依次穿过过线转轴和过线转轴座延伸至主腔体内部；驱动装置包括设在主腔体内的主电机、与主电机输出轴连接的轴轮组；电缆线与主电机电性连接，轮胎与轴轮组连接，主电机带动轴轮组转动，轴轮组带动轮胎转动，轮胎带动管道检测机器人运动。本实用新型提供的轮式管道检测机器人，可以适应较小管道的检测，且尾部电缆线包裹在内部，不易受损。

Description

一种轮式管道检测机器人

技术领域

本实用新型涉及管道检测技术领域，特别是涉及一种轮式管道检测机器人。

背景技术

管道机器人用于实现对管道破裂、堵塞、腐蚀等情况的检测工作，采用图像处理技术对摄像机拍摄的管道内部图像进行处理，识别出管道的问题情况，从而辅助人工对管道问题情况的判断。现有管道检测机器人驱动系统电机采用独立支架固定，前后轮采用链条联动，造成爬行器的腔体较宽、较厚，无法适应较小管道的检测，且现有管道检测机器人尾部连接结构的电缆线裸露在外，容易磨损、断裂。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种轮式管道检测机器人，可以适应较小管道的检测，且尾部电缆线包裹在内部，不易受损。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

一种轮式管道检测机器人，包括：主腔体、通过升降装置设在主腔体上的摄像装置、设在主腔体上的尾部组件、通过驱动装置设在主腔体上的轮胎，所述尾部组件包括设在所述主腔体后方的过线转轴座、与过线转轴座通过轴连接的过线转轴、设在过线转轴上的尾部连接器、与尾部连接器焊接的电缆线，所述过线转轴座和过线转轴均带有过线结构，所述电缆线依次松弛穿过所述过线转轴的过线结构和所述过线转轴座的过线结构延伸至所述主腔体内部；所述驱动装置包括设在所述主腔体内的主电机、与主电机输出轴连接的轴轮组；所述电缆线与所述主电机电性连接，所述轮胎与所述轴轮组连接，所述主电机带动所述轴轮组转动，所述轴轮组带动所述轮胎转动，所述轮胎带动管道检测机器人运动；

所述主电机的输出轴上设置有主电机减速箱，所述轴轮组包括与主电机减速箱通过轴连接的小锥齿轮、与小锥齿轮啮合连接的大锥齿轮、与大锥齿轮通过轴连接的后齿轮轴、与后齿轮轴经单排齿轮联动的前齿轮轴，所述后齿轮轴和所述前齿轮轴上均设置所述轮胎，所述后齿轮轴带动后部所述轮胎转动，所述前齿轮轴带动前部所述轮胎转动，所述主电机减速箱的轴通过轴连器与所述小锥齿轮的轴固定连接。

可选的，所述摄像装置包括灯座组件、设置在灯座组件上的旋转镜头，所述灯座组件包括设在所述升降装置上的灯座结构件、设在灯座结构件前方的灯座连接器、设在灯座连接器上下两侧的光源器、设在灯座结构件后方的后摄像头组件，所述灯座结构件顶端钻有埋孔，所述埋孔内穿入有电缆线，顶端安装有堵头；所述旋转镜头包括摄像头组件、设在摄像头组件上的旋转装置、设在旋转装置上的旋转镜头连接器，所述旋转镜头连接器与所述灯座连接器配合连接，所述旋转装置带动所述摄像头组件转动；所述摄像头组件包括摄像头结构件、设在摄像头结构件内部的镜头、设在镜头上下两侧的摄像头光源板、设在摄像头光源板平行位置上的激光发射器，所述激光发射器用于测量管道内物体大小。

可选的，所述旋转装置包括水平旋转装置、垂直旋转装置，所述水平旋转装置可实现摄像头组件水平360°旋转，垂直旋转装置可实现摄像头组件垂直 180°旋转。

可选的，所述升降装置包括抬升电机、抬升电机输出轴上设置的抬升电机减速箱、与抬升电机减速箱通过轴连接的蜗杆、与蜗杆啮合连接的涡轮、与涡轮通过轴连接的抬升主动轴、与抬升主动轴通过轴连接的抬升主动臂、与抬升主动臂通过轴连接的抬升从动臂，所述抬升从动臂一端与所述抬升主动臂通过轴连接，所述抬升从动臂的另一端与所述摄像装置连接。

可选的，所述升降装置还包括气弹簧，所述气弹簧抵接在所述主腔体的腔体上盖与所述抬升主动臂之间。

可选的，所述主腔体前方还设有U型支架，用于保护旋转镜头；所述主腔体上方还设有下井吊环组件，所述下井吊环组件包括下井吊环和与下井吊环铰链连接的U型钢丝，所述U型钢丝设置在所述主腔体上部，下井吊环与腔体上盖上均设置有旋转限位块。

可选的，所述过线转轴座靠近所述主腔体的一侧和所述过线转轴靠近所述尾部连接器的一侧均有密封槽，所述密封槽内设置有密封圈。

可选的，所述过线转轴相对两侧分别安装有多个轴承，每个所述轴承配合有油封。

可选的，所述尾部组件还包括固定在所述过线转轴座上的侧盖板，所述过线转轴的一端与过线转轴座铰接，所述侧盖板安装在过线转轴的另一端，所述侧盖板和所述过线转轴座上均设置有定位孔，所述定位孔安装有定位销。

可选的，所述过线转轴和过线转轴座之间设置有旋转限位块。

根据本实用新型提供的具体实施例，本实用新型公开了以下技术效果：

1、本实用新型的轮式管道检测机器人可以适应较小管道的检测，增设轮轴加宽件时对大管径管道也同样适用；

2、本实用新型的轮式管道检测机器人尾部电缆线包裹在内部，不易受损；

3、本实用新型的轮式管道检测机器人灯座组件可以给管道检测机器人在管道检测时提供照明，增加了管道检测机器人对管道检测时的亮度，使管道内拍摄的图像更清晰；

4、本实用新型的轮式管道检测机器人利用前后两个摄像头实时拍摄管道内壁前方和后方的问题情况，对管道检测的更全面，且后摄像头便于在检测机器人倒车时看清楚后方；

5、本实用新型的轮式管道检测机器人的升降装置上抵接有气弹簧，保证了检测过程中视频拍摄的稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例轮式管道检测机器人的结构示意图；

图2为本实用新型实施例驱动装置结构示意图；

图3为本实用新型实施例下井吊环组件和尾部组件结构示意图；

图4为本实用新型实施例尾部组件结构的剖视图；

图5为本实用新型实施例尾部组件水平限位示意图；

图6为本实用新型实施例尾部组件垂直限位示意图；

图7为本实用新型实施例升降装置结构示意图；

图8为本实用新型实施例灯座组件结构示意图；

图9为本实用新型实施例旋转镜头结构示意图；

图10为本实用新型实施例摄像头组件结构示意图。

附图标记说明：1、主腔体；11、后齿轮轴；12、前齿轮轴；13、大锥齿轮；14、小锥齿轮；15、单排齿轮；16、主电机；17、主电机减速箱；18、联轴器；2、升降装置；21、抬升电机；22、抬升电机减速箱；23蜗杆；24、抬升主动轴；25涡轮；26、抬升主动臂；27、气弹簧；28抬升从动臂；3、灯座组件；31、灯座结构件；32、灯座连接器；33、主光源；34、堵头；35、后摄像头组件；4、尾部组件；41、过线转轴座；42、侧盖板；43、过线转轴；44 尾部连接器；45、电缆线；46、轴承；47、油封；48、定位销；5、旋转镜头； 51、摄像头组件；52、水平旋转装置；53、垂直旋转装置；54、旋转镜头连接器；55、摄像头结构件；56镜头；57摄像头光源板；58、激光发射器；6、 U型支架；7、下井吊环组件；71、腔体上盖；72、下井吊环；73、U型钢丝； 8、轮胎。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的目的是提供一种轮式管道检测机器人，可以适应较小管道的检测，且尾部电缆线包裹在内部，不易受损。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

如图1至10所示，本实用新型实施例提供的轮式管道检测机器人，包括：一种轮式管道检测机器人，包括：主腔体1、通过升降装置2设在主腔体1上的摄像装置、设在主腔体1上的尾部组件4、通过驱动装置设在主腔体1上的轮胎8，尾部组件4包括设在主腔体1后方的过线转轴座41、与过线转轴座 41通过轴连接的过线转轴43、设在过线转轴43上的尾部连接器44、与尾部连接器44焊接的电缆线45，过线转轴座41和过线转轴43均带有过线结构，电缆线45依次松弛穿过过线转轴43的过线结构和过线转轴座41的过线结构延伸至主腔体1内部；尾部组件的优点是使电缆线45松弛的穿入结构件内部，从而消除电缆线45的局部受力弯折，达到保护电缆线45的作用，且电缆线 45在结构件内部，不会被磨损；驱动装置包括设在主腔体1内的主电机16、与主电机16输出轴连接的轴轮组；电缆线45与主电机16电性连接，轮胎8 与轴轮组连接，主电机16带动轴轮组转动，轴轮组带动轮胎8转动，轮胎8 带动管道检测机器人运动；主电机16的输出轴上设置有主电机减速箱17，轴轮组包括与主电机减速箱17通过轴连接的小锥齿轮14、与小锥齿轮14啮合连接的大锥齿轮13、与大锥齿轮13通过轴连接的后齿轮轴11、与后齿轮轴 11经单排齿轮15联动的前齿轮轴12，后齿轮轴11和前齿轮轴12上均设置轮胎8，后齿轮轴11带动后部轮胎8转动，前齿轮轴12带动前部轮胎8转动，主电机减速箱17的轴通过轴连器18与小锥齿轮14的轴固定连接；该驱动装置结构优点在于保证各传动齿轮强度、轮轴输出力矩(功率)的情况下减小爬行器的宽度、高度，能适应更小的管道，同时左右轮胎距离可以通过轮轴加宽件来调整，检测大管径管道不受影响。

其中，摄像装置包括灯座组件3、设置在灯座组件3上的旋转镜头5，灯座组件3包括设在升降装置2上的灯座结构件31、设在灯座结构件31前方的灯座连接器32、设在灯座连接器32上下两侧的光源器33、设在灯座结构件 31后方的后摄像头组件35，灯座结构件31顶端钻有埋孔，埋孔内穿入有电缆线，顶端安装有堵头34；后摄像头组件35安装在灯座组件3上可在倒车(检测回收爬行器)的时候看清后方，灯座组件3不容易被管道污物污染；旋转镜头5包括摄像头组件51、设在摄像头组件51上的旋转装置、设在旋转装置上的旋转镜头连接器54，旋转镜头连接器54与灯座连接器32配合连接，旋转装置带动摄像头组件51转动；旋转装置包括水平旋转装置52、垂直旋转装置 53，水平旋转装置52可实现摄像头组件51水平360°旋转，垂直旋转装置53 可实现摄像头组件51垂直180°旋转，在管道检测中可实现多角度观测；摄像头组件51包括摄像头结构件55、设在摄像头结构件55内部的镜头56、设在镜头56上下两侧的摄像头光源板57、设在摄像头光源板57平行位置上的激光发射器58，摄像头光源板57用于辅助镜头56特殊角度(如镜头垂直于管道，光源器照射不到的位置)的照明，激光发射器58可发射平行的点状激光束，用于测量管道内物体大小。

升降装置包括抬升电机21、抬升电机21输出轴上设置的抬升电机减速箱 22、与抬升电机减速箱22通过轴连接的蜗杆23、与蜗杆23啮合连接的涡轮 25、与涡轮25通过轴连接的抬升主动轴24、与抬升主动轴24通过轴连接的抬升主动臂26、与抬升主动臂26通过轴连接的抬升从动臂28，抬升从动臂 28一端与抬升主动臂26通过轴连接，抬升从动臂28的另一端与摄像装置的灯座结构件31连接；抬升电机21、抬升电机减速箱22、蜗杆23驱动涡轮25旋转，从而带动抬升主动轴24旋转，涡轮25由碟簧压紧，可限制传动力矩，保护涡轮25、蜗杆23、抬升电机21和抬升电机减速箱22；升降装置还包括气弹簧27，气弹簧27抵接在主腔体1的腔体上盖71与抬升主动臂26之间，气弹簧27有减震的作用，保证检测过程中视频拍摄的稳定性。

主腔体1前方还设有U型支架6，用于保护旋转镜头；由于管道机器人通过尾部的电缆线45和绳子吊入、吊出检查井，使用过程中容易磕撞，采用U 型支架6用于防止旋转镜头5磕撞；主腔体1上方还设有下井吊环组件7，下井吊环组件7包括下井吊环72和与下井吊环72铰链连接的U型钢丝73，U 型钢丝73设置在主腔体1上部且与主腔体1铰链连接，下井吊环72与腔体上盖71上均设置有旋转限位块；此结构的优点是两个铰链连接结构增大了U型钢丝73的自由度，避免U型钢丝73位置不当造成爬行器在管道中卡住。

过线转轴座41靠近主腔体1的一侧和过线转轴43靠近尾部连接器44的一侧均有密封槽，密封槽内设置有密封圈，分别与主腔体1和尾部连接器44 安装后有良好的密封性；过线转轴43相对两侧分别安装有多个轴承46，每个轴承46配合有油封47，此结构可保证过线转轴旋转灵活、结构件能受较大的载荷，且有良好的密封性。

尾部组件4还包括固定在过线转轴座41上的侧盖板42，过线转轴43的一端与过线转轴座41铰接，侧盖板42安装在过线转轴43的另一端，侧盖板 42和过线转轴座41上均设置有定位孔，定位孔安装有定位销48，进一步保证结构的强度和轴承位的同轴度。

过线转轴43和过线转轴座41之间设置有旋转限位块，旋转限位块为面接触，有较大的强度，通过限制旋转角度保证尾部连接电缆线不会因为位置不当损坏。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其所指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种轮式管道检测机器人，其特征在于，包括：主腔体(1)、通过升降装置(2)设在主腔体(1)上的摄像装置、设在主腔体(1)上的尾部组件(4)、通过驱动装置设在主腔体(1)上的轮胎(8)，所述尾部组件(4)包括设在所述主腔体(1)后方的过线转轴座(41)、与过线转轴座(41)通过轴连接的过线转轴(43)、设在过线转轴(43)上的尾部连接器(44)、与尾部连接器(44)焊接的电缆线(45)，所述过线转轴座(41)和过线转轴(43)均带有过线结构，所述电缆线(45)依次松弛穿过所述过线转轴(43)的过线结构和所述过线转轴座(41)的过线结构延伸至所述主腔体(1)内部；所述驱动装置包括设在所述主腔体(1)内的主电机(16)、与主电机(16)输出轴连接的轴轮组；所述电缆线(45)与所述主电机(16)电性连接，所述轮胎(8)与所述轴轮组连接，所述主电机(16)带动所述轴轮组转动，所述轴轮组带动所述轮胎(8)转动，所述轮胎(8)带动管道检测机器人运动；

所述主电机(16)的输出轴上设置有主电机减速箱(17)，所述轴轮组包括与主电机减速箱(17)通过轴连接的小锥齿轮(14)、与小锥齿轮(14)啮合连接的大锥齿轮(13)、与大锥齿轮(13)通过轴连接的后齿轮轴(11)、与后齿轮轴(11)经单排齿轮(15)联动的前齿轮轴(12)，所述后齿轮轴(11)和所述前齿轮轴(12)上均设置所述轮胎(8)，所述后齿轮轴(11)带动后部所述轮胎(8)转动，所述前齿轮轴(12)带动前部所述轮胎(8)转动，所述主电机减速箱(17)的轴通过轴连器(18)与所述小锥齿轮(14)的轴固定连接。

2.根据权利要求1所述的轮式管道检测机器人，其特征在于，所述摄像装置包括灯座组件(3)、设置在灯座组件(3)上的旋转镜头(5)，所述灯座组件(3)包括设在所述升降装置(2)上的灯座结构件(31)、设在灯座结构件(31)前方的灯座连接器(32)、设在灯座连接器(32)上下两侧的光源器(33)、设在灯座结构件(31)后方的后摄像头组件(35)，所述灯座结构件(31)顶端钻有埋孔，所述埋孔内穿入有电缆线，顶端安装有堵头(34)；所述旋转镜头(5)包括摄像头组件(51)、设在摄像头组件(51)上的旋转装置、设在旋转装置上的旋转镜头连接器(54)，所述旋转镜头连接器(54)与所述灯座连接器(32)配合连接，所述旋转装置带动所述摄像头组件(51) 转动；所述摄像头组件(51)包括摄像头结构件(55)、设在摄像头结构件(55)内部的镜头(56)、设在镜头(56)上下两侧的摄像头光源板(57)、设在摄像头光源板(57)平行位置上的激光发射器(58)，所述激光发射器(58)用于测量管道内物体大小。

3.根据权利要求2所述的轮式管道检测机器人，其特征在于，所述旋转装置包括水平旋转装置(52)、垂直旋转装置(53)，所述水平旋转装置(52)可实现摄像头组件(51)水平360°旋转，垂直旋转装置(53)可实现摄像头组件(51)垂直180°旋转。

4.根据权利要求1所述的轮式管道检测机器人，其特征在于，所述升降装置包括抬升电机(21)、抬升电机(21)输出轴上设置的抬升电机减速箱(22)、与抬升电机减速箱(22)通过轴连接的蜗杆(23)、与蜗杆(23)啮合连接的涡轮(25)、与涡轮(25)通过轴连接的抬升主动轴(24)、与抬升主动轴(24)通过轴连接的抬升主动臂(26)、与抬升主动臂(26)通过轴连接的抬升从动臂(28)，所述抬升从动臂(28)一端与所述抬升主动臂(26)通过轴连接，所述抬升从动臂(28)的另一端与所述摄像装置连接。

5.根据权利要求4所述的轮式管道检测机器人，其特征在于，所述升降装置还包括气弹簧(27)，所述气弹簧(27)抵接在所述主腔体(1)的腔体上盖(71)与所述抬升主动臂(26)之间。

6.根据权利要求1所述的轮式管道检测机器人，其特征在于，所述主腔体(1)前方还设有U型支架(6)，用于保护旋转镜头；所述主腔体(1)上方还设有下井吊环组件(7)，所述下井吊环组件(7)包括下井吊环(72)和与下井吊环(72)铰链连接的U型钢丝(73)，所述U型钢丝(73)设置在所述主腔体(1)上部，下井吊环(72)与腔体上盖(71)上均设置有旋转限位块。

7.根据权利要求1所述的轮式管道检测机器人，其特征在于，所述过线转轴座(41)靠近所述主腔体(1)的一侧和所述过线转轴(43)靠近所述尾部连接器(44)的一侧均有密封槽，所述密封槽内设置有密封圈。

8.根据权利要求1所述的轮式管道检测机器人，其特征在于，所述过线转轴(43)相对两侧分别安装有多个轴承(46)，每个所述轴承(46)配合有油封(47)。

9.根据权利要求1所述的轮式管道检测机器人，其特征在于，所述尾部组件(4)还包括固定在所述过线转轴座(41)上的侧盖板(42)，所述过线转轴(43)的一端与过线转轴座(41)铰接，所述侧盖板(42)安装在过线转轴(43)的另一端，所述侧盖板(42)和所述过线转轴座(41)上均设置有定位孔，所述定位孔安装有定位销(48)。

10.根据权利要求1所述的轮式管道检测机器人，其特征在于，所述过线转轴(43)和过线转轴座(41)之间设置有旋转限位块。

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