[发明专利]自走式四轴管道内焊缝及表面修磨系统

说明书

本发明涉及一种自走式四轴管道内焊缝及表面修磨系统，包括移动平台，旋转组件，伸缩组件，磨削组件，激光扫描仪，摄像头组件、距离传感器和与它们连接的主控模块；磨削组件、激光扫描仪、距离传感器及摄像头组件设置在伸缩组件上，伸缩组件设置在旋转组件上，旋转组件固定在所述移动平台之上；移动平台为移动小车结构，磨削组件上设置有打磨叶片。本发明修磨系统弥补了当前修磨系统需要依靠人工检查加工失误问题；其焊缝修磨效率、质量、精度得到提高，焊缝定点的修补实现电能、磨削叶片、工序的节省；全程电脑分析与加工、操作、控制、使用更简便；更少的磨削废料，使得管道内环境污染得到减轻。

技术领域

本发明属于管道机器人技术领域，尤其涉及一种自走式四轴管道内焊缝及表面修磨系统。

背景技术

在石油管道铺设，海水淡化等大型工程领域，管道是用一段段的钢管焊接而成。石油或者海水等液体具有强腐蚀性，为了提高管道的使用寿命，必须对管道内部和外部进行防腐处理。每根钢管在焊接前都用一种防腐涂料涂在管道内壁进行内涂层反腐处理，只在钢管两端预留一段没有涂层。将两根钢管焊接在一起后，再在施工现场将焊缝处进行内涂层补口技术将整个管道内部都全部涂上防腐涂料。焊接必须在钢管外部进行，由人工或者机械焊接，要求管道内的焊缝必须整齐匀称，对焊缝高度很严格，不能超过标准。否则会造成焊缝处涂层失效，达不到防腐效果，降低整条管线寿命。因此，对焊接技术的要求很高，焊接效率低，如果有一个点焊缝高度超标，整条焊缝必须作废。

在传统修磨技术下，焊缝表面形状由于各种参差不齐，修磨设备只能统一均匀的磨削，但会存在焊缝形状不理想涂料流挂，吸附力差等现象，因此需要一套根据焊缝形状规则去自适应的智能磨削系统。

发明内容

本发明是提供一种自走式四轴管道内焊缝及表面修磨系统，解决现有的修磨设备无法智能适应焊缝形状规则、修磨依靠人工检查，从而导致修磨效果不佳的问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

自走式四轴管道内焊缝及表面修磨系统，包括移动平台，旋转组件，伸缩组件，磨削组件，激光扫描仪，摄像头组件、距离传感器和与它们连接的电源及主控模块；所述磨削组件、激光扫描仪、距离传感器及摄像头组件设置在伸缩组件上，磨削组件设置在伸缩组件的最外缘，激光扫描仪和距离传感器的测量端头正对管道内壁，摄像头组件设置在激光扫描仪上其摄像端头正对行进前端；所述伸缩组件设置在旋转组件上，旋转组件固定在所述移动平台之上；所述移动平台为带有动力模块的移动小车结构，所述磨削组件上设置有打磨叶片。

进一步的，所述主控模块为以STM32单片机为核心的控制板，所述动力模块包括两台伺服电机和两台驱动器,两台伺服电机和两台驱动器受主控模块控制,完成移动小车的移动动作；

旋转组件包括一台伺服电机和驱动器,一台伺服电机和驱动器连接受主控模块的控制,完成摄像头组件和激光扫描仪对焊缝的环视扫描动作和磨削组件对相应角度焊缝的锯削动作；

伸缩组件包括一台伺服电机和驱动器,一台伺服电机和驱动器受主控模块与距离传感器的控制完成伸缩动作；

磨削组件包括一台无刷电机和驱动器,一台无刷电机和驱动器受主控模块控制带动所述打磨叶片完成磨削动作。

进一步的，所述电源为两块直流锂电池。

进一步的，所述主控模块连接有无线模块，无线模块完成上位机与主控模块间的远近距离信号传输。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

本发明修磨系统弥补了当前修磨系统需要依靠人工检查加工失误问题；其焊缝修磨效率、质量、精度得到提高，焊缝定点的修补实现电能、磨削叶片、工序的节省；全程电脑分析与加工、操作、控制、使用更简便；更少的磨削废料，使得管道内环境污染得道减轻。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；