CN104802054A - 用于管道内焊缝除锈的智能机器人 - Google Patents

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CN104802054A CN201510168527.XA CN201510168527A CN104802054A CN 104802054 A CN104802054 A CN 104802054A CN 201510168527 A CN201510168527 A CN 201510168527A CN 104802054 A CN104802054 A CN 104802054A
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赵兴海
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Abstract

本发明公开一种用于管道内焊缝除锈的智能机器人，包括驱动轮部件、除锈系统、底板、微电流触觉传感焊缝捕捉定位轮、电控系统；所述底板上一侧设有驱动轮部件，另一侧安装有除锈系统；微电流触觉传感焊缝捕捉定位轮置于底板中部；在驱动轮部件与微电流触觉传感焊缝捕捉定位轮之间设有电控系统。该用于管道内焊缝除锈的智能机器人以微电流触觉传感焊缝捕捉定位轮精确捕捉焊缝，焊缝打磨效果好；且结构简单，便于制造，重量轻，体积小。

Description

用于管道内焊缝除锈的智能机器人
技术领域
本发明涉及一种国内外管道内除锈技术领域，尤其涉及一种用于管道内焊缝除锈的智能机器人。
背景技术
管道防腐补口工序是保证长输管道结构完整性的重要一环，就像一件华丽的衣衫，必须依靠缝制牢固的接口才能成型。目前，输送油、气、水等介质主要采用钢质管道，钢质管道补口处防腐层涂敷都是在施工现场完成的。由于现场防腐补口作业环境与防腐生产工厂环境差异较大，现场补口成为管道防腐的薄弱环节。我国每年因管道腐蚀穿孔而造成巨大的经济损失，甚至发生各种事故。因此，在管道工程建设中，切实提高防腐补口、补伤工序的施工质量，对于管道保护具有重要意义。
野外应用型管道内防腐补口机器人技术，是一种能跟随环境温度变化自主调整参数机器人化的喷涂技术，其目的是为了解决我国目前现役的管道内防腐补口智能机器人在野外环境下进行补口涂装中存在补口质量很难控制等问题，许多补口的外观、厚度、漏点及剥离强度都存在不均匀、欠规范、有气泡、有流挂、焊缝处理效果差等技术缺陷，致使质量验收往往不过关现状。可以说，补口质量成为制约管道质量和运行安全的关键因素。现役补口喷涂机器人存在着诸多技术缺陷问题，针对一般的管道补口除锈机器人来说；（1）补口机采用CCD视觉定位在无阳光深孔中无法精确捕捉焊缝的缺陷，（2）存在焊缝打磨效果差缺陷。钢丝绳制作打磨机构粗狂，打磨驱动电机只有50W致使打磨力度远远不够，致使漆膜附着力达不到标准。
发明内容
为了解决现有管道补口除锈机器人无法精确捕捉焊缝、焊缝打磨效果差的问题；本发明提供一种用于管道内焊缝除锈的智能机器人，该用于管道内焊缝除锈的智能机器人以微电流触觉传感焊缝捕捉定位轮精确捕捉焊缝， 焊缝打磨效果好；且结构简单，便于制造，重量轻，体积小。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于管道内焊缝除锈的智能机器人，包括驱动轮部件、除锈系统、底板、微电流触觉传感焊缝捕捉定位轮、电控系统；所述底板上一侧设有驱动轮部件，另一侧安装有除锈系统；微电流触觉传感焊缝捕捉定位轮置于底板中部；在驱动轮部件与微电流触觉传感焊缝捕捉定位轮之间设有电控系统。
所述除锈系统的磨削机头直径可以根据管道的内径进行自动调整，从而使除锈更加彻底、干净。
所述微电流触觉传感焊缝捕捉定位轮由电阻膜片、检测轮、绝缘连接块、顶压螺栓、接线柱、旋转轴组成；检测轮为锥形体结构，表面附有电阻膜片；旋转轴一端与检测轮连接，另一端与接线柱连接，通过顶压螺栓紧固；在两接线柱之间设有绝缘连接块。
所述检测轮的锥度可以根据管道的内径进行调整。
所述电控系统由控制盒、控制盒盖板、PCB-C部件组成；控制盒内腔安装有PCB-C部件，顶端通过螺钉与控制盒盖板连接。
所述PCB-C部件包括智能机器人的磨削处理单元系统和智能机器人的内涂层测漏系统；所述智能机器人的磨削处理单元系统由适应管径磨削机头模组、机头稳固支撑模组、焊接毛刺限制模组、焊接引导式X射线摄像头系统模组组成；所述智能机器人的内涂层测漏系统由内涂层测漏传感器模组和内窥镜内壁检测模组组成。能够自动检测管道内部焊缝位置及管道内图层漏点，能够自动调节磨削机头直径，对旧涂层进行除锈处理，除锈完毕后能够自动检测焊缝是否存在裂缝等缺陷。
本发明，一种用于管道内焊缝除锈的智能机器人：在驱动轮部件的驱动下沿着管道内壁行驶，经微电流触觉传感焊缝捕捉定位轮自动识别焊缝除锈位置；通过电控系统的PCB-C部件的控制，根据管道的内径自动调整除锈系统的磨削机头，并对焊缝进行除锈处理，除锈完毕后、由焊接引导式X射线摄像头系统自动检测焊缝是否存在裂缝等缺陷。
本发明一种用于管道内焊缝除锈的智能机器人，其有益效果是：
1）该用于管道内焊缝除锈的智能机器人重量轻，体积小；可减轻操作人员的劳动强度，不仅可完成长距离管线补口防腐任务，还可完成井口区短管线的补口防腐任务；
2）该用于管道内焊缝除锈的智能机器人的控制功能及算法采用软件技术来完成，通过现场取经数据及源程序汇总，使系统能达到更高的性能和“柔性化”程度；
3）该用于管道内焊缝除锈的智能机器人结构简单，便于制造。容易操作，使用保养方便，很短时间就能较熟练地操作使用。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明的俯视图。
图3是本发明微电流触觉传感焊缝捕捉定位轮的结构示意图。
图4是本发明电控系统的结构示意图。
图5是本发明电控系统的PCB-C部件各模块的结构示意图。
图中，1、驱动轮部件，2、除锈系统，3、底板，4、微电流触觉传感焊缝捕捉定位轮，5、电控系统，41、电阻膜片，42、检测轮，43、绝缘连接块，44、顶压螺栓，45、接线柱，46、旋转轴，51、控制盒，52、控制盒盖板，53、PCB-C部件，6、智能机器人的磨削处理单元系统，7、智能机器人的内涂层测漏系统，61、适应管径磨削机头模组，62、机头稳固支撑模组，63、焊接毛刺限制模组，64、焊接引导式X射线摄像头系统模组，71、内涂层测漏传感器模组，72、内窥镜内壁检测模组。
具体实施方式
请参照图1、图2，本具体实施例，底板（3）上一侧设有驱动轮部件（1），另一侧安装有除锈系统（2）；微电流触觉传感焊缝捕捉定位轮（4）置于底板（3）中部；在驱动轮部件（1）与微电流触觉传感焊缝捕捉定位轮（4）之间设有电控系统（5）。 
请参照图1、图2，所述除锈系统（2）的磨削机头可以根据管道的内径进行自动调整，从而使除锈更加彻底、干净。
请参照图3，本具体实施例，检测轮（42）为锥形体结构，表面附有电阻膜片（41）；旋转轴（46）一端与检测轮（42）连接，另一端与接线柱（45）连接，通过顶压螺栓（44）紧固；在两接线柱（45）之间设有绝缘连接块（43）。
请参照图3，所述检测轮（42）的锥度可以根据管道的内径进行调整。
请参照图4，本具体实施例，；控制盒（51）内腔安装有PCB-C部件（53），顶端通过螺钉与控制盒盖板（52）连接。
请参照图5，所述PCB-C部件（53）包括智能机器人的磨削处理单元系统（6）和智能机器人的内涂层测漏系统（7）；所述智能机器人的磨削处理单元系统（6）由适应管径磨削机头模组（61）、机头稳固支撑模组（62）、焊接毛刺限制模组（63）、焊接引导式X射线摄像头系统模组（64）组成；所述智能机器人的内涂层测漏系统（7）由内涂层测漏传感器模组（71）和内窥镜内壁检测模组（72）组成。能够自动检测管道内部焊缝位置及管道内图层漏点，能够自动调节磨削机头直径，对旧涂层进行除锈处理，除锈完毕后能够自动检测旧涂层是否存在裂缝等缺陷。
上面结合附图对本发明进行了示例性的描述，显然本发明的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明技术方案进行的各种改进，或未经改进讲本发明的构思和技术方案应用于其他场合的，均在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种用于管道内焊缝除锈的智能机器人，其特征在于：由驱动轮部件、除锈系统、底板、微电流触觉传感焊缝捕捉定位轮、电控系统组成；所述底板上一侧设有驱动轮部件，另一侧安装有除锈系统；微电流触觉传感焊缝捕捉定位轮置于底板中部；在驱动轮部件与微电流触觉传感焊缝捕捉定位轮之间设有电控系统。
2.根据权利要求1所述的用于管道内焊缝除锈的智能机器人，其特征在于：所述微电流触觉传感焊缝捕捉定位轮由电阻膜片、检测轮、绝缘连接块、顶压螺栓、接线柱、旋转轴组成；检测轮为锥形体结构，表面附有电阻膜片；旋转轴一端与检测轮连接，另一端与接线柱连接，通过顶压螺栓紧固；在两接线柱之间设有绝缘连接块。
3.根据权利要求2所述的用于管道内焊缝除锈的智能机器人，其特征在于：所述检测轮的锥度可以根据管道的内径进行调整。
4.根据权利要求1所述的用于管道内焊缝除锈的智能机器人，其特征在于：所述电控系统由控制盒、控制盒盖板、PCB-C部件组成；控制盒内腔安装有PCB-C部件，顶端通过螺钉与控制盒盖板连接。
5.根据权利要求4所述的用于管道内焊缝除锈的智能机器人，其特征在于：所述PCB-C部件包括智能机器人的磨削处理单元系统和智能机器人的内涂层测漏系统；所述智能机器人的磨削处理单元系统由适应管径磨削机头模组、机头稳固支撑模组、焊接毛刺限制模组、焊接引导式X射线摄像头系统模组组成；所述智能机器人的内涂层测漏系统由内涂层测漏传感器模组和内窥镜内壁检测模组组成。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106078442A (zh) * 2016-08-09 2016-11-09 北京石油化工学院 一种管内磨削切割装置
CN110076698A (zh) * 2019-05-16 2019-08-02 苏州同谊联擎动力科技有限公司 具备油路铝合金铸件的管路内壁修磨工艺

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PB01 Publication
CB03 Change of inventor or designer information

Inventor after: Zhao Xinghai

Inventor after: Zhao Dongmei

Inventor after: Yang Guoguang

Inventor after: Li Xitong

Inventor before: Zhao Xinghai

COR Change of bibliographic data
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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