本发明涉及管道机器人技术领域，具体的说，是一种管道内壁检测机器人。
背景技术：
现如今，管道是输送介质的主要方式，可以输送原油，天然气，化工原料，饮用水，海水淡化，粉末等等，钢管因为能承受较大压力和作用力而成为多数行业的首选，钢管在生产线上被生产出来，依照工艺要求在钢管的外表面缠绕pe防腐层，在内表面上涂敷树脂类防腐涂料，将防腐处理好的钢管运至施工现场，一根接一根焊接在一起，形成一条完整的输送线，同时，焊缝是最薄弱的地方，需要进行探伤检测，再将焊缝位置防腐处理，但是，目前国内还没有既能检测焊缝焊接质量，又能检测焊缝上防腐层质量的管道机器人设备，这就严重制约了管道建设中对质量的控制。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种管道内壁检测机器人，能够在管道的内壁内实现全方位自动识别焊缝和缺陷涂层；有效的提供了对于管道施工质量的控制。
本发明通过下述技术方案实现：
一种管道内壁检测机器人，包括检测车体、设置在检测车体一端的检测机构；所述检测机构包括与检测车体连接且沿管道轴线旋转的旋转机构、与旋转机构远离检测车体一侧连接的检测装置；所述检测装置包括与旋转机构连接的滑板组件、固定安装在滑板组件上的图形采集器、分别滑动安装在滑板组件上且靠近和/或远离管道内壁的探测机构和扫描机构。
将本装置在使用前通过吊车运输正前方，通过其他导向装置使得本装置能够进入管道内，检测车体在其他与之连接设备的带动下在管道内沿管道轴线做直线运动；在图形采集器采集到内壁上的焊缝时，本装置停止运动，扫描机构向管道内壁的一侧运动，旋转机构旋转并驱动扫描机构对焊缝实现360°扫描；在扫描完成后，将图片以及扫描的信息传输给与检测车体连接的控制终端进行分析处理。在在图形采集器采集到内壁上的焊缝时，探测机构将向内壁一侧移动，当探测机构接触到防腐层时，对其厚度进行检测；在检测完毕后，将检测数据发送给控制终端进行后续分析处理。
进一步地，为了更好的实现本发明，所述滑板组件包括与旋转机构连接的固定板、对称安装在固定板两侧的滑板、分别滑动安装在两块滑板上的两组导轨组以及分别用于驱动两组导轨组在两块滑板上滑动的两组滑动驱动机构；其中一组导轨组靠近管道内壁的一侧与探测机构连接，另外一组导轨组靠近管壁的一侧与扫描机构连接。
进一步地，为了更好的实现本发明，所述旋转机构包括安装在检测车体端部的旋转驱动装置、与旋转驱动装置输出端连接的回转轴；所述回转轴远离旋转驱动装置的一端与固定板连接。
进一步地，为了更好的实现本发明，在两块所述滑板相互远离一侧设置有用于安装在图形采集器的固定支架；每组导轨组包括两根导轨，两根所述导轨平行设置，固定支架设置在两根导轨之间；两根导轨组远离固定板的一侧分别设置有限位板，所述限位板设置在固定支架靠近探测机构或扫描机构的一侧。
进一步地，为了更好的实现本发明，所述扫描机构沿管道轴线的方向的两端分别设置有滑轮。
进一步地，为了更好的实现本发明，所述图形采集器的数量为两个，分别安装在两组滑板组件相互远离的一侧。
进一步地，为了更好的实现本发明，两块所述滑板上设置有与导轨配合安装的凹槽。
进一步地，为了更好的实现本发明，在所述检测车体靠近旋转机构的一侧还安装有前视摄像头和照明装置。
进一步地，为了更好的实现本发明，所述检测车体远离旋转机构的一侧还连接有牵引车。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
（1）本发明通过扫描机构、探测机构、旋转机构的配合能够在管道的内壁内实现全方位自动识别焊缝和缺陷涂层；有效的提供了对于管道施工质量的控制。；
（2）本发明一次性完成焊缝和缺陷涂层的检测，大大提高了检测效率，降低了成本；
（3）本发明结构简单、实用性强。
附图说明
图1为本发明的连接关系结构示意图；
图2为本发明图1中a处的放大示意图；
图3为本发明中检测机构的结构示意图；
图4为本发明在管道中的结构示意图；
其中1、管道；2、前视摄像头；3a、检测车体；4、限位板；5、电缆；6、；7、；8、联结器；9、焊缝；10、照明装置；11、图形采集器；12、滑轮；13、探测机构；14、滑板组件；15、消声器；16、回转轴；17、固定支架；18、固定板；19、导轨；20、扫描机构；1a、牵引车；2a、检测机构。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1：
本发明通过下述技术方案实现，如图1-图4所示，一种管道内壁检测机器人，包括检测车体3a、设置在检测车体3a一端的检测机构2a；所述检测机构2a包括与检测车体3a连接且沿管道1轴线旋转的旋转机构、与旋转机构远离检测车体3a一侧连接的检测装置；所述检测装置包括与旋转机构连接的滑板组件14、固定安装在滑板组件14上的图形采集器11、分别滑动安装在滑板组件14上且靠近和/或远离管道1内壁的探测机构13和扫描机构20。
需要说明的是，通过上述改进，图4所示，将本装置在使用前通过吊车运输正前方，通过其他导向装置使得本装置能够进入管道1内，检测车体3a在其他与之连接设备的带动下在管道1内沿管道1轴线做直线运动；在图形采集器11采集到内壁上的焊缝9时，本装置停止运动，扫描机构20向管道1内壁的一侧运动，旋转机构旋转并驱动扫描机构20对焊缝9实现360°扫描；在扫描完成后，将图片以及扫描的信息传输给与检测车体3a连接的控制终端进行分析处理。在在图形采集器11采集到内壁上的焊缝9时，探测机构13将向内壁一侧移动，当探测机构13接触到防腐层时，对其厚度进行检测；在检测完毕后，将检测数据发送给控制终端进行后续分析处理。
本发明采用一次进入管道1内即可进行焊缝9和防腐层的检测，有效的提高了在单位时间内的工作效率，降低了工作成本。
实施例2：
本实施例在上述实施例的基础上做进一步优化，如图2、图3所示，进一步地，为了更好的实现本发明，所述滑板组件14包括与旋转机构远离检测车体3a一端连接的固定板18、对称安装在固定板18对称两侧的滑板、分别滑动安装在两块滑板上的两组导轨组以及分别用于驱动两组导轨组在两块滑板上滑动的两组滑动驱动机构；其中一组导轨组靠近管道1内壁的一侧与探测机构13连接，另外一组导轨组靠近管壁的一侧与扫描机构20连接。两组滑板平行设置，避免在同时进行焊缝9和防腐层厚度检测时出现相互干扰的问题。
优选的，图3所示，固定板18为方柱形结构，其一端与旋转机构连接，两块滑板安装在固定板18相互平行的两个侧面上。
需要说明的是，通过上述改进，一组滑动驱动机构配合一组导轨组在一块滑板上进行滑动。两组滑动驱动机构独立工作，在不同的工作需要时，通过控制不同的滑动驱动机构带动探测机构13或扫描机构20进行工作即可。
例如只需要进行焊缝9检测，只启动控制与扫描机构20连接的导轨组进行运动即可。当然，在工作需要时，两组滑动驱动机构可同时运动，从而实现同时检测焊缝9和防腐层的厚度。
滑动驱动机构只要能带动导轨19在滑板上做靠近或远离管道1内壁的直线运动即可，例如采用气缸、液压缸、电推杆、丝杠原理中的任意一种结构均可。本发明的改进点不在于滑动驱动机构的内部结构，故不再赘述。
本实施例的其他部分与上述实施例相同，故不再赘述。
实施例3：
本实施例在上述实施例的基础上做进一步优化，如图2、图3所示，进一步地，为了更好的实现本发明，所述旋转机构包括安装在检测车体3a端部的旋转驱动装置、与旋转驱动装置输出端连接的回转轴16；所述回转轴16远离旋转驱动装置的一端与固定板18连接。所述回转轴16的轴线与管道1的轴线同轴。
需要说明的是，通过上述改进，旋转驱动装置带动回转轴16实现绕管道1轴线的做360°的旋转运动，从而带动与固定板18转动；
优选的，旋转驱动装置可以是驱动电机，驱动电机的输出端通过联轴器与回转轴16连接，驱动电机的输出端也可采用齿轮组合结构、链轮与链条的组合结构、同步轮与同步带组合结构中任意一种结构，实现带动回转轴16进行旋转；驱动电机可以是步进电机、伺服电机等等。
本发明的改进点不在于旋转驱动装置的内部结构，故不再赘述其内部结构。
本实施例的其他部分与上述实施例相同，故不再赘述。
实施例4：
本实施例在上述实施例的基础上做进一步优化，如图2所示，进一步地，为了更好的实现本发明，在两块所述滑板相互远离一侧设置有用于安装在图形采集器11的固定支架17；每组导轨组包括两根导轨19，两根所述导轨19平行设置，固定支架17设置在两根导轨19之间；两根导轨组远离固定板18的一侧分别设置有限位板4，所述限位板4设置在固定支架17靠近探测机构13或扫描机构20的一侧。
需要说明的是，通过上述改进，图形采集器11为摄像头。摄像头实时采用管道1内壁的信息传递给控制终端，当发现焊缝9时，控制终端停止检测车运动，然后启动扫描机构20进行焊缝9的检测，通过探测机构13实现防腐层厚度的检测。
本发明的改进点不在于采用何种装置或设备进行焊缝9和防腐层的检测。
限位板4安装在导轨19上，且位于固定支架17与探测机构13或扫描机构20之间，避免滑动驱动机构带动导轨19运动时，运动范围过大，造成测机构和\或扫描机构20的硬接触，造成探测机构13和\或扫描机构20的损坏。优选的，限位板4采用柔性材料制成，例如橡胶。
本实施例的其他部分与上述实施例相同，故不再赘述。
实施例5：
本实施例在上述实施例的基础上做进一步优化，如图1、图2、图3所示，进一步地，为了更好的实现本发明，所述扫描机构20沿管道1轴线的方向的两端分别设置有滑轮12。
设置滑轮12的目的在于，由于在进行防腐层检测时，要进行多次检测，为了更好的进行扫描机构20的支撑，故在扫描机构20沿管道1轴线方向的两端设置了滑轮12；在检测时，滑轮12将运动到管道1内壁上，配合旋转机构沿管道1的轴线进行旋转。
进一步地，为了更好的实现本发明，所述图形采集器11的数量为两个，分别安装在两组滑板组件14相互远离的一侧。图形采集器11为两个，两个图形采集器11的采集端口相互远离，使得更加准确的对管道1内壁的情况进行采集。当然只安装一个图形采集器11也可使用。
进一步地，为了更好的实现本发明，两块所述滑板上设置有与导轨19配合安装的凹槽。
凹槽的长方向与导轨19的长方向一直，优选的凹槽为燕尾槽，导轨19为与燕尾槽配合使用。
进一步地，为了更好的实现本发明，在所述检测车体3a靠近旋转机构的一侧还安装有前视摄像头2和照明装置10。前视摄像头2配合照明装置10，能够对检测车体3a在管道1内前进方向的具体情况知晓。优选的，在检测车体3a靠近旋转机构的一侧还设置有消声器15，来降低噪音。
进一步地，为了更好的实现本发明，所述检测车体3a远离旋转机构的一侧还连接有牵引车1a。
本实施例的其他部分与上述实施例相同，故不再赘述。
实施例6：
本实施例为本发明的最佳实施例，如图1-图4所示，一种管道内壁检测机器人，包括检测车体3a、设置在检测车体3a一端的检测机构2a、与检测车体3a远离检测机构2a一端通过联结器8连接的牵引车1a；所述检测机构2a包括与检测车体3a连接且沿管道1轴线旋转的旋转机构、与旋转机构远离检测车体3a一侧连接的检测装置；所述检测装置包括与旋转机构连接的滑板组件14、固定安装在滑板组件14上的图形采集器11、分别滑动安装在滑板组件14上且靠近和/或远离管道1内壁的探测机构13和扫描机构20。
进一步地，为了更好的实现本发明，所述滑板组件14包括与旋转机构连接的固定板18、对称安装在固定板18两侧的滑板、分别滑动安装在两块滑板上的两组导轨组以及分别用于驱动两组导轨组在两块滑板上滑动的两组滑动驱动机构；其中一组导轨组靠近管道1内壁的一侧与探测机构13连接，另外一组导轨组靠近管壁的一侧与扫描机构20连接。
进一步地，为了更好的实现本发明，所述旋转机构包括安装在检测车体3a端部的旋转驱动装置、与旋转驱动装置输出端连接的回转轴16；所述回转轴16远离旋转驱动装置的一端与固定板18连接。
进一步地，为了更好的实现本发明，在两块所述滑板相互远离一侧设置有用于安装在图形采集器11的固定支架17；每组导轨组包括两根导轨19，两根所述导轨19平行设置，固定支架17设置在两根导轨19之间；两根导轨组远离固定板18的一侧分别设置有限位板4，所述限位板4设置在固定支架17靠近探测机构13或扫描机构20的一侧。
进一步地，为了更好的实现本发明，所述扫描机构20沿管道1轴线的方向的两端分别设置有滑轮12。
进一步地，为了更好的实现本发明，所述图形采集器11的数量为两个，分别安装在两组滑板组件14相互远离的一侧。
进一步地，为了更好的实现本发明，两块所述滑板上设置有与导轨19配合安装的凹槽。
进一步地，为了更好的实现本发明，在所述检测车体3a靠近旋转机构的一侧还安装有前视摄像头2、照明装置10、电缆5插座、消声器15。
进一步地，为了更好的实现本发明，所述牵引车1a远离检测车体3a的一侧设置有后视摄像头、数据发送器、充电座；在牵引车1a体内内部安装着锂电池组，牵引电机组，控制中心等；牵引车1a与检测车之间设置有电缆5线。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。
1.一种管道内壁检测机器人，其特征在于：包括检测车体（3a）、设置在检测车体（3a）一端的检测机构（2a）；所述检测机构（2a）包括与检测车体（3a）连接且沿管道（1）轴线旋转的旋转机构、与旋转机构远离检测车体（3a）一侧连接的检测装置；所述检测装置包括与旋转机构连接的滑板组件（14）、固定安装在滑板组件（14）上的图形采集器（11）、分别滑动安装在滑板组件（14）上且靠近和/或远离管道（1）内壁的探测机构（13）和扫描机构（20）。
2.根据权利要求1所述的一种管道内壁检测机器人，其特征在于：所述滑板组件（14）包括与旋转机构连接的固定板（18）、对称安装在固定板（18）两侧的滑板、分别滑动安装在两块滑板上的两组导轨（19）组以及分别用于驱动两组导轨（19）组在两块滑板上滑动的两组滑动驱动机构；其中一组导轨（19）组靠近管道（1）内壁的一侧与探测机构（13）连接，另外一组导轨（19）组靠近管壁的一侧与扫描机构（20）连接。
3.根据权利要求2所述的一种管道内壁检测机器人，其特征在于：所述旋转机构包括安装在检测车体（3a）端部的旋转驱动装置、与旋转驱动装置输出端连接的回转轴（16）；所述回转轴（16）远离旋转驱动装置的一端与固定板（18）连接。
4.根据权利要求2所述的一种管道内壁检测机器人，其特征在于：在两块所述滑板相互远离一侧设置有用于安装在图形采集器（11）的固定支架（17）；每组导轨（19）组包括两根导轨（19），两根所述导轨（19）平行设置，固定支架（17）设置在两根导轨（19）之间；两根导轨（19）组远离固定板（18）的一侧分别设置有限位板（4），所述限位板（4）设置在固定支架（17）靠近探测机构（13）或扫描机构（20）的一侧。
5.根据权利要求2所述的一种管道内壁检测机器人，其特征在于：所述扫描机构（20）沿管道（1）轴线的方向的两端分别设置有滑轮（12）。
6.根据权利要求2所述的一种管道内壁检测机器人，其特征在于：所述图形采集器（11）的数量为两个，分别安装在两组滑板组件（14）相互远离的一侧。
7.根据权利要求2所述的一种管道内壁检测机器人，其特征在于：两块所述滑板上设置有与导轨（19）配合安装的凹槽。
8.根据权利要求1-7任一项所述的一种管道内壁检测机器人，其特征在于：在所述检测车体（3a）靠近旋转机构的一侧还安装有前视摄像头（2）和照明装置（10）。
9.根据权利要求8所述的一种管道内壁检测机器人，其特征在于：所述检测车体（3a）远离旋转机构的一侧还连接有牵引车（1a）。
技术总结