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    重庆时时彩如何开代理: 倍力式管道机器人.pdf

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    倍力式 管道 机器人
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    摘要
    申请专利号:

    CN201110100768.2

    申请日:

    2011.04.21

    公开号:

    CN102192385A

    公开日:

    2011.09.21

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情: 授权|||实质审查的生效IPC(主分类):F16L 55/32申请日:20110421|||公开
    IPC分类号: F16L55/32 主分类号: F16L55/32
    申请人: 哈尔滨工程大学
    发明人: 胡胜海; 赵晓丽; 王洪光; 刘载淳; 王茂林; 徐鹏; 李齐悦; 张校东; 李林; 邓坤秀
    地址: 150001 黑龙江省哈尔滨市南岗区南通大街145号哈尔滨工程大学科技处知识产权办公室
    优先权:
    专利代理机构: 代理人:
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    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201110100768.2

    授权公告号:

    102192385B||||||

    法律状态公告日:

    2012.08.22|||2011.11.23|||2011.09.21

    法律状态类型:

    授权|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明的目的在于提供倍力式管道机器人,包括丝杠和三个相同的行走单元,丝杠穿过行走单元并与行走单元相连,行走单元包括壳体、两个直流电机、外表面带有凸轮机构的内齿大齿轮、三个小齿轮、张紧杆、支撑轮、蜗轮、蜗杆,三个小齿轮与内齿大齿轮啮合、并通过轴承支撑在壳体上,两个直流电机安装在壳体里,第一直流电机与三个小齿轮的其中之一相连,第二直流电机连接蜗杆,蜗杆与蜗轮相连,支撑轮安装在壳体外,张紧杆安装在内齿大齿轮外,所述的行走单元共有三个。本发明设计新颖,结构可靠,通过两段行走单元同时张紧以使张紧力增倍,实现倍力,有利于机器人管道行走的稳定性,可实现不同直径的管道行走。

    权利要求书

    1.倍力式管道机器人,其特征是:包括丝杠和三个相同的行走单元,丝杠穿过行走单元并与行走单元相连,行走单元包括壳体、两个直流电机、外表面带有凸轮机构的内齿大齿轮、三个小齿轮、张紧杆、支撑轮、蜗轮、蜗杆,三个小齿轮与内齿大齿轮啮合、并通过轴承支撑在壳体上,两个直流电机安装在壳体里,第一直流电机与三个小齿轮的其中之一相连,第二直流电机连接蜗杆,蜗杆与蜗轮相连,支撑轮安装在壳体外,张紧杆安装在内齿大齿轮外,所述的行走单元共有三个。2.根据权利要求1所述的倍力式管道机器人,其特征是:所述的张紧杆上安装橡胶套。3.根据权利要求1或2所述的倍力式管道机器人,其特征是:所述的每个行走单元包括三个张紧杆和六个支撑轮。4.根据权利要求1或2所述的倍力式管道机器人,其特征是:所述的丝杠两端安装管道作业单元。5.根据权利要求3所述的倍力式管道机器人,其特征是:所述的丝杠两端安装管道作业单元。

    说明书

    倍力式管道机器人

    技术领域

    本发明涉及的是一种用于管道作业的机器人。

    背景技术

    随着海洋技术的发展,利用管道进行联接的情况越来越多,为了减少管道破裂磨损等给工程带来的经济损失以及对海洋的污染,对稳定性高的管道机器人的研究是十分有必要的,现有的管道机器人大多数机构繁琐,稳定性不够好,没有充分利用机构的优势实现高稳定性、高效率的机器人。针对上述情况,以成本低、高可靠性、高稳定性、易拆装维护、易生产、结构简单等为主要设计思想,本专利公布了一种倍力式管道机器人,该管道机器人通过其中的两张紧机构同时张紧方式实现倍力,达到良好的稳定性和可靠性要求。

    同时,在所查文献中也有不少管道作业机器人,按实现的原理形式可大致分为以下主要几类:基于伸缩脚和左右摆动的腿,左右单元的脚交替踩住和离开管壁,靠腿的摆动时整个机器人左右移动,每个单元上有使脚伸缩的脚伸缩机构和使腿摆动的腿摆动机构,脚离开和踩住管壁的径向直线运动又小电机带动(李元宗,史贯柱,郑利红,李宏艳,荣国宏,管内行走机器人,专利号95100242.2),该机器人虽然有很大的牵引力和跨越障碍物的能力,但是这种机器人的稳定性会受到限制,如有一个脚的张紧机构失效,则该机器人就不能移动和工作了;另外一种管内行走机器人(陈炯,管内行走机器人,专利号200410029964.5),具有行走机构、机器人控制器、控制电源;机器人肩部和大臂之间铰链联接,大臂与小臂之间由肘关节轴铰链,小臂与手部之间铰接组成关节型手臂,关节型手臂安装在机器人腰部的关节轴上,控制电源安装在机器人腰部的电气盒内,机器人腰部安装在机器人行走机构的导轨里,单片机系统经两组双列二十四脚插座、插头与电缆,分别和机器人肩部、大臂、小臂、手腕机电??榈缙心诘氖淙虢涌诘缏肥涑龆?,这种管内机器人驱动动力较小,效率较低,且易损坏。

    发明内容

    本发明的目的在于提供设计新颖、结构可靠、可实现不同直径的管道行走倍力式管道机器人。

    本发明的目的是这样实现的:

    本发明倍力式管道机器人,其特征是:包括丝杠和三个相同的行走单元,丝杠穿过行走单元并与行走单元相连,行走单元包括壳体、两个直流电机、外表面带有凸轮机构的内齿大齿轮、三个小齿轮、张紧杆、支撑轮、蜗轮、蜗杆,三个小齿轮与内齿大齿轮啮合、并通过轴承支撑在壳体上,两个直流电机安装在壳体里,第一直流电机与三个小齿轮的其中之一相连,第二直流电机连接蜗杆,蜗杆与蜗轮相连,支撑轮安装在壳体外,张紧杆安装在内齿大齿轮外,所述的行走单元共有三个。

    本发明还可以包括:

    1、所述的张紧杆上安装橡胶套。

    2、所述的每个行走单元包括三个张紧杆和六个支撑轮。

    3、所述的丝杠两端安装管道作业单元。

    本发明的优势在于:本发明设计新颖,结构可靠,通过两段行走单元同时张紧以使张紧力增倍,实现倍力,有利于机器人管道行走的稳定性,可实现不同直径的管道行走。

    附图说明

    图1为本发明的主视图;

    图2为本发明的左视图;

    图3为本发明的内部剖视图。

    具体实施方式

    下面结合附图举例对本发明做更详细地描述:

    实施方式1:

    结合图1~3,倍力式管道机器人包括管道作业单元1、橡胶套2、轴套3、张紧杆4、支撑轮5、轴承支座6、轴套7、轴承8、蜗杆9、轴套10、丝杠11、挡板12、轴承13、蜗轮14、行走单元外壳15、直流电机16、轴承17、电机挡板18、张紧杆挡板19、轴套20、内齿大齿轮21、键22、小齿轮23。

    本发明有三个结构完全相同的行走单元,每个行走单元均有三个可径向伸缩的张紧杆4和六个支撑轮5,张紧机构由三个相同的小齿轮23和一个外表面带有凸轮机构的内齿大齿轮21组成,其中一个小齿轮通过键连接和联轴器联接到直流电机16上,每个小齿轮通过轴承支撑在行走单元的壳体15上,张紧时则通过直流电机16带动行星轮系凸轮中的小齿轮23转动一定角度使张紧杆4张紧到管壁上,另外,张紧杆4上均装有摩擦系数较高的橡胶套2,利于增大摩擦,同时?;ふ沤舾?,直流电机16均通过螺栓螺母联接固定到行走单元的壳体15上,且通过轴承支撑,每个行走单元靠直流电机16带动蜗杆9转动,从而带动蜗轮14转动,最后通过螺旋丝杠机构带动丝杠11运动实现行走单元的左右移动,蜗轮14用两边对称的轴承13支撑,两个管道作业单元通过螺纹联接固定在丝杠11上,且用六个支撑轮5支撑在管道内壁,分布在机器人两侧,行走单元上还有轴套3、7、10和20、轴承支撑板6、挡板12、电机挡板18,用于支撑和传递动力,挡板12与电机挡板18用螺钉固定在行走单元壳体15上。

    直流电机16带动小齿轮23转动,此时三个小齿轮23带动内齿大齿轮21转动,内齿大齿轮21外表面成凸轮形状,当内齿大齿轮转动一定角度时,张紧杆4与内齿大齿轮接触,带动张紧杆4径向运动,使其张紧至管壁。通过使用不同长度的张紧杆4和支撑轮5以适应多种直径的管道。

    通过附图1,本发明是通过以下步骤实现移动的:

    步骤1:左侧和中间行走单元张紧机构工作,张紧杆4张紧到管壁,左侧和中间行走单元直流电机16同时工作,使右侧行走单元与丝杠11共同向前运动;

    步骤2:右侧行走单元张紧机构工作,中间行走单元张紧机构收缩,左侧和右侧行走单元直流电机16共同工作,使中间行走单元与丝杠11共同向前运动;

    步骤3:中间行走单元张紧机构工作,左侧行走单元张紧机构收缩,中间和右侧行走单元直流电机16共同工作,使左侧行走单元与丝杠11共同向前运动;

    步骤4:三个行走单元张紧机构均工作,行走电机16同时反转,使丝杠11向后移动一段距离;

    步骤5:循环上述工作过程,实现机器人在管道内倍力前行。张紧机构的工作工程:

    在张紧机构不工作时,行走单元靠支撑轮5支撑在管内,当需要张紧时,直流电机16工作,带动小齿轮23转动,从而带动内齿大齿轮21转动,此时另外两个小齿轮跟着转动,起支撑作用,内齿大齿轮21外轮廓是凸轮机构,当内齿大齿轮21转动一定角度,可使张紧杆4与凸轮作用,实现径向移动,使其张紧在管壁内。

    机器人横向移动工作过程:

    在张紧机构工作后,行走单元张紧在管壁内,此时张紧的行走单元内直流电机29工作,使蜗杆9转动,蜗杆9带动蜗轮14转动,蜗轮14通过螺纹联接带动丝杠11,使得丝杠11和另一个未张紧的行走单元共同实现横向运动。

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    本文标题:倍力式管道机器人.pdf
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