[发明专利]一种弯管内壁智能检测与精密打磨机器人

说明书

本发明公开了一种弯管内壁智能检测与精密打磨机器人，包括摄像头、辅助支撑模块、变径支撑模块、主动式万向节、抛光打磨变径模块、抛光打磨模块，所述摄像头固定在辅助支撑模块前端，辅助支撑模块固定在变径支撑模块前端，变径支撑模块后端通过主动式万向节与所述抛光打磨变径模块连接，抛光打磨模块与抛光打磨变径模块的支撑杆铰接。本发明使得弯管内壁检测系统以及弯管内壁加工系统相结合，且能够通过大角度弯头，还具有不同管径的自适应能力。

技术领域

本发明属于管道机器人领域，具体涉及一种弯管内壁智能检测与精密打磨机器人。

背景技术

由于汽车、航空航天等机械领域的不断发展，发动机内部结构的设计越来越复杂，而在这复杂而狭小的发动机空间之内，需要许多的管路来完成作业。而自由弯曲空间弯管，因其空间占有率小的优点，被应用于这些发动机之中。但由于当前工艺水平的局限，弯管内壁的表面质量难以得到保证，不管是冷弯成型还是热弯成型，空间弯管在弯曲处难免会有几率产生褶皱以及微裂纹等缺陷，这将直接影响到发动机的机械性能，使其工作不稳定，降低发动机寿命。这是因为如果弯曲处有表面缺陷，那么气体或者液体流过时就会产生湍流、振动等现象，因此我们需要对弯管内壁进行检测，并对有裂纹或者有瑕疵的位置进行定位与打磨抛光处理。同时由于弯管形状非常复杂，传统的加工工艺难以保证零件内表面加工质量达到相应的精度技术要求。

在传统的空间管道加工中，通常运用机械手臂拖动旋转磁极沿弯管中轴线这一曲线，进行机械加工，与之配套是磁力粉沫或者磁力球，这种加工方法成本巨大，容易产生干涉，操纵控制复杂，而且设备大，同时也需要相对应的检测定位装置，因此不适合于复杂的弯管，或者小批量工件的加工。因此急需要一种，将弯管内壁检测系统以及弯管内壁加工系统相结合的机器人，并且为了适应于不同管径的弯管，该机器人除了能够通过大角度弯头的能力外，还需要具有不同管径的自适应能力。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述问题,本发明提供一种弯管内壁智能检测与精密打磨机器人，将弯管内壁检测系统以及弯管内壁加工系统相结合的机器人，并且为了适应于不同管径的弯管，该机器人除了能够通过大角度弯头的能力外，还需要具有不同管径的自适应能力。

本发明采用的技术方案如下，结合附图：

一种弯管内壁智能检测与精密打磨机器人，包括摄像头1、辅助支撑模块2、变径支撑模块3、主动式万向节4、抛光打磨变径模块5、抛光打磨模块6；所述摄像头1固定在辅助支撑模块2前端，辅助支撑模块2固定在变径支撑模块3前端，变径支撑模块3后端通过主动式万向节4与所述抛光打磨变径模块5连接；所述抛光打磨变径模块5包括驱动电机503、以及变径机构，变径机构包括变径电机总成502、多个支撑杆501、一号支架轮毂505、二号支架轮毂508、主动齿轮509、从动齿轮506；所述驱动电机503输出端固定连接在一号支架轮毂505上，用于驱动所述变径机构整体旋转；变径电机总成502安装在二号支架轮毂508上，变径电机总成502输出端与主动齿轮509连接，驱动主动齿轮转动一定角度，主动齿轮509通过轴承转动连接在一号支架轮毂505与二号支架轮毂508之间，多个从动齿轮506均匀分布在主动齿轮509外周，主动齿轮509同时与多个从动齿轮506啮合传动，所述多个支撑杆501一一对应分别与多个从动齿轮506固定连接；支撑杆501采用阿基米德螺旋线构型，每个支撑杆501末端分别铰接一个所述抛光打磨模块6。

进一步地，所述抛光打磨变径模块5的变径机构中，多个从动齿轮506的结构相同，均为不完全齿轮；从动齿轮506固定在从动齿轮轴507上，从动齿轮轴507的两端分别通过轴承与一号支架轮毂505和二号支架轮毂508连接；主动齿轮509固定在主动齿轮轴510上，主动齿轮轴510两端分别通过轴承与一号支架轮毂505和二号支架轮毂508连接；变径电机总成502的输出端与主动齿轮轴510固连；支撑杆501一端与从动齿轮轴507固定连接，支撑杆501另一端铰接所述抛光打磨模块6。