[发明专利]一种用于大型储罐焊缝修磨作业用爬壁机器人

说明书

本发明提供一种用于大型储罐焊缝修磨作业用爬壁机器人，通过间隙永磁吸附装置吸附于储罐表面，并通过角度调整机构适应不同曲率半径的储罐及压力容器壁面，磁能利用率高，吸附可靠，适用于反作用力较大的壁面操作。焊缝铣削打磨模组搭载于爬壁机器人上，可实现高进给量快速切削，实现高效加工；控制传感模块用于控制爬壁焊接机器人在储罐壁面的运动轨迹及焊缝铣削打磨模组的工艺参数调整。本发明爬壁机器人采用间隙吸附轮式驱动，可在大型储罐表面灵活运动，具有很大的移动范围，将爬壁移动机器人和自动打磨设备结合起来，实现大型储罐焊缝自动打磨，使焊缝打磨质量大幅提高并大幅减小工作人员的劳动强度，提高了储罐制造的整体效率和质量。

技术领域

本发明涉及爬壁机器人技术领域，具体涉及一种用于大型储罐焊缝修磨作业用爬壁机器人。

背景技术

在石油、化工、机械、冶金等行业中大量使用大型球形和圆柱形储罐，其储存物质大多具有腐蚀性、易燃易爆和毒害性，并承受着一定的压力。随着行业的技术进步和规模化发展，储罐朝着大型化、复杂化方向发展。大型储罐是一种典型的焊接结构。为了确保压力容器的安全运行防止事故的发生，在多项国家标准和行业标准及规范中对储罐的生产制造做出了严格规定，对在役压力容器强制性定期检验规定。

无论是在大型储罐现场焊接，还是焊接完毕后对焊缝的无损检测，以及在役过程中的定期检测，都需要对焊缝区域进行打磨。焊后打磨的目的首先是去除焊缝表面缺陷、熔渣与飞溅物；其次是使焊缝的余高符合标准规定且焊缝应有圆滑过渡至母材的几何形状；第三是将焊缝两侧一定区域内打磨修理至表面露出金属光泽，为后续无损检测做好准备。

目前国内外储罐打磨方法主要还是依靠人工，而人工方法存在着劳动强度大，施工周期长、安全性差、打磨质量不稳定，影响连续作业等缺点。随着机器人技术的发展以及自我保护意识的增强，迫切需要用机器人代替人工进行大型储罐焊缝打磨作业。现有的打磨机器人基本都是用工业机器人搭载打磨工具进行工作，或将工业用机器人夹持后在磨削设备上进行打磨，无法应对大型工件尤其是中大型容器的表面磨削加工。

爬壁机器人是将空间移动平台技术和壁面吸附技术相结合的特种机器人，能实现在垂直壁面等危险环境移动，同时搭载特定工具完成特定目的作业任务，极大地扩展了机器人的应用范围。但是国内关于金属表面作业的爬壁机器人大多是面向检测、喷漆、除锈、焊接这些对爬壁机器人反作用力较小的应用，无法完成对储罐、大型压力容器等焊缝的高效强力去除。

申请号为201710582547.0的专利，公开一种适应复杂壁面作业的非接触式磁吸附爬壁机器人，通过履带式移动模块驱动车体运动，车体搭载六自由度串联关节式机械臂，机械臂末端可安装打磨模块进行作业，但其履带在壁面摩擦阻力较大，运动灵活性受限，同时机械臂刚性较小且结构复杂无法承受较大的加工反作用力。

申请号为201611175728.3的专利，公开了一种爬壁打磨机器人，该机器人采用轮式驱动，所搭载机械臂末端可安装打磨头，但其所采用的三轮式移动机构无法骑跨在焊接结构的焊缝之上，且尾部万向轮在打磨过程中容易出现不受控摆动而无法达到稳定工作状态，同时机械臂因结构限制所能提供的切削力小。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，从而提供一种用于大型储罐焊缝修磨作业用爬壁机器人，具体方案如下：

本发明的目的在于提供一种用于大型储罐焊缝修磨作业用爬壁机器人，以至少解决目前爬壁机器人吸附力不可调、磁能利用率低、无法承受较大反作用力、不能适应于不同曲率半径的储罐等问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于大型储罐焊缝修磨作业用爬壁机器人，所述爬壁机器人包括：

全位置运动平台，所述全位置运动平台包括车体板和设置在所述车体板上的驱动模组，所述驱动模组用于驱动所述全位置运动平台在储罐壁面上运动；