[实用新型]一种用于球形储罐探伤检测的爬壁机器人

说明书

一种用于球形储罐探伤检测的爬壁机器人，其特征在于它包括带车架的车体、驱动装置、吸附装置、电气部件和无损探伤模块；其结构简单，容易实现，且成本低；可以实现探伤爬壁机器人球形储罐曲面进行焊缝缺陷检测，具备一定的越障能力及可靠的定位能力，可以准确反馈故障位置，检测精度提高，探伤结果更加精确，避免了人工检测方式带来的危险及人为因素导致的检测误差。

技术领域：

本实用新型涉及机器人技术领域，具体涉及一种用于球形储罐探伤检测的爬壁机器人。

背景技术：

随着我国城市化进程的加快，近年来电力、石化、机械制造等领域特种设备的数量不断高速增长，特种存储设备和罐体体积不断地扩大，与此同时也暗示着工业领域中重大危险源的数目在不断增多，发生灾害的形式十分严峻。其中液化石油气(LPG，LiquefiedPetroleum Gas)球形储罐由于具备其它形状储罐所不具备的优势而被广泛地应用于LPG存储任务中。当前常用的球形储罐焊缝缺陷检测方法仍是检测人员手持探伤检测设备，沿着支架进行逐层检测，该种检测方式导致技术人员多次暴露在危险的环境中，存在劳动强度大、施工周期长、安全性差等问题，检测可靠度易受人为因素的影响。作为极端环境作业的一种自动化装置，迫切的希望通过爬壁机器人；来代替人工实现故障检测的自动化过程。

实用新型内容：

本实用新型的目的在于提供一种用于球形储罐探伤检测的爬壁机器人，它可以解决现有技术通过人工方式进行球形储罐焊缝缺陷检测工作劳动强度大、效率低下、危险系数高的问题，是一种结构简单、容易实现的机器人。

本实用新型的技术方案：一种用于球形储罐探伤检测的爬壁机器人，如图1-a，图1-b所示，其特征在于它包括带车架的车体1、驱动装置、吸附装置、电气部件和无损探伤模块；其中，所述驱动装置设置于车架两侧；所述吸附装置固连于车架下方；所述电气部件嵌入于车体1中，用于控制探伤部件、驱动装置动作，包括探伤控制器、运动控制器及电机驱动器；所述车体1内部有爬壁机器人控制单元。

所述车体1的车架是铝型材车架，满足了高承载、组合式、轻量化的设计要求。

所述驱动部分为四驱动力系统，如图1-a、图1-b所示，是由两组共4个驱动轮4构成，每组驱动轮分别由两个步进电机控制，共有四个步进电机，即电机I2-A、电机II2-B、电机III2-C 和电机IV2-D，分别控制4个驱动轮，即驱动轮I4-A、驱动轮II4-B、驱动轮III4-C和驱动轮IV4-D；所述步进电机I2-A、步进电机 II2-B通过金属架I3-A、金属架II3-B固定于车体1上方偏外侧，所述步进电机III2-C、步进电机IV2-D通过金属架III3-C、金属架IV3-D固定于车体1下方偏外侧；所述金属架I3-A、金属架 II3-B、金属架III3-C和金属架IV3-D均通过螺钉与车体1相连；运动过程中步进电机I2-A和步进电机III2-C转速保持一致，步进电机II2-B和步进电机IV2-D转速保持一致，从而实现爬壁机器人的前进与转向，所述四个步进电机采用差分运动控制的方式对爬壁机器人的运动进行控制，四轮驱动的优势在于保证了爬壁机器人一定的越障能力。

所述驱动轮是铝合金材质的轮子，如图1-a、图1-b所示，是4 个轮毂上设有减重孔且轮外包裹胶聚氨酯的驱动轮。

所述吸附装置11固定连接于车体1的下方，是永磁体吸附结构，与爬行壁面间隙距离大于5mm，如图1-b所示；所述吸附装置产生的磁场通过与罐体内壁产生磁力线回路进而提供稳定的吸附力。

所述永磁体为四块铷铁硼磁铁结构，即铷铁硼磁铁I11-A、铷铁硼磁铁II11-B、铷铁硼磁铁III11-C和铷铁硼磁铁IV11-D；所述铷铁硼磁铁I11-A、铷铁硼磁铁II11-B、铷铁硼磁铁III11-C和铷铁硼磁铁 IV11-D按照N极和S极相互交错的方式排布，如图2所示，且相邻两个铷铁硼磁铁之间带间隙排布，使其形成闭合的磁场；所述铷铁硼磁铁与爬行壁面间隙距离大于5mm。