基于管道机器人技术的细长管内表面激光强化处理装置

摘要

一种基于管道机器人的细长管内表面激光强化处理装置，包括YAG固体激光器(2)、光纤导光系统、管内爬行机器人(5)及计算机控制系统，利用管道机器人带动光纤导光系统对管材内表面进行强化处理，以此来提高细长管内表面在各种情况下的硬度、耐磨性、疲劳强度、耐蚀性。采用轮式行走机构的管道爬行机器人在结构上保证了可靠的自定心性，保证在运行时不出现爬行、卡住不动等现象。

主权项

一种基于管道机器人的细长管内表面激光强化处理装置，包括YAG固体激光器(2)、光纤导光系统、管内爬行机器人(5)及计算机控制系统，其特征在于：YAG固体激光器(2)的光学聚焦系统由激光器、光纤(3)、激光聚焦头、激光反射镜(6)组成，其中激光聚焦头安装在管道爬行机器人内部固定层上，随管道爬行机器人的运动方向移动，激光反射镜(6)固定在管道爬行机器人的中间层上，管材内表面激光强化处理的执行机构由管道爬行机器人完成，其包括外包层(9)、中间层(14)、内部固定层(12)、行走机构(10)部分，通过轴承联结实现三层面各自的回转运动；其行走机构(10)安装在外包层(9)与内部固定层(12)上，其包括交流伺服电机(15)、谐波减速器(16)、蜗轮-蜗杆(17)机构、平行轮系支撑臂(18)、驱动轮以及张紧机构，由两组三轮行走机构形成内部定心及管道爬行机器人的行走运动；中间层(14)包括步进电机(7)、激光反射镜和步进电机驱动齿轮轴系，通过步进电机驱动激光反射镜的旋转完成对管材内表面的激光强化处理。