本發(fā)明專利涉及一種管道機器人用的檢測裝置，尤其適用小管徑管道的檢測。當(dāng)管道機器人本身的結(jié)構(gòu)尺寸無法滿足加裝檢測儀器時，可以搭載本檢測裝置進(jìn)行工作。

背景技術(shù)：

管道機器人是一種可沿細(xì)小管道內(nèi)部或外部自動行走，攜帶一種或多種傳感器的操作機械，在人員的遙控操作或計算機自動控制下，進(jìn)行一系列管道作業(yè)的機、電、儀一體化系統(tǒng)。國內(nèi)外關(guān)于管道機器人的研究已經(jīng)有了比較成熟的發(fā)展，管道機器人的研究開始于20世紀(jì)50年代的pig管道清管器，20世紀(jì)70年代，隨著計算機技術(shù)、通信技術(shù)、圖形處理技術(shù)、微電子技術(shù)、傳感器技術(shù)和機械設(shè)計制造技術(shù)的發(fā)展，管道機器人得到了空前的發(fā)展。研究工程應(yīng)用中的特殊管道機器人具有很高的實用價值和學(xué)術(shù)價值。隨著科技的發(fā)展對管道機器人的尺寸要求也越來越精，需要通過的管道也越來越細(xì)，而目前現(xiàn)有的管道檢測機器人都是在機器人本體上面加載檢測儀器，結(jié)構(gòu)繁復(fù)，機器人本身的結(jié)構(gòu)尺寸會受到明顯制約，同時對于小管徑管道檢測機器人，在密封方面處理得并不理想，大多數(shù)不能在有大量積水的管道內(nèi)工作。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明目的：

本發(fā)明提供一種管道機器人用超聲檢測裝置，解決了現(xiàn)有管道機器人加載檢測儀器導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，尺寸限制等問題，同時也通過布置密封裝置實現(xiàn)了防水功能。

技術(shù)方案：

一種管道機器人用超聲檢測裝置，其特征在于：包括箱體、舵機、超聲波探測頭、萬向聯(lián)軸器和變徑結(jié)構(gòu)，所述箱體包括前箱體、中間箱體和后箱體，所述前箱體內(nèi)安裝有控制驅(qū)動板，前箱體前端安裝有萬向聯(lián)軸器，前箱體后端連接有中間箱體，舵機安裝在中間箱體內(nèi)，舵機通過連接部件與超聲波探測頭連接，中間箱體后端連接有后箱體，前箱體和后箱體外周安裝有變徑結(jié)構(gòu)，前箱體與中間箱體之間、中間箱體與后箱體之間皆設(shè)有電線孔，后箱體的后端也設(shè)有電線孔，電線連接控制驅(qū)動板和舵機，電線穿過電線孔連接外側(cè)電源。

所述前箱體的前端安裝有前端蓋，后箱體的后端安裝有后端蓋，后端蓋設(shè)有電線孔，萬向聯(lián)軸器安裝在前端蓋上。

所述萬向聯(lián)軸器和前端蓋為穿入的銷軸固定。

所述電線孔的孔周圈安裝有過線圈。

所述連接部件包括舵盤、轉(zhuǎn)盤和支架，舵盤與轉(zhuǎn)盤連接，轉(zhuǎn)盤與支架一端連接，支架另一端于中間箱體外側(cè)與超聲波探測頭連接。

所述轉(zhuǎn)盤同時與兩個或兩個以上連接部件連接，每個連接部件都連接有一個超聲波探測頭。

所述變徑結(jié)構(gòu)包括滑輪、大支撐臂、小支撐臂、擋環(huán)，滑塊、滑軌、連接板和彈簧，前箱體和后箱體分別環(huán)繞固定2個擋環(huán)，前箱體和后箱體分別環(huán)繞固定的2個擋環(huán)之間使用連接板連接，前箱體和后箱體分別環(huán)繞固定的2個擋環(huán)之間還裝有滑軌，大支撐臂的一端通過兩端帶卡簧的帶槽銷軸鉸接于擋環(huán)上，另一端鉸接有滑輪，大支撐臂的中間側(cè)通過兩端帶卡簧的帶槽銷軸鉸接于小支撐臂的一端，小支撐臂的另一端通過兩端帶卡簧的帶槽銷軸鉸接于滑塊上，滑塊一側(cè)連接有彈簧，滑塊和彈簧套在滑軌上。

所述前箱體與中間箱體的安裝連接處、中間箱體與后箱體的安裝連接處皆設(shè)置有凹槽，凹槽內(nèi)放置防水墊圈,防水墊圈為球型。

所述前箱體與前端蓋的安裝連接處，后箱體與后端蓋的安裝連接處皆設(shè)置有凹槽，凹槽內(nèi)放置防水墊圈，防水墊圈為球型。

優(yōu)點及效果：

一種管道檢測機器人用超聲檢測裝置，可以通過萬向聯(lián)軸器與機器人連接在一起，簡化了兩者的連接方式，降低了對尺寸的要求。前后兩個箱體是單獨封閉的，具備防水功能，起到保護(hù)箱體內(nèi)各種電路板的作用。該裝置中間腔體內(nèi)布置兩個超聲波探測頭，對稱分布，在舵機帶動下可以180度旋轉(zhuǎn)，對管道內(nèi)部進(jìn)行檢測。裝置周向布置有隨動輪，隨動輪通過支架支撐，在彈簧的作用下可以上下伸縮，可起到適應(yīng)管徑的功能。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明：

圖1、本裝置軸剖圖；

圖2、本裝置側(cè)視圖；

圖3、本裝置置于管道內(nèi)示意圖；

圖4、本裝置立體圖；

圖5、a處結(jié)構(gòu)圖；

圖6、b處結(jié)構(gòu)圖；

圖7、c處結(jié)構(gòu)圖；

圖8、d處結(jié)構(gòu)圖。

所述標(biāo)注為：1.前箱體、2.中間箱體、3.后箱體、4.萬向聯(lián)軸器、5.前端蓋、6.后端蓋、7.控制驅(qū)動板、8.舵機、9.舵盤、10.轉(zhuǎn)盤、11.支架、12.超聲波探測頭、13.滑輪、14.大支撐臂、15.小支撐臂、16.擋環(huán)、17.滑塊、18.滑軌、19.連接板、20.彈簧、21.銷軸、22.卡簧、23.電線孔、24.過線圈、25.防水墊圈，26.管道。

具體實施方式

下文所述萬向聯(lián)軸器4所在的端部為前端。

如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7和圖8所示，一種管道機器人用超聲檢測裝置，包括箱體、端蓋、舵機8、超聲波探測頭12、萬向聯(lián)軸器4和變徑結(jié)構(gòu)，所述箱體包括前箱體1、中間箱體2和后箱體3，所述端蓋包括前端蓋5和后端蓋6，前箱體1內(nèi)安裝有控制驅(qū)動板7，前箱體1的前端安裝有前端蓋5，前端蓋5的前端安裝有萬向聯(lián)軸器4，萬向聯(lián)軸器4和前端蓋5為穿入的銷軸21固定。前箱體1后端連接有中間箱體2，舵機8安裝在中間箱體內(nèi)，舵機8通過連接部件與超聲波探測頭12連接，連接部件包括舵盤9、轉(zhuǎn)盤10和支架11，舵盤9與轉(zhuǎn)盤10連接，轉(zhuǎn)盤10同時與兩個支架11一端連接，兩個支架11另一端于中間箱體2外側(cè)與超聲波探測頭12連接。

中間箱體2后端連接有后箱體3，后箱體3的后端安裝有后端蓋6，后端蓋6設(shè)有電線孔23，電線孔23的孔周圈安裝有過線圈24。前箱體1和后箱體3外周安裝有變徑結(jié)構(gòu)，變徑結(jié)構(gòu)包括滑輪13、大支撐臂14、小支撐臂15、擋環(huán)16，滑塊17、滑軌18、連接板19、彈簧20和卡簧22，前箱體1和后箱體3分別環(huán)繞固定2個擋環(huán)16，前箱體1和后箱體3分別環(huán)繞固定的2個擋環(huán)16之間使用連接板19連接，前箱體1和后箱體3分別環(huán)繞固定的2個擋環(huán)16之間還裝有滑軌18，大支撐臂14的一端通過兩端帶卡簧22的帶槽銷軸鉸接于擋環(huán)16上，另一端鉸接有滑輪13，大支撐臂14的中間側(cè)通過兩端帶卡簧22的帶槽銷軸鉸接于小支撐臂15的一端，小支撐臂15的另一端通過兩端帶卡簧22的帶槽銷軸鉸接于滑塊17上，滑塊17一側(cè)連接有彈簧20，滑塊17和彈簧20套在滑軌18上。前箱體1與中間箱體2之間、中間箱體2與后箱體3之間皆設(shè)有電線孔23，后箱體3的后端也設(shè)有電線孔23，電線連接控制驅(qū)動板7和舵機8，電線穿過電線孔23連接外側(cè)電源。電線孔23的孔周圈安裝有過線圈24。所述卡簧22的作用為固定銷軸，避免銷軸滑落。

所述前箱體1與中間箱體2的安裝連接處為螺栓連接、前箱體1與前端蓋5的安裝連接處為螺栓連接，中間箱體2與后箱體3的安裝連接處為螺栓連接，后箱體3與后端蓋6的安裝連接處為螺栓連接，螺栓連接處皆設(shè)置有凹槽，凹槽內(nèi)放置防水墊圈25，防水墊圈25為球型，在防水墊圈表面涂抹防水膠，并且放置防水墊圈的凹槽箱體和端蓋上邊都有防水膠，通過擠壓防水墊圈25使其改變形狀，起到密封的作用。

裝置的運行：

管道機器人用超聲檢測裝置與爬行器通過萬向聯(lián)軸器4相連，使該裝置與爬行器可以相對軸向和周向旋轉(zhuǎn)，行走動作更加靈便。裝置進(jìn)入管道26時變徑結(jié)構(gòu)通過對彈簧20壓縮使裝置能緊貼管道，爬行器向前運動時裝置會在爬行器的拖動下移動，在移動的同時給舵機8供電，通過控制驅(qū)動板7設(shè)置舵機8進(jìn)行180度往復(fù)運動，旋轉(zhuǎn)速度在10°/s到30°/s之間任意調(diào)節(jié)。舵機8帶動超聲波探測頭12進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，全方位檢測管道。而防水墊圈25采用的是球型型狀，球型的防水墊圈25受到擠壓變形量更大，在防水墊圈25表面涂抹防水膠，并且放置防水墊圈25的凹槽箱體和端蓋上邊都有防水膠，比一般的單凹槽防水效果更好。過線圈24表面涂抹防水膠，使過線圈24與后端蓋6上的電線孔23貼合更加緊密，更能起到防水的功能。當(dāng)需要轉(zhuǎn)彎時管壁壓迫滑輪進(jìn)而使大支撐臂14向下傾斜然后壓迫小支撐臂15，大支撐臂14與小支撐臂15傾角變大，然后使滑塊17滑動壓迫彈簧20收縮，使該裝置徑向尺寸變小適應(yīng)轉(zhuǎn)彎時管道的尺寸變化，當(dāng)轉(zhuǎn)彎過去以后管壁壓迫力變小，彈簧20推動滑塊17滑動使大支撐臂14和小支撐臂15向外傾斜壓迫大支撐臂14，大支撐臂14與小支撐臂15傾角變小，從而使滑輪13也向外傾斜仍然保持緊貼管壁，這樣就能達(dá)到適應(yīng)管徑的要求。