一種螺旋角可調節的螺旋前進管道變速機器人制造技術

本實用新型專利技術提供了一種螺旋角可調節的螺旋前進管道變速機器人，其特征在于：包括內置彈簧的支撐基體，三組支撐輪子對稱設于支撐基體上，連接通管一端設于支撐基體中心；軸向導軌通過軸承同軸設于連接通管上，旋轉基體及其左側的內齒輪同軸設于軸向導軌左端；設于內齒輪內部并與其嚙合的小齒輪與設于支撐基體內部的直流電機連接；面板同軸設于軸向導軌外側，面板通過三根絲杠螺母和三組連桿滑塊機構與旋轉基體連接，三根絲杠螺母通過齒形帶連接。本實用新型專利技術提供的裝置能根據作業要求和實際負載調節螺旋角大小，從而改變前進速度，以滿足不同驅動力和速度的要求，具有結構簡單、控制方便、調節精度高、同步性好的特點，且螺旋角調節機構有自鎖功能。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種螺旋角可調節的螺旋前進管道變速機器人，屬于圓形管道作業裝置

技術介紹
目前，大多圓形管道作業中需要由管道機器人攜帶傳感器等工作元器件進入管道工作，由控制人員遠程監控操作。螺旋前進的機器人行進速度單一，全程行進時間較長。由于攜帶的傳感器重量不同并且管道坡度不同，導致電機的工作負載變化很大，輸出功率不易滿足要求。此外，機器人進入特定位置的過程及作業時的行進速度要求也都不一樣，若行進速度設置過快，則功率不足，在坡度較大的或垂直的管道中容易產生驅動力不足的現象，所以大部分螺旋前進的管道機器人往往選擇較慢的行進速度，這使得在非工作區域和坡度較緩或水平的管道中不僅浪費時間，而且浪費電機功率。
技術實現思路
本技術的目的是提供一種能夠根據實際負載和行進速度需要調節螺旋角進行變速的螺旋前進管道機器人。為了達到上述目的，本技術的技術方案是提供一種螺旋角可調節的螺旋前進管道變速機器人，其特征在于包括內置彈簧的支撐基體，三組支撐輪子對稱設于支撐基體上，連接通管一端設于支撐基體中心；軸向導軌通過軸承同軸設于連接通管上，旋轉基體及其左側的內齒輪同軸設于軸向導軌左端；設于內齒輪內部并與其嚙合的小齒輪與設于支撐基體內部的直流電機連接；面板同軸設于軸向導軌外側，面板通過三根絲杠螺母和三組連桿滑塊機構與旋轉基體連接，三根絲杠螺母通過齒形帶連接。優選地，所述旋轉基體包括三組通過軸均布于軸向導軌上的驅動輪子，內置彈簧的軸套通過可滑移的鍵同軸設于軸外部；旋轉基體內部還設有一個與一根絲杠螺母連接的步進電機。優選地，所述連桿滑塊機構包括設于面板上的導軌，連桿一端通過滑塊與導軌連接，連桿另一端通過轉動副與軸套連接。本技術提供的一種螺旋角可調節的螺旋前進管道變速機器人通過直流電機驅動小齒輪和內齒輪嚙合傳動旋轉，帶動旋轉基體轉動，進而通過傾斜的輪子帶動整個機器人前進。支撐基體和連接通管用于支撐機身以防機器人軸向偏斜；通過步進電機驅動一根絲杠螺母轉動，三根絲杠螺母通過齒形帶傳動保持同步，并帶動面板沿軸向導軌滑移，從而帶動滑塊一邊在面板上滑移，一邊拉動(或推動)軸套轉動，使三組驅動輪子傾角同步旋轉到一定角度。驅動輪子傾角改變反映在整個機器人運動上，就是螺旋前進的螺旋角的改變以及速度的改變，借助絲桿螺母的反向自鎖功能調節后能保持傾斜角不變。本技術提供的裝置能根據作業要求和實際負載調節螺旋角大小，從而改變前進速度，以滿足不同驅動力和速度的要求，具有結構簡單、控制方便、調節精度高、同步性好的特點，且螺旋角調節機構有自鎖功能。附圖說明圖I為本技術提供的一種螺旋角可調節的螺旋前進管道變速機器人示意圖；圖2為本實施例中旋轉基體與面板連接部分結構示意圖；圖3為本實施例中連桿滑塊機構和旋轉基體內部結構示意圖；圖4為本實施例中面板部分右視圖； 圖5為本實施例中驅動輪子處于傾斜角α位置的局部示意圖；圖6為本實施例中驅動輪子被調節后處于傾斜角β位置的局部示意圖；附圖標記說明I-支撐基體；2_連接通管；3_直流電機；4_支撐輪子；5_旋轉基體；5_1_驅動輪子；5_2_軸；5_3_鍵；5_4_軸套；5_5_步進電機；6_小齒輪；7_內齒輪；8_面板；9_絲杠螺母；10_連桿滑塊機構；11-軸向導軌；12-齒形帶。具體實施方式為使本技術更明顯易懂，茲以一優選實施例，并配合附圖作詳細說明如下。圖I為本技術提供的一種螺旋角可調節的螺旋前進管道變速機器人示意圖。三組支撐輪子4對稱布置在內置彈簧的支撐基體I上，連接通管2 —端固定于支撐基體I中心，支撐基體I和連接通管2用于支撐機身以防機器人軸向偏斜。結合圖2，軸向導軌11通過軸承13同軸安裝在連接通管2上，旋轉基體5及其左側的內齒輪7同軸安裝在軸向導軌11左端，內齒輪7內部裝有與其嚙合的小齒輪6，小齒輪6與支撐基體I內部的直流電機3連接，直流電機3驅動小齒輪6和內齒輪7嚙合傳動旋轉，帶動整個機器人前進。面板8同軸安裝在軸向導軌11外側，通過三根絲杠螺母9和三組連桿滑塊機構10與旋轉基體5連接，三根絲杠螺母9通過齒輪帶12連接。結合圖3和圖4，旋轉基體5包括三組通過軸5-2均布于軸向導軌11上的驅動輪子5-1，內置彈簧的軸套5-4同軸安裝在軸5-2外部，軸套5-4通過可滑移的鍵5_3與軸5_2連接，旋轉基體5內部還安裝了一個與一根絲杠螺母9連接的步進電機5-5。連桿滑塊機構10包括安裝在面板8上的導軌10-2，滑塊10-3可沿導軌10-2滑動，連桿10_4 —端連接滑塊10-3，另一端通過轉動副10-1連接軸套5-4。當步進電機5-5轉動，驅動一根絲杠螺母9轉動，三根絲杠螺母9通過齒形帶11傳動保持同步，并帶動面板8沿軸向導軌11滑移，從而帶動滑塊10-3 —邊在面板8上的導軌10-2中滑移，一邊拉動(或推動)軸套5-4轉動，如圖5和圖6所示，三組驅動輪子5-1傾斜角從角度α同步旋轉到角度β。借助絲桿螺母9的反向自鎖功能，調節后易定位。權利要求1.一種螺旋角可調節的螺旋前進管道變速機器人，其特征在于包括內置彈簧的支撐基體(I)，三組支撐輪子(4)對稱設于支撐基體(I)上，連接通管(2) —端設于支撐基體(I)中心；軸向導軌(11)通過軸承(13)同軸設于連接通管(2)上，旋轉基體(5)及其左側的內齒輪(X)同軸設于軸向導軌(11)左端；設于內齒輪(X)內部并與其哨合的小齒輪(6)與設于支撐基體⑴內部的直流電機⑶連接；面板⑶同軸設于軸向導軌(11)外側，面板⑶通過三根絲杠螺母(9)和三組連桿滑塊機構(10)與旋轉基體(5)連接，三根絲杠螺母(9)通過齒形帶(12)連接。2.如權利要求I所述的一種螺旋角可調節的螺旋前進管道變速機器人，其特征在于所述旋轉基體(5)包括三組通過軸(5-2)均布于軸向導軌(11)上的驅動輪子(5-1)，內置彈簧的軸套通過可滑移的鍵(5-3)同軸設于軸(5-2)外部；旋轉基體(5)內部還設有一個 與一根絲杠螺母(9)連接的步進電機(5-5)。3.如權利要求I所述的一種螺旋角可調節的螺旋前進管道變速機器人，其特征在于所述連桿滑塊機構(10)包括設于面板(8)上的導軌(10-2)，連桿(10-4) —端通過滑塊(10-3)與導軌(10-2)連接，連桿(10-4)另一端通過轉動副(10-1)與軸套(5_4)連接。專利摘要本技術提供了一種螺旋角可調節的螺旋前進管道變速機器人，其特征在于包括內置彈簧的支撐基體，三組支撐輪子對稱設于支撐基體上，連接通管一端設于支撐基體中心；軸向導軌通過軸承同軸設于連接通管上，旋轉基體及其左側的內齒輪同軸設于軸向導軌左端；設于內齒輪內部并與其嚙合的小齒輪與設于支撐基體內部的直流電機連接；面板同軸設于軸向導軌外側，面板通過三根絲杠螺母和三組連桿滑塊機構與旋轉基體連接，三根絲杠螺母通過齒形帶連接。本技術提供的裝置能根據作業要求和實際負載調節螺旋角大小，從而改變前進速度，以滿足不同驅動力和速度的要求，具有結構簡單、控制方便、調節精度高、同步性好的特點，且螺旋角調節機構有自鎖功能。文檔編號F16L55/32GK202647065SQ20122024108公開日2013年1月2日 申請日期2012年5月24日 優先權日2012年5月本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種螺旋角可調節的螺旋前進管道變速機器人，其特征在于：包括內置彈簧的支撐基體(1)，三組支撐輪子(4)對稱設于支撐基體(1)上，連接通管(2)一端設于支撐基體(1)中心；軸向導軌(11)通過軸承(13)同軸設于連接通管(2)上，旋轉基體(5)及其左側的內齒輪(7)同軸設于軸向導軌(11)左端；設于內齒輪(7)內部并與其嚙合的小齒輪(6)與設于支撐基體(1)內部的直流電機(3)連接；面板(8)同軸設于軸向導軌(11)外側，面板(8)通過三根絲杠螺母(9)和三組連桿滑塊機構(10)與旋轉基體(5)連接，三根絲杠螺母(9)通過齒形帶(12)連接。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：顧友林，吳羊豪，馬帥，周虎，林思，
申請(專利權)人：東華大學，
類型：實用新型
國別省市：