CN2474886Y - 细小管道内物体移动位置检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型揭示了一种细小管道内物体移动位置检测装置,由控制装置、位置跟随器、位移计数器和旋转驱动器组成。位置跟随器包括跟随器和收放器,位移计数器固定在跟随器上,拉线卷绕在收放器上。使用本实用新型时,只要通过拉线将设置在管道外部的检测装置与管道内的移动物体或机器人相连,移动物体或机器人在管道中的位移被转化为跟随器的位移,实现对管道内物体或机器人移动位置的间接检测。既避开了狭小空间的难题,又提高了位置的检测精确度。

Description

细小管道内物体移动位置检测装置

本实用新型涉及一种物体移动位置检测装置，特别是涉及一种细小管道内物体移动位置检测装置。

在发电、制冷、炼油、化工等行业中，普遍使用直径大小不等的细小金属管道，长期工作后会出现积垢、腐蚀和机械损伤等，导致裂纹的产生而酿成事故，后果不堪设想。由于空间窄小，甚至环境有毒有害，人工检测不仅劳动强度大，而且还会带来许多危害。因此迫切需要解决对这些细小管道内部的自动检测问题。

目前，机器人在细小管道内的移动技术、自动检测技术、缺陷传感技术已经得到相当的发展，但与此相对应的细小管道内机器人的移动位置检测技术却并不尽如人意。这主要是因为细小管道内特殊的工作环境使许多常规的、成熟的位置检测技术不能应用或很难理想应用。如：将检测装置连接在管道内机器人的驱动装置上，通过记录驱动装置的运动间接得出机器人的移动距离的技术。因驱动装置的行程并不严格对应于机器人的移动距离，就会导致位置检测的错误，精确度差。如电机在旋转，而机器人却在沿管壁打滑的情况时有发生。而且，细小管道的狭小环境也制约了检测装置的安装。又如：有人设想利用超声技术来检测细小管道内移动机器人的位置，但鉴于细小管道内狭小的空间环境，很难解决信号接受装置的安装等问题。而且，其势必导致检测装置成本的提高。

本实用新型的目的就是提供一种精确度高、成本低廉的细小管道内物体移动位置检测装置。

本实用新型的任务是这样实现的：由控制装置、位置检测装置和动力源组成细小管道内物体移动位置检测装置，动力源为旋转驱动器，位置检测装置包括位置跟随器和位移计数器。位置跟随器由跟随器和收放器组成，位移计数器、收放器均固定在旋转驱动器的输出轴上。拉线卷绕在收放器上，收放器通过拉线与管道内移动物体相联，收放器经由控制装置与管道内移动物体同步移动。工作时，设置在管道外部的检测装置通过拉线与管道内的移动物体或机器人相连。移动物体或机器人在管道中的位移被转化为收放器的位移，实现对管道内物体或机器人移动位置的间接检测。既避开了狭小空间的难题，又提高了位置的检测精确度。

由于本实用新型利用管道外随动装置跟随管道内移动物体的运动，以检测管外随动装置位移而间接得出管道内移动物体的动态位置，没有积累误差，精确度高

检测时，只需采用高强度柔性拉线连接管道内移动物体和管道外随动装置，无需任何其它附加元件，适宜于在狭小空间中使用。且成本低廉；

设置了收放器，检测距离可随拉线的长度而变化，能够满足工业场合中各种检测长度要求；

采用了位移传感器，可精确地记录管道内移动物体的位移；

采用张力传感器和摆杆结构，既可使摆杆始终趋于平衡摆动，又能及时向控制装置输出信号，从而可根据物体移动与拉线收放的速度关系，调整拉线的收放速度，进一步提高检测的精确度。

附图为本实用新型的结构示意图。

下面结合实施例对本实用新型作进一步的详细描述。

实施例一

一种由控制装置8和位置检测装置组成细小管道内物体移动位置检测装置，设置在管道的外部，用于检测在管道内作业的机器人位置。动力源为旋转驱动器1，位置检测装置包括位置跟随器和位移计数器2。位置跟随器由跟随器7和收放器3组成，位移计数器、收放器均固定在旋转驱动器的输出轴上，拉线4卷绕在收放器3上。工作时，设置在管道外部的检测装置通过拉线4与管道内的机器人相连。当机器人行走时，牵动拉线4，从而使控制装置8控制旋转驱动器1驱动收放器3放线。同时，位移计数器2输出机器人的位移信号。在此过程中，经由控制装置8收放器3始终自动地跟随管道内机器人同步移动。机器人在管道中的位移被转化为收放器3的位移，实现对管道内机器人移动位置的间接检测。检测的结果重复性好、积累误差小。

实施例二

一种设置在管道外部的细小管道内物体移动位置检测装置，由跟随器7、位移计数器2、控制装置8等组成。跟随器7包括张力传感器5、张力控制摆杆6和安装座9。工作时，将管道内移动物体的尾部和拉线4连接在一起，拉线4的另一端绕过张力控制摆杆6，卷绕在收放器3上。张力控制摆杆6的一端与张力传感器5的旋转轴相固定，另一端呈自由摆动状态。由于重力的作用，张力控制摆杆6始终有一种向下摆动的趋势，使拉线4始终保持一种微张紧状态，从而能保证精确地检测管道内物体的移动位置。旋转驱动器1和张力传感器5固定在安装座9上，位移计数器2、收放器3固定在旋转驱动器1的输出轴上。当管道内物体处于停止状态时，张力控制摆杆6在拉线4的作用下处于静态平衡位置。若管道内物体前进时，在拉线4的作用下，张力控制摆杆6将偏离静态平衡位置，并根据管道内物体的行走速度向上摆动一定角度，重新处于某种动态平衡位置。若管道内物体后退，在拉线4的作用下，张力控制摆杆6则向下摆动一定角度，也达到一个动态平衡位置。张力控制摆杆6的摆动带动张力传感器5旋转，向控制装置8输出信号，再由控制装置8输出的电压信号控制旋转驱动器1的速度。输出电压信号与张力传感器5旋转方向一致，其控制收放器3完成收线或放线的动作，放线的速度取决于张力控制摆杆6摆动的角度。如果放线的速度大于管道内物体移动的速度，则物体和收放器3之间的拉线4趋于松弛，张力控制摆杆6向偏离平衡位置的某个方向摆动。控制装置发出信号，使放线速度降低至物体的移动速度；如果放线的速度小于物体移动的速度，则物体和收放器3之间的拉线4趋于张紧，张力控制摆杆6向偏离平衡位置的另一个方向摆动。控制装置8也会发出信号，使放线速度降低至物体的移动速度。因此，张力控制摆杆6最终所处的位置，能保证收放器3的放线速度与物体移动的速度相同。

Claims (3)

1.一种由控制装置(8)、位置检测装置和动力源组成的细小管道内物体移动位置检测装置，其特征在于所述的动力源为旋转驱动器(1)，位置检测装置包括位置跟随器和位移计数器(2)，位置跟随器由跟随器(7)和收放器(3)组成，位移计数器(2)、收放器(3)均固定在旋转驱动器(1)的输出轴上，拉线(4)卷绕在收放器(3)上，收放器(3)通过拉线(4)和管道内移动物体相联，收放器(3)经由控制装置(8)与管道内移动物体同步移动。

2.根据权利要求1所述的细小管道内物体移动位置检测装置，其特征在于所述的跟随器(7)由张力传感器(5)、张力控制摆杆(6)和安装座(9)组成，旋转驱动器(1)和张力传感器(5)固定在安装座(9)上，张力控制摆杆(6)的一端与张力传感器(5)旋转轴相固定，带动张力传感器(5)的旋转轴旋转。

3.根据权利要求1、2所述的细小管道内物体移动位置检测装置，其特征在于所述的张力传感器(5)向控制装置(8)输出张力信号，再由控制装置(8)输出电压控制旋转驱动器(1)的速度。

Images