CN104880219A - 一种新型爬壁定位遥控装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型定位遥控爬壁装置，包括底座、电机、联轴器、轴承端盖、磁轮轴、半轮、墨盒、钢刷电机、钢刷、探头架、探头导向轮、导向轮支座、探头卡子和探头；所述通过螺杆固定在底座上的蜗杆减速器通过第一联轴器与电机转轴连接；所述探头导向轮通过探头卡子固定在导向轮支座上；所述的定位系统包括由设置有传感器和AD/DC转化模块组成的传感器模块、由处理器、存储器和GPS模块组成的GPS嵌入式系统和由网络模块和收发器组成的无线通信模块以及能量供应模块，该定位遥控爬壁装置，检测方便快捷而且全面；检测准确度高，适应性强；代替人工，降低检测成本，提高检测效率。

Description

一种新型爬壁定位遥控装置

技术领域

本发明涉及球罐无损检测及去杂应用技术领域，尤其是一种新型定位遥控爬壁装置。

背景技术

随着社会的发展，经济的快速增长，国内化工和石油行业也呈现出一片繁荣的景象，这便使得各种压力容器大量的在化工行业和石油行业中使用。众所周知球罐是化工和石油行业最常用的压力容器，球罐的作用是用来盛装各种化工、石油等产品和原料，因此，这些球罐往往会工作在腐蚀、高温高压、低温高压、易燃易爆等恶劣环境下，随着时间的推移，这些球罐就会出现各种安全隐患，例如泄漏、焊缝开裂等问题，如果不能够即使发现和处理这些安全隐患，那么这些安全隐患就会造成重大安全事故，造成大量的财产损失和人员伤亡。

然而随着科学技术日趋强大，伴随而来的是各种检测技术的出现，对在役压力容器而言，往往采用的是无损检测技术，其中最常的几种无损检测技术主要是超声检测、射线检测、磁粉检测和渗透检测，这些检测方法具有操作简单、成本低廉以及准确性较高的特点，因此这四种检测方法就成为了化工和石油行业中对在役压力容器进行无损检测最常用的方法。

但是球罐与其余压力容器却有着与众不同的特点。球罐的作用是盛装各种化工和石油原料、成品，为了加大盛装量，往往球罐的体积会很大。例如，容积为1000立方米的球罐，其直径约为12.5米，高度约为16米，而容积为3000立方米的球罐，直径则为18米，高度为22米，而且随着材料的更新换代，现在球罐容积越来越大。巨大的容积使得球罐所盛装的产品数量得到提升，但同时也使得在日常维护和检测中带来极大的不方便。

随着自动化的技术日趋成熟和应用越来越广泛，出现了各种各样的机器人用来替代人工完成一些难度较大的工作。如果能够设计和制造一种结构简单、价格低廉、检测准确度高的球罐无损检测机器人，那么对于现在容积越来越大的球罐进行无损检测将会大大的降低检测难度，从而能够及时发现球罐存在的问题，做到及时发现及时处理，最大限度的保证球罐的安全运行。

根据以上分析，设计研究一种结构简单、价格低廉、检测准确度高且可以实现定位的球罐无损检测机器尤为重要。

发明内容

现有技术难以满足人们的生产生活需要，为了解决上述存在的问题，本发明提出了一种新型定位遥控爬壁装置。

为实现该技术目的，本发明采用的技术方案是：一种新型定位遥控爬壁装置，包括底座、电机、第一联轴器、蜗杆减速器、第二联轴器、轴承端盖、磁轮轴、半轮、墨盒、钢刷电机、钢刷、探头架、探头导向轮、导向轮支座、探头卡子和探头；

所述电机固定安装在底座中；所述通过螺杆固定在底座上的蜗杆减速器通过第一联轴器与电机转轴连接；所述电机转轴与第一联轴器及第一联轴器与蜗杆减速器通过键固定连接；所述半轮连接的磁轮轴穿过轴承端盖内的轴承与第一联轴器连接；所述墨盒固定设置在底座底端；所述钢刷与通过螺杆固定在底座内的钢刷电机的转轴连接；所述导向轮支座固定在与底座前端固定连接的探头架一端；所述探头导向轮通过探头卡子固定在导向轮支座上；所述探头通过螺杆固定在探头架上；

所述的定位系统包括由设置有传感器和AD/DC转化模块组成的传感器模块、由处理器、存储器和GPS模块组成的GPS嵌入式系统和由网络模块和收发器组成的无线通信模块以及能量供应模块；所述的传感器和AD/DC转化模块控制连接；所述的处理器、存储器和GPS模块相互连接后与AD/DC转化模块连接；所述网络模和收发器连接后通过网络模块连接GPS嵌入式系统；所述收发器与遥控器控制连接。

作为本发明的进一步技术方案：所述的传感器模块、GPS嵌入式系统和无线通信模块均与能量供应模块连接。

作为发明的进一步技术方案：所述处理器优选为STC89C54型单片机处理器。

进一步，所述半轮外端安装有外轮，在外轮与半轮之间设置有尼龙套和磁套。

进一步，所述半轮在底座左右两端对称设置有一个，且电机、第一联轴器、蜗杆减速器、第二联轴器、轴承端盖和磁轮轴在底座左右两端对称设置。

进一步，所述蜗杆减速器通过螺杆固定在底座上处设置有垫片。

进一步，所述探头导向轮优选为万向轮，且该万向轮设置在半轮上，在万向轮与半轮之间设置有万向轮磁套和尼龙套。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：该新型定位遥控爬壁装置；

1.检测方便快捷而且全面。利用人工来对球罐进行无损检测，不但费时费力，而且不一定能够全面检测，然而利用无损检测机器人则可以做到方便快捷的检测目的。机器人在球罐表面行走，可以到达很多人工无法到达的地方，还可以缩短检测时间，从而快速、全面的对球罐进行无损检测。

2.检测准确度高，适应性强。球罐无损检测机器人可以不受到外界环境的影响，可以时时的传回检测信息，这就大大的保证了检测的力度和准确性。其次，还可以在无损检测机器人身上安装照相机等记录设备，从而记录检测结果，使得检测人员能够更加全面透彻的了解球罐的状况，从而最大限度的保证球罐的安全运行。

3.代替人工，降低检测成本，提高检测效率。利用人工对球罐进行无损检测不但费时而且还费力，利用无损检测机器人代替人工检测，不但可以降低检测成本，而且还可以改善人工工作环境恶劣的缺点，并且无损检测机器人检测速度较快，大大减少了检测时间，从而进一步的提高了检测效率，可以在短时间内对球罐完成快速准确的无损检测；

4.定位系统的设置，使得生个爬壁装置具有一定的定位性能；

整体结构简单，设计新颖，实用性强，易于推广使用。

附图说明

图1为本发明的从探头导向轮方向的结构示意图；

图2为本发明的俯视图；

图3为本发明的侧视图；

图4本发明的控制系统结构示意图；

附图标记中：1-底座、2-电机、3-第一联轴器、4-蜗杆减速器、5-第二联轴器、6-轴承端盖、7-磁轮轴、8-半轮、9-墨盒、10-钢刷电机、11-钢刷、12-探头架、13-探头导向轮、14-导向轮支座、15-探头卡、16-探头；a-传感器；b-AD/DC转化模块；c-处理器；d-存储器；e-GPS模块；f-网络模块和g-收发器；h-遥控器；i-能量供应模块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅说明书附图1～4，本发明实施例中，一种新型定位遥控爬壁装置，包括底座1、电机2、第一联轴器3、蜗杆减速器4、第二联轴器5、轴承端盖6、磁轮轴7、半轮8、墨盒9、钢刷电机10、钢刷11、探头架12、探头导向轮13、导向轮支座14、探头卡子15、探头16和定位系统；

所述电机2固定安装在底座1中；所述通过螺杆固定在底座1上的蜗杆减速器4通过第一联轴器3与电机2转轴连接；所述电机2转轴与第一联轴器3及第一联轴器3与蜗杆减速器4通过键固定连接；所述半轮8连接的磁轮轴7穿过轴承端盖6内的轴承与第一联轴器3连接；所述墨盒9固定设置在底座1底端；所述钢刷11与通过螺杆固定在底座1内的钢刷电机10的转轴连接；所述导向轮支座14固定在与底座1前端固定连接的探头架12一端；所述探头导向轮13通过探头卡子15固定在导向轮支座14上；所述探头16通过螺杆固定在探头架12上；

所述的定位系统包括由设置有传感器a和AD/DC转化模块b组成的传感器模块、由处理器c、存储器d和GPS模块e组成的GPS嵌入式系统和由网络模块f、和收发器g组成的无线通信模块以及能量供应模块i；所述的传感器a和AD/DC转化模块b控制连接；所述的处理器c、存储器d和GPS模块e相互连接后与AD/DC转化模块b连接；所述网络模块f和收发器g连接后通过网络模块f连接GPS嵌入式系统；所述收发器g与遥控器h控制连接。

作为本发明的进一步技术方案：所述的传感器模块、GPS嵌入式系统和无线通信模块均与能量供应模块i连接。

作为发明的进一步技术方案：所述处理器c优选为STC89C54型单片机处理器。

进一步，所述半轮8外端安装有外轮，在外轮与半轮之间设置有尼龙套和磁套。

进一步，所述半轮8在底座1左右两端对称设置有一个，且电机2、第一联轴器3、蜗杆减速器4、第二联轴器5、轴承端盖6和磁轮轴7在底座1左右两端对称设置。

进一步，所述蜗杆减速器4通过螺杆固定在底座上处设置有垫片。

进一步，所述探头导向轮13优选为万向轮，且该万向轮设置在半轮上，在万向轮与半轮之间设置有万向轮磁套和尼龙套。

本发明的作用原理为：钢刷电机可带动钢刷将球罐焊缝的铁锈除去，整个除锈装置的固定支架，整个装置固定在地盘上，使其钢刷与球罐表面接触，钢刷固定支架通过螺栓与地盘进行连接。

电机通过蜗杆减速器带动左右半轮上的外轮进行转动，实现位移的移动。

定位功能实现原理为：GPS嵌入式系统内的处理器、储存器以及GPS模块接收的数据进行处理；处理后的结果通过传感器模块和无线通讯模块进而传输至遥控器；能量供应模块用于为传感器模块、GPS嵌入式系统和无线通讯模块进行电能的供应。

对于本领域技术人员而言，然而本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同替换和改进，均应包含在本发明技术方案的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种新型定位遥控爬壁装置，包括底座、电机、第一联轴器、蜗杆减速器、第二联轴器、轴承端盖、磁轮轴、半轮、墨盒、钢刷电机、钢刷、探头架、探头导向轮、导向轮支座、探头卡子、探头和定位系统；其特征是：

所述电机固定安装在底座中；所述通过螺杆固定在底座上的蜗杆减速器通过第一联轴器与电机转轴连接；所述电机转轴与第一联轴器及第一联轴器与蜗杆减速器通过键固定连接；所述半轮连接的磁轮轴穿过轴承端盖内的轴承与第一联轴器连接；所述墨盒固定设置在底座底端；所述钢刷与通过螺杆固定在底座内的钢刷电机的转轴连接；所述导向轮支座固定在与底座前端固定连接的探头架一端；所述探头导向轮通过探头卡子固定在导向轮支座上；所述探头通过螺杆固定在探头架上；

所述的定位系统包括由设置有传感器和AD/DC转化模块组成的传感器模块、由处理器、存储器和GPS模块组成的GPS嵌入式系统和由网络模块和收发器组成的无线通信模块以及能量供应模块；所述的传感器和AD/DC转化模块控制连接；所述的处理器、存储器和GPS模块相互连接后与AD/DC转化模块连接；所述网络模和收发器连接后通过网络模块连接GPS嵌入式系统；所述收发器与遥控器控制连接。

2.根据权利要求1所述的一种新型定位遥控爬壁装置，其特征是：所述半轮外端安装有外轮，在外轮与半轮之间设置有尼龙套和磁套。

3.根据权利要求1所述的一种新型定位遥控爬壁装置，其特征是：所述半轮在底座左右两端对称设置有一个，且电机、第一联轴器、蜗杆减速器、第二联轴器、轴承端盖和磁轮轴在底座左右两端对称设置。

4.根据权利要求1所述的一种新型定位遥控爬壁装置，其特征是：所述蜗杆减速器通过螺杆固定在底座上处设置有垫片。

5.根据权利要求1所述的一种新型定位遥控爬壁装置，其特征是：所述探头导向轮优选为万向轮，且该万向轮设置在半轮上，在万向轮与半轮之间设置有万向轮磁套和尼龙套。

6.根据权利要求1所述的一种新型定位遥控爬壁装置，其特征是：所述的传感器模块、GPS嵌入式系统和无线通信模块均与能量供应模块连接。

7.根据权利要求1所述的一种新型定位遥控爬壁装置，其特征是：所述处理器优选为STC89C54型单片机处理器。