CN108759737A - 一种应用于大型金属罐体表面的测厚装置 - Google Patents

Abstract

一种应用于大型金属罐体表面的测厚装置，属于设备智能检测技术领域。所述应用于大型金属罐体表面的测厚装置包括装置本体、XY方向运动模块、支撑转盘模块、Z方向作业模块和控制器；装置本体上安装有驱动机构一和磁轮；XY方向运动模块安装在装置本体上；支撑转盘模块包括支撑架、驱动机构二和连接盘，支撑架与XY方向运动模块连接，驱动机构二安装在支撑架上且与连接盘连接；Z方向作业模块包括清扫模块、耦合剂涂抹模块、厚度检测模块和三个伸缩机构，三个伸缩机构分别为伸缩机构一、伸缩机构二和伸缩机构三，伸缩机构一与清扫模块连接，伸缩机构二与耦合剂涂抹模块连接，伸缩机构三与厚度检测模块连接。该装置能够代替人工对金属罐体进行测厚。

Description

一种应用于大型金属罐体表面的测厚装置

技术领域

本发明涉及设备智能检测技术领域，特别涉及一种应用于大型金属罐体表面的测厚装置。

背景技术

由于世界范围内对石油、化工、燃气、发电等领域的重视，大型金属罐体已成为很多行业中必不可少的、重要的基础设施。大型金属罐体例如化工储罐、大型锅炉或高压容器等，在工作的过程中存在的危险系数较大，若出现故障会影响现场人员的生命安全，其金属结构部分承担着非常重要的安全主导因素，一旦其发生结构损伤失效，将会导致严重的安全事故，并会造成大面积的二次事故，因此对大型金属罐体的损伤检测一直是特种设备检验工作的重中之重，其中，对大型金属罐体的厚度检测是衡量大型金属罐体损伤程度的一个标准。

目前大多数大型金属罐体测厚过程中，设备须处于停行状态，检验人员携带检测仪器靠近金属结构设备表面进行手动操作，实现对罐体厚度的测量。这种测量方法存在如下问题：测量需要大量的辅助工作，如脚手架的搭设，使得检测效率低下，误差较大；在一些高温、高压、高辐射、高电磁场等特定使用环境中，会对测量人员造成身体上的伤害；整个测量周期在数月以上，无法对罐体的测量数据进行实时的反馈。

发明内容

为了解决现有技术中通过人工对大型金属罐体进行厚度测量，而导致测量效率低、误差大、特殊测量环境对测量人员身体造成不利影响以及现有测量周期长的问题，本发明提供一种应用于大型金属罐体表面的测厚装置，所述应用于大型金属罐体表面的测厚装置包括装置本体、XY方向运动模块、支撑转盘模块、Z方向作业模块和控制器；

装置本体上安装有驱动机构一，装置本体的底部安装有磁轮，驱动机构一与磁轮连接，控制器用于控制驱动机构一，使驱动机构一驱动磁轮滚动，磁轮能够吸附在大型金属罐体的表面；

XY方向运动模块安装在装置本体上；支撑转盘模块包括支撑架、驱动机构二和连接盘，支撑架与XY方向运动模块连接，控制器还用于控制XY方向运动模块，使XY方向运动模块带动支撑架分别在X方向和Y方向进行运动，驱动机构二安装在支撑架上且与连接盘连接，控制器还用于控制驱动机构二，使驱动机构二带动连接盘旋转；

Z方向作业模块包括安装在所述连接盘下方的清扫模块、耦合剂涂抹模块、厚度检测模块和三个伸缩机构，三个伸缩机构分别为伸缩机构一、伸缩机构二和伸缩机构三，伸缩机构一与清扫模块连接，伸缩机构二与耦合剂涂抹模块连接，伸缩机构三与厚度检测模块连接；

清扫模块包括能够旋转的清洁头；耦合剂涂抹模块包括耦合剂存储装置、海绵、活塞和活塞驱动机构，耦合剂存储装置内存储有耦合剂，海绵与耦合剂存储装置的出液口连接，活塞位于耦合剂存储装置内且与活塞驱动机构连接；厚度检测模块包括安装架、超声波测厚探头和导向万向球，超声波测厚探头和导向万向球安装在安装架的同一侧，导向万向球与超声波测厚探头之间的距离能够调节；

当测量所述罐体的厚度时，控制器通过控制伸缩机构一带动清扫模块运动，使旋转的清洁头与所述罐体的表面接触对所述罐体的表面进行清洁；控制器再通过控制驱动机构二带动连接盘旋转使耦合剂涂抹模块对准所述罐体清洁完的区域，通过控制活塞驱动机构带动活塞将耦合剂存储装置内的耦合剂挤压至海绵内，通过控制伸缩机构二带动耦合剂涂抹模块向所述罐体的表面运动，挤压海绵，将海绵内的耦合剂涂抹在所述罐体的表面；控制器再通过控制驱动机构二带动连接盘旋转使厚度检测模块对准所述罐体已经涂抹耦合剂的区域，通过控制伸缩机构三带动厚度检测模块运动，使导向万向球紧贴所述罐体的表面，超声波测厚探头与所述罐体的表面之间存在所需距离；控制器控制超声波测厚探头对所述罐体的厚度进行测量。

每个所述伸缩机构均包括固定板、滚珠丝杠副模块和滑轨模块；

滚珠丝杠副模块包括安装在固定板上的电机支架，电机支架上安装丝杠电机，丝杠电机通过联轴器连接丝杠的一端，丝杠的另一端通过轴承连接轴承座，轴承座安装在固定板上，丝杠的两端之间安装丝杠螺母，丝杠位于联轴器和丝杠螺母之间的部分安装丝杠固定座，丝杠与丝杠固定座之间安装有轴承，丝杠固定座的端部设有丝杠轴承端盖，丝杠上安装有锁紧螺母将丝杠轴承端盖压紧，丝杠固定座安装在固定板上；

滑轨模块包括安装在固定板上的导轨，以及安装在导轨上且能沿着导轨滑动的滑块，所述清扫模块安装在伸缩机构一的滑块上，所述耦合剂涂抹模块安装在伸缩机构二的滑块上，所述厚度检测模块安装在伸缩机构三的滑块上；

三个所述伸缩机构的丝杠螺母各连接一个连接板，伸缩机构一的连接板与所述清扫模块连接，伸缩机构二的连接板与所述耦合剂涂抹模块连接，伸缩机构三的连接板与所述厚度检测模块连接；

三个所述伸缩机构的固定板沿着所述连接盘的周向固定在所述连接盘的下方；

所述控制器能够分别控制每个伸缩机构的丝杠电机运行，使每个伸缩机构的丝杠螺母沿着其所在的丝杠移动。

所述厚度检测模块的安装架包括两个相对设置的支撑框、两个L型的卡板、一个横板、两个弹簧、两个固定轴、弹簧上支撑架和厚度检测模块连接板；

两个支撑框分别为支撑框一和支撑框二，每个支撑框内均设有通槽，通槽内设有台阶；

两个L型的卡板分别为卡板一和卡板二，卡板一的一端与所述横板的一端连接，卡板二的一端与所述横板的另一端连接，形成一个“几”字型的探头安装架，探头安装架位于两个支撑框之间，所述超声波测厚探头安装在所述横板上，每个支撑框上均通过螺杆安装一个所述导向万向球，螺杆的一端与导向万向球连接，另一端通过螺纹旋入支撑框内，螺杆在支撑框内的旋入深度能够调节；

两个固定轴分别为固定轴一和固定轴二，所述卡板一的另一端位于支撑框一的通槽内且与支撑框一通过固定轴一连接，所述卡板一的另一端与支撑框一内的台阶接触；所述卡板二的另一端位于支撑框二的通槽内且与支撑框二通过固定轴二连接，所述卡板二的另一端与支撑框二内的台阶接触；

弹簧上支撑架的两端分别位于两个支撑框的通槽内，固定轴一和固定轴二分别穿过弹簧上支撑架的两端，弹簧上支撑架能沿着固定轴一和固定轴二来回运动；两个弹簧分别为弹簧一和弹簧二，弹簧一套在固定轴一上，且位于卡板一与弹簧上支撑架之间，弹簧二套在固定轴二上，且位于卡板二与弹簧上支撑架之间，弹簧一和弹簧二均处于压缩状态；

弹簧上支撑架通过螺钉与所述伸缩机构一的连接板相连，所述厚度检测模块连接板位于两个支撑框的下方且安装在所述伸缩机构一的滑块上，所述厚度检测模块连接板与所述伸缩机构一的连接板连接。

所述清扫模块包括清扫微型电机、夹头、毛刷和清扫模块连接板；

清扫微型电机的输出轴穿过所述伸缩机构一的连接板与所述夹头连接，所述夹头与所述毛刷连接，清扫微型电机、夹头和毛刷构成能够旋转的清洁头，清扫模块连接板的一端与所述伸缩机构一的连接板连接，另一端与所述伸缩机构一的滑块连接；

所述控制器能够控制所述清扫微型电机运行，通过所述夹头带动毛刷旋转对所述罐体的表面进行清洁。

所述耦合剂涂抹模块还包括两个导轮、两个导轮连接架、针筒和耦合剂涂抹模块连接板；

两个导轮位于所述海绵的两侧，每个导轮各通过一个导轮连接架安装在所述耦合剂存储装置上，针筒的一端与所述耦合剂存储装置的出液口连接，另一端与所述海绵连接；

耦合剂涂抹模块连接板的一端与所述伸缩机构二的连接板连接，另一端与所述耦合剂存储装置连接，且耦合剂涂抹模块连接板的另一端固定在所述伸缩机构二的滑块上。

所述活塞驱动机构包括活塞微型电机、微型电机支架、微型电机联轴器、微型丝杠、微型丝杠螺母、微型丝杠轴承、上外罩和下外罩；

活塞微型电机通过微型电机支架安装在所述伸缩机构二的固定板上，活塞微型电机通过微型电机联轴器与微型丝杠连接，微型丝杠螺母套在微型丝杠上且与所述活塞固连，微型丝杠接近微型连接联轴器的位置套有微型电机轴承，上外罩和下外罩扣合，微型电机联轴器和微型电机轴承位于上外罩和下外罩形成的空间内；

所述控制器能控制所述活塞微型电机运行，通过所述微型丝杠螺母沿着所述微型丝杠移动，进而带动所述活塞在所述耦合剂存储装置内移动，将所述耦合剂存储装置内的耦合剂挤压至所述海绵内。

所述装置本体包括箱体，箱体为中间设有下沉凹槽的折板；

所述驱动机构一包括两个行走机构，每个行走机构均包括行走电机、与行走电机连接的电机减速器，以及与电机减速器的输出轴连接的行走部；

两个行走电机及两个电机减速器均位于所述凹槽内，一个电机减速器的输出轴穿过凹槽的一个侧壁，另一个电机减速器的输出轴穿过凹槽的另一个侧壁；

两个行走部均位于折板的下方，每个行走部均包括两个从动轮模块和位于两个从动模块中间的主动轮模块；

主动轮模块包括与电机减速器的输出轴连接的主动轴、固连在主动轴上的两个主动齿轮、安装在折板下方的主动轴轴承座及两个主动轴轴承，主动轴的两端通过主动轴轴承安装在主动轴轴承座内；

每个从动轮模块均包括穿过凹槽侧壁的从动轴、固连在从动轴上的一个从动齿轮和一个所述磁轮、安装在折板下方的从动轴轴承座及两个从动轴轴承，从动轴的两端通过从动轴轴承安装在从动轴轴承座内；每个从动模块的从动齿轮各对应一个主动齿轮，每个从动齿轮和与其对应的主动齿轮通过链条连接；

所述控制器能够控制两个行走电机运行，通过主动轮模块的主动齿轮带动从动轮模块的从动齿轮转动，使从动轮模块的磁轮滚动。

所述XY方向运动模块包括X向运动模块和Y向运动模块；

X向运动模块包括X方向底板、X向驱动机构、两个X向滑轨机构、X向同步带压板和X方向连接板，X方向底板安装在所述装置本体上，X向驱动机构、两个X向滑轨机构均位于X方向底板上，X向驱动机构位于X方向底板的中间，两个X向滑轨机构对称分布在X向驱动机构的两侧；

X向驱动机构包括安装在X方向底板上的X向步进电机、与X向步进电机连接的X向主动带轮、安装在X方向底板上的X向从动带轮固定板、安装在X向从动带轮固定板上的X向从动带轮、以及被X向主动带轮和X向从动带轮张紧的X向同步齿形带；

每个X向滑轨机构均包括X方向导轨及安装在X方向导轨上的X方向滑块；

X向同步带压板与所述X向同步齿形带连接且能随X向同步齿形带同时运动，X向同步带压板还与X方向连接板连接，X方向连接板分别与两个X向滑轨机构的X方向滑块连接，Y向运动模块安装在X方向连接板上，所述支撑架与Y向运动模块连接；

所述控制器能够控制X向步进电机运行，通过X向同步齿形带带动X方向连接板和Y向运动模块沿着X方向运动。

所述Y向运动模块包括Y方向底板、Y向驱动机构、两个Y向滑轨机构、Y向同步带压板和Y方向连接板，Y方向底板安装在所述X方向连接板上，Y向驱动机构、两个Y向滑轨机构均位于Y方向底板上，Y向驱动机构位于Y方向底板的中间，两个Y向滑轨机构对称分布在Y向驱动机构的两侧；

Y向驱动机构包括安装在Y方向底板上的Y向步进电机、与Y向步进电机连接的Y向主动带轮、安装在Y方向底板上的Y向从动带轮固定板、安装在Y向从动带轮固定板上的Y向从动带轮、以及被Y向主动带轮和Y向从动带轮张紧的Y向同步齿形带；

每个Y向滑轨机构均包括Y方向导轨及安装在Y方向导轨上的Y方向滑块；

Y向同步带压板与所述Y向同步齿形带连接且能随Y向同步齿形带同时运动，Y向同步带压板还与Y方向连接板连接，Y方向连接板分别与两个Y向滑轨机构的Y方向滑块连接，所述支撑架安装在Y方向连接板上；

所述控制器能够控制Y向步进电机运行，通过Y向同步齿形带带动所述支撑架沿着Y方向运动。

所述驱动机构二包括外啮合小齿轮、外啮合大齿轮、转轴、转轴轴承、轴套、轴承端盖、齿轮步进电机、电机架；

齿轮步进电机通过电机架安装在所述支撑架上，齿轮步进电机的输出轴与外啮合小齿轮连接，外啮合小齿轮与外啮合大齿轮啮合，外啮合大齿轮与所述连接盘固定连接，所述转轴穿过外啮合大齿轮，所述转轴的一端安装在所述连接盘上，另一端连接在所述支撑架上，所述转轴通过转轴轴承安装在轴套内，轴套的一端固定在所述支撑架上，另一端设有轴承端盖；

所述控制器能够控制所述齿轮步进电机运行，使外啮合小齿轮带动外啮合大齿轮转动，进而使得外啮合大齿轮带动所述连接盘转动。

本发明中的应用于大型金属罐体表面的测厚装置，能在金属罐体的表面运行，在装置本体运行到某一位置停止后，在XY方向运动模块及三个伸缩机构的协同作用下，可以对该位置附近的一片区域内的厚度均进行测量，而非简单的对某一点的厚度进行测量，实现了三维直线运动C扫测厚，测量效率更高，同时，本发明中的装置能将存储在其内的工业耦合剂涂抹在罐体表面，解决了耦合剂携带和涂抹等关键问题，工业耦合剂涂抹量少、耦合效果更好，并通过超声波测厚探头对金属罐体的厚度进行测量，同时测厚装置还能保证超声波测厚探头与罐体表面之间的距离为所需距离，使得测量结果更加精确同时还不会对超声波测厚探头产生损伤；采用该装置能够代替人工对金属罐体进行测厚，解决了特殊测量环境对测量人员身体造成不利影响的问题；该装置的测量周期短且能够及时的反馈测量结果，不影响生产进度。

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是本发明的应用于大型金属罐体表面的测厚装置的结构示意图；

图2是本发明的装置本体的结构示意图；

图3是本发明的装置本体的俯视图；

图4是图3的A-A向剖视图；

图5是图3的B-B向剖视图；

图6是本发明的X向运动模块的结构示意图；

图7是本发明的Y向运动模块的结构示意图；

图8是本发明的支撑转盘模块的结构示意图；

图9是本发明的Z方向作业模块的结构示意图；

图10是本发明的滚珠丝杠副模块的俯视图；

图11是图10的A-A向剖视图；

图12是本发明的清扫模块与伸缩机构一的连接结构示意图；

图13是本发明的耦合剂涂抹模块与伸缩机构二的连接结构示意图；

图14是本发明的厚度检测模块与伸缩机构三的连接结构示意图。

图中：1装置本体，2 XY方向运动模块，3支撑转盘模块，4Z方向作业模块，5磁轮，6支撑架，7连接盘，8清扫模块，9耦合剂涂抹模块，10厚度检测模块，11伸缩机构，12耦合剂存储装置，13海绵，14活塞，15超声波测厚探头，16导向万向球，17箱体，18行走电机，19电机减速器，20行走部，21从动轮模块，22主动轮模块，23主动轴，24主动齿轮，25主动轴轴承座，26主动轴轴承，27从动轴，28从动齿轮，29从动轴轴承座，30从动轴轴承，31链条，32长槽孔，33铁轭，34永磁体，35橡胶，36X向运动模块，37Y向运动模块，38X向同步带压板，39X方向连接板，40X向步进电机，41X向主动带轮，42X向从动带轮固定板，43X向从动带轮，44X向同步齿形带，45X方向导轨，46X方向滑块，47胀套，48传感器挡片，49限位开关，50Y方向底板，51Y向同步带压板，52Y方向连接板，53Y向步进电机，54Y向主动带轮，55Y向从动带轮固定板，56Y向从动带轮，57Y向同步齿形带，58Y方向导轨，59Y方向滑块，60传感器挡片，61限位开关，62外啮合小齿轮，63外啮合大齿轮，64转轴，65转轴轴承，66轴套，67轴承端盖，68齿轮步进电机，69电机架，70套筒，71固定板，72滚珠丝杠副模块，73电机支架，74丝杠电机，75联轴器，76丝杠，77轴承，78轴承座，79丝杠螺母，80丝杠固定座，81轴承，82锁紧螺母，83衬套，84导轨，85滑块，86连接板，87弧形槽，88清扫微型电机，89夹头，90毛刷，91清扫模块连接板，92导轮，93导轮连接架，94针筒，95耦合剂涂抹模块连接板，96活塞微型电机，97微型电机支架，98微型电机联轴器，99微型丝杠，100微型丝杠螺母，101微型丝杠轴承，102上外罩，103下外罩，104A支撑框一，104B支撑框二，105A卡板一，105B 卡板二，106横板，107A弹簧一，107B弹簧二，108A固定轴一，108B固定轴二，109弹簧上支撑架，110厚度检测模块连接板，111台阶,112螺杆，113X方向底板，114丝杠轴承端盖。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

为了解决现有技术中通过人工对大型金属罐体进行厚度测量，而导致测量效率低、误差大、特殊测量环境对测量人员身体造成不利影响以及现有测量周期长的问题，如图1至图14所示，本发明提供了一种应用于大型金属罐体表面的测厚装置，该应用于大型金属罐体表面的测厚装置包括装置本体1、XY方向运动模块2、支撑转盘模块3、Z方向作业模块4和控制器；

装置本体1上安装有驱动机构一，装置本体1的底部安装有磁轮5，驱动机构一与磁轮5连接，控制器用于控制驱动机构一，使驱动机构一驱动磁轮5滚动，磁轮5能够吸附在大型金属罐体的表面；

XY方向运动模块2安装在装置本体1上；支撑转盘模块3包括支撑架6、驱动机构二和连接盘7，支撑架6与XY方向运动模块2连接，控制器还用于控制XY方向运动模块2，使XY方向运动模块2带动支撑架6分别在X方向和Y方向进行运动，驱动机构二安装在支撑架6上且与连接盘7连接，控制器还用于控制驱动机构二，使驱动机构二带动连接盘7旋转；

Z方向作业模块4包括安装在连接盘7下方的清扫模块8、耦合剂涂抹模块9、厚度检测模块10和三个伸缩机构11，三个伸缩机构11分别为伸缩机构一、伸缩机构二和伸缩机构三，伸缩机构一与清扫模块8连接，伸缩机构二与耦合剂涂抹模块9连接，伸缩机构三与厚度检测模块10连接；

清扫模块8包括能够旋转的清洁头；耦合剂涂抹模块9包括耦合剂存储装置12、海绵13、活塞14和活塞驱动机构，耦合剂存储装置12内存储有耦合剂，海绵13与耦合剂存储装置12的出液口连接，活塞14位于耦合剂存储装置12内且与活塞驱动机构连接；厚度检测模块10包括安装架、超声波测厚探头15和导向万向球16，超声波测厚探头15和导向万向球16安装在安装架的同一侧，导向万向球16与超声波测厚探头15之间的距离能够调节；

当测量罐体的厚度时，控制器通过控制伸缩机构一带动清扫模块8运动，使旋转的清洁头与罐体的表面接触对罐体的表面进行清洁；控制器再通过控制驱动机构二带动连接盘7旋转使耦合剂涂抹模块9对准罐体清洁完的区域，通过控制活塞驱动机构带动活塞14将耦合剂存储装置12内的耦合剂挤压至海绵13内，通过控制伸缩机构二带动耦合剂涂抹模块9向罐体的表面运动，挤压海绵13，将海绵13内的耦合剂涂抹在罐体的表面；控制器再通过控制驱动机构二带动连接盘7旋转使厚度检测模块10对准罐体已经涂抹耦合剂的区域，通过控制伸缩机构三带动厚度检测模块10运动，使导向万向球16紧贴罐体的表面，超声波测厚探头15与罐体的表面之间存在所需距离；控制器控制超声波测厚探头15对罐体的厚度进行测量。

本发明中的控制器可以包括控制模块和显示屏，控制模块可以为单片机或印制电路板，该应用于大型金属罐体表面的测厚装置，能够通过控制器发生控制指令给驱动机构一，使驱动机构一驱动磁轮5滚动，使整个装置运行至金属罐体的表面，通过磁轮5吸附在金属罐体的表面，并通过XY运动模块运行至金属罐体需要测厚的位置，再通过Z方向作业模块4进行测厚，具体地，通过伸缩机构一对清扫模块8与金属罐体表面的距离进行微调，使清扫模块8对金属罐体表面进行清洁，通过伸缩机构二对耦合剂涂抹模块9与金属罐体表面的距离进行微调，并通过耦合剂涂抹模块9涂抹耦合剂，最后通过伸缩机构三对厚度检测模块10与金属罐体表面的距离进行微调，使超声波测厚装置对金属罐体的厚度进行测量，其中，超声波测厚装置在测量厚度时，需要使超声波测厚探头15与金属罐体的表面存在一定的距离，因此，在测量之前，调节导向万向球16与超声波测厚探头15之间的距离，该距离即为超声波测厚探头15工作时，超声波测厚探头15与金属罐体表面之间存在所需要的距离，使得测量时，导向万向球16紧贴金属罐体的表面后，超声波测厚探头15与罐体的表面之间的距离即为所需距离，超声波测厚探头15测量后可以将测量的数据反馈给控制器，经过控制器处理后，在控制器的显示屏上实时显示出来。

本发明中的应用于大型金属罐体表面的测厚装置，能在金属罐体的表面运行，在装置本体1运行到某一位置停止后，在XY方向运动模块2及三个伸缩机构11的协同作用下，可以对该位置附近的一片区域内的厚度均进行测量，而非简单的对某一点的厚度进行测量，实现了三维直线运动C扫测厚，测量效率更高，通过超声波测厚探头15对金属罐体的厚度进行测量使得测量结果更加精确；采用该装置能够代替人工对金属罐体进行测厚，无需搭设脚手架，同时解决了特殊测量环境对测量人员身体造成不利影响的问题；该装置的测量周期短且能够及时的反馈测量结果，不影响生产进度。

如图2至图5所示，在本发明中，装置本体1包括箱体17，箱体17为中间设有下沉凹槽的折板；

驱动机构一包括两个行走机构，每个行走机构均包括行走电机18、与行走电机18连接的电机减速器19，以及与电机减速器19的输出轴连接的行走部20；

两个行走电机18及两个电机减速器19均位于凹槽内，一个电机减速器19的输出轴穿过凹槽的一个侧壁，另一个电机减速器19的输出轴穿过凹槽的另一个侧壁；

两个行走部20均位于折板的下方，每个行走部20均包括两个从动轮模块21和位于两个从动模块中间的主动轮模块22；

主动轮模块22包括与电机减速器19的输出轴连接的主动轴23、固连在主动轴23上的两个主动齿轮24、安装在折板下方的主动轴轴承座25及两个主动轴轴承26，主动轴23的两端通过主动轴轴承26安装在主动轴轴承座25内；

每个从动轮模块21均包括穿过凹槽侧壁的从动轴27、固连在从动轴27上的一个从动齿轮28和一个磁轮5、安装在折板下方的从动轴轴承座29及两个从动轴轴承30，从动轴27的两端通过从动轴轴承30安装在从动轴轴承座29内；每个从动模块的从动齿轮28各对应一个主动齿轮24，每个从动齿轮28和与其对应的主动齿轮24通过链条31连接；

控制器能够控制两个行走电机18运行，通过主动轮模块22的主动齿轮24带动从动轮模块21的从动齿轮28转动，使从动轮模块21的磁轮5滚动。

具体地，两个行走电机18可以为步进电机，电机减速器19可以为直角电机减速器，电机减速器19的输出轴与主动轴23之间可以通过平键连接，行走电机18运行后，均通过电机减速器19带动主动轴23旋转，主动轴23带动两个主动齿轮24旋转，在链条31的传动作用下，会带动两个从动轮模块21的从动齿轮28转动，从动齿轮28会带动从动轴27转动，从动轴27转动的过程中带动磁轮5滚动，从而实现了整个装置在金属罐体表面上前进、后退、零半径转弯、跨越焊缝等功能过程；

其中，可以在折板上设置长槽孔32，从动轴轴承座29与折板之间可以通过螺栓连接，螺栓位于长槽孔32内，可以通过调节螺栓在长槽孔32内的安装位置来调节从动轮模块21主动轮模块22之间的距离，保证链条31的张紧；

本发明中的磁轮5由圆柱形的铁轭33-永磁体34-铁轭33-永磁体34-铁轭33依次排列而成，外部覆盖一层橡胶35用以增加磁轮5与罐体的壁面的摩擦力同时防止运动过程中刮伤壁面。

本发明中的XY方向运动模块2包括X向运动模块36和Y向运动模块37；

如图6所示，X向运动模块36包括X方向底板113、X向驱动机构、两个X向滑轨机构、X向同步带压板38和X方向连接板39，X方向底板113安装在装置本体1上，具体可以安装在装置本体1的凹槽正上方，X向驱动机构、两个X向滑轨机构均位于X方向底板113上，X向驱动机构位于X方向底板113的中间，两个X向滑轨机构对称分布在X向驱动机构的两侧；

X向驱动机构包括安装在X方向底板113上的X向步进电机40、与X向步进电机40连接的X向主动带轮41、安装在X方向底板113上的X向从动带轮固定板42、安装在X向从动带轮固定板42上的X向从动带轮43、以及被X向主动带轮41和X向从动带轮43张紧的X向同步齿形带44；

每个X向滑轨机构均包括X方向导轨45及安装在X方向导轨45上的X方向滑块46；

X向同步带压板38与X向同步齿形带44连接且能随X向同步齿形带44同时运动，X向同步带压板38还与X方向连接板39连接，X方向连接板39分别与两个X向滑轨机构的X方向滑块46连接，Y向运动模块37安装在X方向连接板39上，支撑架6与Y向运动模块37连接；

控制器能够控制X向步进电机40运行，通过X向同步齿形带44带动X方向连接板39和Y向运动模块37沿着X方向运动。

具体地，控制器发送控制指令给X向步进电机40后，X向步进电机40带动X向主动带轮41旋转，带动套在X向同步齿形带44运动，X向同步齿形带44带动X向同步带压板38在X方向运动，X向同步带压板38带动X方向连接板39运动，使得安装在X方向连接板39上的Y向运动模块37在X方向运动；其中，可以在X向步进电机40的输出轴与X向主动带轮41之间安装胀套47，可以在X向同步带压板38上安装一个传感器挡片48，在X向主动带轮41附近安装一个限位开关49，在X向从动带轮43附近安装一个限位开关49，两个限位开关49对应X向同步带压板38在X方向上运动的两个极限位置，当X向同步带压板38运动到极限位置时，传感器挡片48会触发限位开关49，此时X向步进电机40会停止运动。

如图7所示，Y向运动模块37包括Y方向底板50、Y向驱动机构、两个Y向滑轨机构、Y向同步带压板51和Y方向连接板52，Y方向底板50安装在X方向连接板39上，Y向驱动机构、两个Y向滑轨机构均位于Y方向底板50上，Y向驱动机构位于Y方向底板50的中间，两个Y向滑轨机构对称分布在Y向驱动机构的两侧；

Y向驱动机构包括安装在Y方向底板50上的Y向步进电机53、与Y向步进电机53连接的Y向主动带轮54、安装在Y方向底板50上的Y向从动带轮固定板55、安装在Y向从动带轮固定板55上的Y向从动带轮56、以及被Y向主动带轮54和Y向从动带轮56张紧的Y向同步齿形带57；

每个Y向滑轨机构均包括Y方向导轨58及安装在Y方向导轨58上的Y方向滑块59；

Y向同步带压板51与Y向同步齿形带57连接且能随Y向同步齿形带57同时运动，Y向同步带压板51还与Y方向连接板52连接，Y方向连接板52分别与两个Y向滑轨机构的Y方向滑块59连接，支撑架6安装在Y方向连接板52上；

控制器能够控制Y向步进电机53运行，通过Y向同步齿形带57带动支撑架6沿着Y方向运动。

具体地，控制器发送控制指令给Y向步进电机53后，Y向步进电机53带动Y向主动带轮54旋转，带动套在Y向同步齿形带57运动，Y向同步齿形带57带动Y向同步带压板51在Y方向运动，Y向同步带压板51带动Y方向连接板52运动，使得安装在Y方向连接板52上的支撑架6在Y方向运动；

其中，可以在Y向步进电机53的输出轴与Y向主动带轮54之间安装胀套，可以在 Y方向连接板52上安装一个传感器挡片60，在Y向主动带轮54附近安装一个限位开关61，在Y向从动带轮56附近安装一个限位开关61，两个限位开关61对应Y向同步带压板51在Y方向上运动的两个极限位置，当Y向同步带压板51运动到极限位置时，传感器挡片60会触发限位开关61，此时Y向步进电机53会停止运动。

如图8所示，支撑架6可以为L型，L型支撑架6的一端安装在Y方向连接板52上，在L型支撑架6的另一端安装驱动机构二和连接盘7，还可以在L型支撑架6的转角处安装一个倾斜的连接板，加强支撑架6的结构强度。

如图8所示，驱动机构二包括外啮合小齿轮62、外啮合大齿轮63、转轴64、转轴轴承65、轴套66、轴承端盖67、齿轮步进电机68、电机架69；

齿轮步进电机68通过电机架69安装在支撑架6上，齿轮步进电机68的输出轴与外啮合小齿轮62连接，外啮合小齿轮62与外啮合大齿轮63啮合，外啮合大齿轮63与连接盘7固定连接，转轴64穿过外啮合大齿轮63，转轴64的一端安装在连接盘7上，另一端连接在支撑架6上，具体地，转轴64的另一端可以通过轴向固定件安装在支撑架6上，轴向固定件包括螺栓、弹垫和大垫圈，螺栓穿过支撑架6和转轴64的中心，弹垫和大垫圈安装在螺栓和转轴64之间，转轴64通过转轴轴承65安装在轴套66内，转轴64外还套有套筒70，轴套66的一端固定在支撑架6上，另一端设有轴承端盖67；

控制器能够发送控制指令给齿轮步进电机68，控制齿轮步进电机68运行，使外啮合小齿轮62带动外啮合大齿轮63转动，进而使得外啮合大齿轮63带动连接盘7转动，当连接盘7转动不同角度时，能分别使清扫模块8、耦合剂涂抹模块9、厚度检测模块10正对金属罐体的表面，然后再通过调节与清扫模块8连接的伸缩机构一对罐体表面进行清扫，通过调节与耦合剂涂抹模块9连接的伸缩机构二对罐体表面涂抹耦合剂，通过调节与厚度检测模块10连接的伸缩机构三对罐体的厚度进行测量。

其中，三个伸缩机构11的结构相同，具体地，如图9至图11所示，每个伸缩机构11均包括固定板71、滚珠丝杠副模块72和滑轨模块；

滚珠丝杠副模块72包括安装在固定板71上的电机支架73，电机支架73上安装丝杠电机74，丝杠电机74通过联轴器75连接丝杠76的一端，丝杠76的另一端通过轴承77连接轴承座78，轴承座78安装在固定板71上，丝杠76的两端之间安装丝杠螺母79，丝杠76位于联轴器75和丝杠螺母79之间的部分安装丝杠固定座80，丝杠76与丝杠固定座80之间安装有轴承81，丝杠76上位于轴承81的外侧还设有衬套83，丝杠固定座80的端部设有丝杠轴承端盖114，丝杠76上安装有锁紧螺母82将丝杠轴承端盖114压紧，丝杠固定座80安装在固定板71上；

滑轨模块包括安装在固定板71上的导轨84，以及安装在导轨84上且能沿着导轨84滑动的滑块85，清扫模块8安装在伸缩机构一的滑块85上，耦合剂涂抹模块9安装在伸缩机构二的滑块85上，厚度检测模块10安装在伸缩机构三的滑块85上；

三个伸缩机构11的丝杠螺母79各连接一个连接板86，伸缩机构一的连接板86与清扫模块8连接，伸缩机构二的连接板86与耦合剂涂抹模块9连接，伸缩机构三的连接板86与厚度检测模块10连接；

三个伸缩机构11的固定板71沿着连接盘7的周向固定在连接盘7的下方，具体地，如图9所示，可以在连接盘7上设置三个弧形槽87，每个固定板71对应安装在一个弧形槽87内，优选地，三个固定板71间隔120°布置在连接盘7的下方；

控制器能够分别控制每个伸缩机构11的丝杠电机74运行，使每个伸缩机构11的丝杠螺母79沿着其所在的丝杠76移动。

对大型金属罐体的表面进行测厚时，需要先对罐体的表面进行清洁，然后在清洁后的罐体表面涂抹耦合剂，最后使用超声波测厚探头15对涂抹了耦合剂的罐体表面进行测厚：

当需要对罐体的表面进行清洁时，控制器控制驱动机构二带动连接盘7旋转，使清扫模块8正对准罐体需要被清洁的区域，控制器发送控制指令给伸缩机构一的丝杠电机74，伸缩机构一的丝杠76旋转，伸缩机构一的丝杠螺母79向接近罐体表面的方向运动，通过伸缩机构一的连接板86带动清扫模块8向接近罐体表面的方向运动，同时，清扫模块8沿着伸缩机构一的滑块85运行；

如图12所示，清扫模块8包括清扫微型电机88、夹头89、毛刷90和清扫模块连接板91；

清扫微型电机88的输出轴穿过伸缩机构一的连接板86与夹头89连接，夹头89与毛刷90连接，清扫微型电机88、夹头89和毛刷90构成能够旋转的清洁头，清扫模块连接板91的一端与伸缩机构一的连接板86连接，另一端与伸缩机构一的滑块85连接；

伸缩机构一的连接板86带动毛刷90向接近罐体表面的方向运动，当毛刷90紧贴罐体的表面时，控制器控制清扫微型电机88运行，其中，伸缩机构一的丝杠电机74可以为直流伺服电机，对于不同种类的金属罐体，可以通过实验的方法得知毛刷90从初始位置运动至紧贴罐体的表面时，需要发送多少个脉冲信号给伸缩机构一的丝杠电机74，并在控制器内存储金属罐体的种类和对应的控制关系，如此在对不同种类的金属罐体进行清洁时，操作人员只需通过控制器的显示屏选择金属罐体的重量，控制器根据存储的控制关系，发送相应的脉冲信号给伸缩机构一的丝杠电机74，直至毛刷90紧贴罐体的表面，便停止发送脉冲信号给伸缩机构一的丝杠电机74，使得伸缩机构一停止伸长；控制器发送控制指令给清扫微型电机88，通过夹头89带动毛刷90旋转对罐体的表面进行清洁；本发明中，可以将装置本体1运行到罐体的某一位置后，通过伸缩机构一使毛刷90紧贴罐体的表面，然后通过XY方向运动模块2带动清扫模块8在XY平面上运行，清扫微型电机88同时工作，实现了对罐体的某一区域的清洁工作。

对罐体的表面清洁完毕后，控制器带动毛刷90回到初始位置，再通过控制驱动机构二带动连接盘7旋转，使耦合剂涂抹模块9正对罐体清洁完的区域，控制器发送控制指令给伸缩机构二的丝杠电机74，伸缩机构二的丝杠76旋转，伸缩机构二的丝杠螺母79向接近罐体表面的方向运动，通过伸缩机构二的连接板86带动耦合剂涂抹模块9向接近罐体表面的方向运动，同时，耦合剂涂抹模块9沿着伸缩机构二的滑块85运行；

如图13所示，耦合剂涂抹模块9还包括两个导轮92、两个导轮连接架93、针筒94和耦合剂涂抹模块连接板95；

两个导轮92位于海绵13的两侧，每个导轮92各通过一个导轮连接架93安装在耦合剂存储装置12上，针筒94的一端与耦合剂存储装置12的出液口连接，另一端与海绵13连接；

耦合剂涂抹模块连接板95的一端与伸缩机构二的连接板86连接，另一端与耦合剂存储装置12连接，且耦合剂涂抹模块连接板95的另一端固定在伸缩机构二的滑块85上。

伸缩机构二的连接板86带动耦合剂存储装置12向接近罐体表面的方向运动，海绵13首先与罐体的表面接触，伸缩机构二的连接板86继续带动耦合剂存储装置12向接近罐体表面的方向运动，当海绵13两侧的导轮92接触罐体的表面时，伸缩机构二的丝杠电机74停止运行，此时海绵13被压缩使得海绵13内的耦合剂被挤压至罐体的表面，此时针筒94也没有与罐体的壁面产生接触，保证针筒94不会被挤碎，两个导轮92既能够保证海绵13被压缩又同时保证针筒94不会被挤碎，其中，伸缩机构二的丝杠电机74可以为直流伺服电机，对于不同种类的金属罐体，可以通过实验的方法得知导轮92从初始位置运动至与罐体接触时，需要发送多少个脉冲信号给伸缩机构二的丝杠电机74，并在控制器内存储金属罐体的种类和对应的控制关系，如此在对不同种类的金属罐体进行清洁时，操作人员只需通过控制器的显示屏选择金属罐体的重量，控制器根据存储的控制关系，发送相应的脉冲信号给伸缩机构二的丝杠电机74，直至导轮92与罐体接触，便停止发送脉冲信号给伸缩机构二的丝杠电机74，使得伸缩机构二停止伸长；

其中，在海绵13与金属罐体的表面接触前，活塞驱动机构已经将耦合剂存储装置12内的耦合剂挤压至海绵13内，如图13所示，活塞驱动机构包括活塞微型电机96、微型电机支架97、微型电机联轴器98、微型丝杠99、微型丝杠螺母100、微型丝杠轴承101、上外罩102和下外罩103；

活塞微型电机96通过微型电机支架97安装在伸缩机构二的固定板71上，活塞微型电机96通过微型电机联轴器98与微型丝杠99连接，微型丝杠螺母100套在微型丝杠99上且与活塞14固连，微型丝杠99接近微型电机联轴器98的位置套有微型丝杠轴承101，上外罩102和下外罩103扣合，微型电机联轴器98和微型丝杠轴承101位于上外罩102和下外罩103形成的空间内；

控制器能控制活塞微型电机96运行，使微型丝杠螺母100沿着微型丝杠99移动，进而带动活塞14在耦合剂存储装置12内移动，将耦合剂存储装置12内的耦合剂挤压至海绵13内。本发明中，可以通过XY方向运动模块2带动耦合剂涂抹模块9在XY平面上运行，伸缩机构二的丝杠电机74及活塞微型电机96也同时运行，使得每次丝杠电机74带动海绵13远离罐体的壁面时，活塞微型电机96带动活塞14将耦合剂挤压至海绵13内，如此保证每次丝杠电机74带动海绵13挤压至罐体的壁面时，海绵13内都有耦合剂，实现对罐体已清洁区域的不同点都能涂抹上耦合剂。

对罐体已清洁的区域涂抹完耦合剂后，控制器带动导轮92和海绵13回到初始位置，再通过控制驱动机构二带动连接盘7旋转，使厚度检测模块10正对罐体已经涂抹耦合剂的区域，控制器发送控制指令给伸缩机构三的丝杠电机74，伸缩机构三的丝杠76旋转，伸缩机构三的丝杠螺母79向接近罐体表面的方向运动，通过伸缩机构三的连接板86带动厚度检测模块10向接近罐体表面的方向运动，同时，厚度检测模块10沿着伸缩机构三的滑块85运行；

厚度检测模块10的安装架包括两个相对设置的支撑框、两个L型的卡板、一个横板、两个弹簧、两个固定轴、弹簧上支撑架和厚度检测模块连接板；

如图14所示，两个支撑框分别为支撑框一104A和支撑框二104B，每个支撑框内均设有通槽，通槽内设有台阶111；

两个L型的卡板分别为卡板一105A和卡板二105B，卡板一105A的一端与横板106的一端连接，卡板二105B的一端与横板106的另一端连接，形成一个“几”字型的探头安装架，探头安装架位于两个支撑框之间，超声波测厚探头15安装在横板106上，每个支撑框上均通过螺杆112安装一个导向万向球16，使得超声波测厚探头15位于两个导向万向球16之间，螺杆112的一端与导向万向球16连接，另一端通过螺纹旋入支撑框内，螺杆112在支撑框内的旋入深度能够调节，在使用本发明中的装置前，先调节螺杆112在支撑框内的旋入深度，使得超声波测厚探头15与导向万向球16之间的距离为所需距离；

两个固定轴分别为固定轴一108A和固定轴二108B，卡板一105A的另一端位于支撑框一104A的通槽内且与支撑框一104A通过固定轴一108A连接，卡板一105A的另一端与支撑框一104A内的台阶111接触；卡板二105B的另一端位于支撑框二104B的通槽内且与支撑框二104B通过固定轴二108B连接，卡板二105B的另一端与支撑框二104B内的台阶111接触；

弹簧上支撑架109的两端分别位于两个支撑框104的通槽内，固定轴一108A和固定轴二108B分别穿过弹簧上支撑架109的两端，弹簧上支撑架109能沿着固定轴一108A和固定轴二108B来回运动；两个弹簧分别为弹簧一107A和弹簧二107B，弹簧一107A套在固定轴一108A上，且位于卡板一105A与弹簧上支撑架109之间，弹簧二107B套在固定轴二108B上，且位于卡板二105B与弹簧上支撑架109之间，弹簧一107A和弹簧二107B均处于压缩状态；

弹簧上支撑架109通过螺钉与伸缩机构一的连接板86相连，厚度检测模块连接板110位于两个支撑框的下方且安装在伸缩机构一的滑块85上，厚度检测模块连接板110与伸缩机构一的连接板86连接。

伸缩机构三的连接板86带动弹簧上支撑架109向接近罐体表面的方向运动，两个导向万向球16首先与罐体的表面接触，伸缩机构三的连接板86继续带动弹簧上支撑架109向接近罐体表面的方向运动，此时弹簧上支撑架109沿着固定轴一108A和固定轴二108B移动，压缩弹簧一107A和弹簧二107B，弹簧一107A抵压卡板一105A，弹簧二107B抵压卡板二105B，由于卡板一105A与支撑框一104A的台阶111接触，因此卡板一105A会抵压支撑框一104A，同理，卡板二105B会抵压支撑框二104B，使得支撑框一104A的导向万向球16和支撑框二104B上的导向万向球16紧贴罐体的表面，其中，伸缩机构三的丝杠电机74可以为直流伺服电机，对于不同种类的金属罐体，可以通过实验的方法得知导向万向球16紧贴罐体的表面时，需要发送多少个脉冲信号给伸缩机构三的丝杠电机74，并在控制器内存储金属罐体的种类和对应的控制关系，如此在对不同种类的金属罐体进行清洁时，操作人员只需通过控制器的显示屏选择金属罐体的重量，控制器根据存储的控制关系，发送相应的脉冲信号给伸缩机构三的丝杠电机74，直至导向万向球16紧贴罐体的表面，此时便停止发送脉冲信号给伸缩机构三的丝杠电机74，使得伸缩机构三停止伸长，此时超声波测厚探头15与罐体表面之间的距离即为超声波测厚探头15能够测量出厚度时所需的距离，此时超声波测厚探头15也没有与罐体的壁面产生接触，保证超声波测厚探头15不会受到损坏，控制器控制超声波测厚探头15对罐体的厚度进行测量，并对超声波测厚探头15测量的数据进行处理然后将厚度读数通过显示屏显示出来，本发明中，可以通过XY方向运动模块2带动耦合剂涂抹模块9在XY平面上运行，伸缩机构三的丝杠电机74及超声波测厚探头15也同时运行，使得每次对涂抹完耦合剂区域中的某一点测量完厚度时，超声波测厚探头15回到初始位置，当超声波测厚探头15随着XY方向运动模块2移动到区域内的下一个位置时，超声波测厚探头15再次对罐体的厚度进行测量并实时反馈给控制器。

本发明中的应用于大型金属罐体表面的测厚装置，能在金属罐体的表面运行，在装置本体1运行到某一位置停止后，在XY方向运动模块2及三个伸缩机构11的协同作用下，可以对该位置附近的一片区域内的厚度均进行测量，而非简单的对某一点的厚度进行测量，实现了三维直线运动C扫测厚，测量效率更高，同时，本发明中的装置能将存储在其内的工业耦合剂涂抹在罐体表面，解决了耦合剂携带和涂抹等关键问题，工业耦合剂涂抹量少、耦合效果更好，并通过超声波测厚探头15对金属罐体的厚度进行测量，同时测厚装置还能保证超声波测厚探头15与罐体表面之间的距离为所需距离，使得测量结果更加精确同时还不会对超声波测厚探头15产生损伤；采用该装置能够代替人工对金属罐体进行测厚，解决了特殊测量环境对测量人员身体造成不利影响的问题；该装置的测量周期短且能够及时的反馈测量结果，不影响生产进度。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

本申请中所述的“和/或”的含义指的是各自单独存在或两者同时存在的情况均包括在内。

本申请中所述的“连接”的含义可以是部件之间的直接连接也可以是部件间通过其它部件的间接连接。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种应用于大型金属罐体表面的测厚装置，其特征在于：所述应用于大型金属罐体表面的测厚装置包括装置本体、XY方向运动模块、支撑转盘模块、Z方向作业模块和控制器；

装置本体上安装有驱动机构一，装置本体的底部安装有磁轮，驱动机构一与磁轮连接，控制器用于控制驱动机构一，使驱动机构一驱动磁轮滚动，磁轮能够吸附在大型金属罐体的表面；

XY方向运动模块安装在装置本体上；支撑转盘模块包括支撑架、驱动机构二和连接盘，支撑架与XY方向运动模块连接，控制器还用于控制XY方向运动模块，使XY方向运动模块带动支撑架分别在X方向和Y方向进行运动，驱动机构二安装在支撑架上且与连接盘连接，控制器还用于控制驱动机构二，使驱动机构二带动连接盘旋转；

Z方向作业模块包括安装在所述连接盘下方的清扫模块、耦合剂涂抹模块、厚度检测模块和三个伸缩机构，三个伸缩机构分别为伸缩机构一、伸缩机构二和伸缩机构三，伸缩机构一与清扫模块连接，伸缩机构二与耦合剂涂抹模块连接，伸缩机构三与厚度检测模块连接；

清扫模块包括能够旋转的清洁头；耦合剂涂抹模块包括耦合剂存储装置、海绵、活塞和活塞驱动机构，耦合剂存储装置内存储有耦合剂，海绵与耦合剂存储装置的出液口连接，活塞位于耦合剂存储装置内且与活塞驱动机构连接；厚度检测模块包括安装架、超声波测厚探头和导向万向球，超声波测厚探头和导向万向球安装在安装架的同一侧，导向万向球与超声波测厚探头之间的距离能够调节；

当测量所述罐体的厚度时，控制器通过控制伸缩机构一带动清扫模块运动，使旋转的清洁头与所述罐体的表面接触对所述罐体的表面进行清洁；控制器再通过控制驱动机构二带动连接盘旋转使耦合剂涂抹模块对准所述罐体清洁完的区域，通过控制活塞驱动机构带动活塞将耦合剂存储装置内的耦合剂挤压至海绵内，通过控制伸缩机构二带动耦合剂涂抹模块向所述罐体的表面运动，挤压海绵，将海绵内的耦合剂涂抹在所述罐体的表面；控制器再通过控制驱动机构二带动连接盘旋转使厚度检测模块对准所述罐体已经涂抹耦合剂的区域，通过控制伸缩机构三带动厚度检测模块运动，使导向万向球紧贴所述罐体的表面，超声波测厚探头与所述罐体的表面之间存在所需距离；控制器控制超声波测厚探头对所述罐体的厚度进行测量。

2.根据权利要求1所述的应用于大型金属罐体表面的测厚装置，其特征在于：每个所述伸缩机构均包括固定板、滚珠丝杠副模块和滑轨模块；

滚珠丝杠副模块包括安装在固定板上的电机支架，电机支架上安装丝杠电机，丝杠电机通过联轴器连接丝杠的一端，丝杠的另一端通过轴承连接轴承座，轴承座安装在固定板上，丝杠的两端之间安装丝杠螺母，丝杠位于联轴器和丝杠螺母之间的部分安装丝杠固定座，丝杠与丝杠固定座之间安装有轴承，丝杠固定座的端部设有丝杠轴承端盖，丝杠上安装有锁紧螺母将丝杠轴承端盖压紧，丝杠固定座安装在固定板上；

滑轨模块包括安装在固定板上的导轨，以及安装在导轨上且能沿着导轨滑动的滑块，所述清扫模块安装在伸缩机构一的滑块上，所述耦合剂涂抹模块安装在伸缩机构二的滑块上，所述厚度检测模块安装在伸缩机构三的滑块上；

三个所述伸缩机构的丝杠螺母各连接一个连接板，伸缩机构一的连接板与所述清扫模块连接，伸缩机构二的连接板与所述耦合剂涂抹模块连接，伸缩机构三的连接板与所述厚度检测模块连接；

三个所述伸缩机构的固定板沿着所述连接盘的周向固定在所述连接盘的下方；

所述控制器能够分别控制每个伸缩机构的丝杠电机运行，使每个伸缩机构的丝杠螺母沿着其所在的丝杠移动。

3.根据权利要求2所述的应用于大型金属罐体表面的测厚装置，其特征在于：所述厚度检测模块的安装架包括两个相对设置的支撑框、两个L型的卡板、一个横板、两个弹簧、两个固定轴、弹簧上支撑架和厚度检测模块连接板；

两个支撑框分别为支撑框一和支撑框二，每个支撑框内均设有通槽，通槽内设有台阶；

两个L型的卡板分别为卡板一和卡板二，卡板一的一端与所述横板的一端连接，卡板二的一端与所述横板的另一端连接，形成一个“几”字型的探头安装架，探头安装架位于两个支撑框之间，所述超声波测厚探头安装在所述横板上，每个支撑框上均通过螺杆安装一个所述导向万向球，螺杆的一端与导向万向球连接，另一端通过螺纹旋入支撑框内，螺杆在支撑框内的旋入深度能够调节；

两个固定轴分别为固定轴一和固定轴二，所述卡板一的另一端位于支撑框一的通槽内且与支撑框一通过固定轴一连接，所述卡板一的另一端与支撑框一内的台阶接触；所述卡板二的另一端位于支撑框二的通槽内且与支撑框二通过固定轴二连接，所述卡板二的另一端与支撑框二内的台阶接触；

弹簧上支撑架的两端分别位于两个支撑框的通槽内，固定轴一和固定轴二分别穿过弹簧上支撑架的两端，弹簧上支撑架能沿着固定轴一和固定轴二来回运动；两个弹簧分别为弹簧一和弹簧二，弹簧一套在固定轴一上，且位于卡板一与弹簧上支撑架之间，弹簧二套在固定轴二上，且位于卡板二与弹簧上支撑架之间，弹簧一和弹簧二均处于压缩状态；

弹簧上支撑架通过螺钉与所述伸缩机构一的连接板相连，所述厚度检测模块连接板位于两个支撑框的下方且安装在所述伸缩机构一的滑块上，所述厚度检测模块连接板与所述伸缩机构一的连接板连接。

4.根据权利要求2所述的应用于大型金属罐体表面的测厚装置，其特征在于：所述清扫模块包括清扫微型电机、夹头、毛刷和清扫模块连接板；

清扫微型电机的输出轴穿过所述伸缩机构一的连接板与所述夹头连接，所述夹头与所述毛刷连接，清扫微型电机、夹头和毛刷构成能够旋转的清洁头，清扫模块连接板的一端与所述伸缩机构一的连接板连接，另一端与所述伸缩机构一的滑块连接；

所述控制器能够控制所述清扫微型电机运行，通过所述夹头带动毛刷旋转对所述罐体的表面进行清洁。

5.根据权利要求2所述的应用于大型金属罐体表面的测厚装置，其特征在于：所述耦合剂涂抹模块还包括两个导轮、两个导轮连接架、针筒和耦合剂涂抹模块连接板；

两个导轮位于所述海绵的两侧，每个导轮各通过一个导轮连接架安装在所述耦合剂存储装置上，针筒的一端与所述耦合剂存储装置的出液口连接，另一端与所述海绵连接；

耦合剂涂抹模块连接板的一端与所述伸缩机构二的连接板连接，另一端与所述耦合剂存储装置连接，且耦合剂涂抹模块连接板的另一端固定在所述伸缩机构二的滑块上。

6.根据权利要求5所述的应用于大型金属罐体表面的测厚装置，其特征在于：所述活塞驱动机构包括活塞微型电机、微型电机支架、微型电机联轴器、微型丝杠、微型丝杠螺母、微型丝杠轴承、上外罩和下外罩；

活塞微型电机通过微型电机支架安装在所述伸缩机构二的固定板上，活塞微型电机通过微型电机联轴器与微型丝杠连接，微型丝杠螺母套在微型丝杠上且与所述活塞固连，微型丝杠接近微型连接联轴器的位置套有微型电机轴承，上外罩和下外罩扣合，微型电机联轴器和微型电机轴承位于上外罩和下外罩形成的空间内；

所述控制器能控制所述活塞微型电机运行，通过所述微型丝杠螺母沿着所述微型丝杠移动，进而带动所述活塞在所述耦合剂存储装置内移动，将所述耦合剂存储装置内的耦合剂挤压至所述海绵内。

7.根据权利要求1所述的应用于大型金属罐体表面的测厚装置，其特征在于：所述装置本体包括箱体，箱体为中间设有下沉凹槽的折板；

所述驱动机构一包括两个行走机构，每个行走机构均包括行走电机、与行走电机连接的电机减速器，以及与电机减速器的输出轴连接的行走部；

两个行走电机及两个电机减速器均位于所述凹槽内，一个电机减速器的输出轴穿过凹槽的一个侧壁，另一个电机减速器的输出轴穿过凹槽的另一个侧壁；

两个行走部均位于折板的下方，每个行走部均包括两个从动轮模块和位于两个从动模块中间的主动轮模块；

主动轮模块包括与电机减速器的输出轴连接的主动轴、固连在主动轴上的两个主动齿轮、安装在折板下方的主动轴轴承座及两个主动轴轴承，主动轴的两端通过主动轴轴承安装在主动轴轴承座内；

每个从动轮模块均包括穿过凹槽侧壁的从动轴、固连在从动轴上的一个从动齿轮和一个所述磁轮、安装在折板下方的从动轴轴承座及两个从动轴轴承，从动轴的两端通过从动轴轴承安装在从动轴轴承座内；每个从动模块的从动齿轮各对应一个主动齿轮，每个从动齿轮和与其对应的主动齿轮通过链条连接；

所述控制器能够控制两个行走电机运行，通过主动轮模块的主动齿轮带动从动轮模块的从动齿轮转动，使从动轮模块的磁轮滚动。

8.根据权利要求1所述的应用于大型金属罐体表面的测厚装置，其特征在于：所述XY方向运动模块包括X向运动模块和Y向运动模块；

X向运动模块包括X方向底板、X向驱动机构、两个X向滑轨机构、X向同步带压板和X方向连接板，X方向底板安装在所述装置本体上，X向驱动机构、两个X向滑轨机构均位于X方向底板上，X向驱动机构位于X方向底板的中间，两个X向滑轨机构对称分布在X向驱动机构的两侧；

X向驱动机构包括安装在X方向底板上的X向步进电机、与X向步进电机连接的X向主动带轮、安装在X方向底板上的X向从动带轮固定板、安装在X向从动带轮固定板上的X向从动带轮、以及被X向主动带轮和X向从动带轮张紧的X向同步齿形带；

每个X向滑轨机构均包括X方向导轨及安装在X方向导轨上的X方向滑块；

X向同步带压板与所述X向同步齿形带连接且能随X向同步齿形带同时运动，X向同步带压板还与X方向连接板连接，X方向连接板分别与两个X向滑轨机构的X方向滑块连接，Y向运动模块安装在X方向连接板上，所述支撑架与Y向运动模块连接；

所述控制器能够控制X向步进电机运行，通过X向同步齿形带带动X方向连接板和Y向运动模块沿着X方向运动。

9.根据权利要求8所述的应用于大型金属罐体表面的测厚装置，其特征在于：所述Y向运动模块包括Y方向底板、Y向驱动机构、两个Y向滑轨机构、Y向同步带压板和Y方向连接板，Y方向底板安装在所述X方向连接板上，Y向驱动机构、两个Y向滑轨机构均位于Y方向底板上，Y向驱动机构位于Y方向底板的中间，两个Y向滑轨机构对称分布在Y向驱动机构的两侧；

Y向驱动机构包括安装在Y方向底板上的Y向步进电机、与Y向步进电机连接的Y向主动带轮、安装在Y方向底板上的Y向从动带轮固定板、安装在Y向从动带轮固定板上的Y向从动带轮、以及被Y向主动带轮和Y向从动带轮张紧的Y向同步齿形带；

每个Y向滑轨机构均包括Y方向导轨及安装在Y方向导轨上的Y方向滑块；

Y向同步带压板与所述Y向同步齿形带连接且能随Y向同步齿形带同时运动，Y向同步带压板还与Y方向连接板连接，Y方向连接板分别与两个Y向滑轨机构的Y方向滑块连接，所述支撑架安装在Y方向连接板上；

所述控制器能够控制Y向步进电机运行，通过Y向同步齿形带带动所述支撑架沿着Y方向运动。

10.根据权利要求1所述的应用于大型金属罐体表面的测厚装置，其特征在于：所述驱动机构二包括外啮合小齿轮、外啮合大齿轮、转轴、转轴轴承、轴套、轴承端盖、齿轮步进电机、电机架；

齿轮步进电机通过电机架安装在所述支撑架上，齿轮步进电机的输出轴与外啮合小齿轮连接，外啮合小齿轮与外啮合大齿轮啮合，外啮合大齿轮与所述连接盘固定连接，所述转轴穿过外啮合大齿轮，所述转轴的一端安装在所述连接盘上，另一端连接在所述支撑架上，所述转轴通过转轴轴承安装在轴套内，轴套的一端固定在所述支撑架上，另一端设有轴承端盖；

所述控制器能够控制所述齿轮步进电机运行，使外啮合小齿轮带动外啮合大齿轮转动，进而使得外啮合大齿轮带动所述连接盘转动。