CN109525784B - 一种发电机定子膛内检测的超薄型爬壁机器人的摄像模块 - Google Patents

一种发电机定子膛内检测的超薄型爬壁机器人的摄像模块 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种发电机定子膛内检测的超薄型爬壁机器人的摄像模块，包括固定连接的上防护板和下防护板，上防护板和下防护板之间封装有三个摄像模组；三个摄像模组按照固定的角度排列，分别为朝前的摄像模组、45°斜向下的摄像模组和45°斜向上的摄像模组；每个摄像模组的镜头两侧均设有辅助照明LED模块。本发明集成度高，厚度薄，上、下防护板的设置又保护了摄像模组免受撞击，在爬壁机器人进入发电机定子膛内时，摄像模块能准确地拍摄定子膛内的实时画面，并传输至监控设备分析；辅助照明LED模块可根据定子膛内光照情况调节照度，既保证摄像清晰，又不至于因光线过于集中而反光，保证了图像质量。

Description

一种发电机定子膛内检测的超薄型爬壁机器人的摄像模块
技术领域
本发明涉及发电机定子膛内检测的超薄型爬壁机器人，更具体的说，涉及发电机定子膛内检测的超薄型爬壁机器人的摄像模块。
背景技术
目前，在工业生产和日常生活中，需要经常对一些大型罐体、管壁或大型机械设备等具有垂直或倾斜面的物体进行检测或探伤，而进行这些工作的环境往往比较恶劣，或者高度受限，不能或不适宜进行直接的人为检测。爬壁机器人是一种特殊的机器人，具有在倾斜、垂直壁面等恶劣环境下进行特种作业的功能，能够从事危险、繁重及人力所不及的工作。例如：石化企业中油罐罐壁检测的清理爬壁机器人，核工业中核设备检测的探伤爬壁机器人，建筑业中高层幕墙清洗爬壁机器人，造船业中焊接、除锈、喷涂爬壁机器人。
在电力行业中，电站设备通常使用年限都比较长。大型发电机组在长期运行中由于老化、振动、磨损等原因导致定子槽楔松动、绝缘损坏和铁心磨损。这些问题如果不被及时发现，将威胁发电机的安全运行，甚至导致电机运行事故。因此，定期对发电机定子膛内部的槽楔松紧状态、绝缘状态和铁心磨损情况进行检测，对电机正常运行具有重要意义。传统的检测方法需要抽出发电机转子，由人携带检测设备进入发电机内部进行检测，需要耗费大量的人力物力，并且检测周期长，检修期间造成的停产损失较大。使用发电机定子膛内检测爬壁机器人，可在不抽出发电机转子的情况下进入发电机定子膛内，通过携带不同的检测设备对发电机的性能进行检测。
爬壁机器人摄像模块是发电机定子膛内检测爬壁机器人最关键部分之一。其安装于爬壁机器人头部和/或尾部，在爬壁机器人进入发电机定子膛内时，负责拍摄定子膛内的实时画面并传输至监控设备分析。现有技术中还没有具备上述功能的爬壁机器人摄像模块。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种应用于发电机定子膛内检测的超薄型爬壁机器人的、用于准确拍摄发电机定子膛内的实时画面并传输至监控设备的摄像模块。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供一种发电机定子膛内检测的超薄型爬壁机器人的摄像模块，其特征在于：包括固定连接的上防护板和下防护板，上防护板和下防护板之间封装有三个摄像模组；三个摄像模组按照固定的角度排列，分别为朝前的摄像模组、45°斜向下的摄像模组和45°斜向上的摄像模组；每个摄像模组的镜头两侧均设有辅助照明LED模块。
优选地，所述朝前的摄像模组的镜头嵌在上防护板和下防护板中间的卡槽内；45°斜向下的摄像模组的镜头穿过下防护板且其镜面与下防护板平齐；45°斜向上的摄像模组的镜头嵌入上防护板中且其镜面与上防护板平齐。
更优选地，所述45°斜向下的摄像模组的镜头穿过下防护板中间的腰型孔且其镜面与下防护板平齐。
更优选地，所述45°斜向上的摄像模组的镜头嵌入上防护板中间的圆孔中且其镜面与上防护板平齐。
优选地，所述朝前的摄像模组固定于上防护板上。
优选地，所述45°斜向下的摄像模组固定于上防护板上。
优选地，所述45°斜向上的摄像模组固定于下防护板上。
优选地，所述摄像模组使用的是高清、广角、低照度数字摄像头。
优选地，所述辅助照明LED模块固定于在上防护板和下防护板上的槽内。
优选地，所述辅助照明LED模块的镜头与对应的摄像模组的镜头处于同一平面；辅助照明LED模块根据定子膛内光照情况调节照度，既保证摄像模组摄像清晰，又不至于因光线过于集中而反光。
相比现有技术，本发明提供的应用于发电机定子膛内检测超薄型爬壁机器人的摄像模块具有如下有益效果：
1、摄像模块采用可快速更换的结构安装于爬壁机器人头部和/或尾部，具有更换、检修方便的优点；
2、在爬壁机器人进入发电机定子膛内时，摄像模块能准确地拍摄定子膛内的实时画面，并传输至监控设备分析；摄像模块集成了低照度、焦距可调的摄像头模组和具有亮度调节功能的辅助照明LED模块，使爬壁机器人在进入发电机定子膛内定子与转子的狭窄空间时，在高度受限、光照不足的情况下仍旧能获得较清晰的图像；辅助照明LED模块根据定子膛内光照情况调节照度，既保证摄像清晰，又不至于因光线过于集中而反光，保证了图像质量；
3、摄像模块集成度高，厚度薄，上、下防护板的设置又保护了摄像模组免受撞击。
附图说明
图1为发电机定子膛内检测超薄型爬壁机器人的顶部视图，展示了爬壁机器人及头部、横梁、驱动模块及尾部模块；
图2为发电机定子膛内检测超薄型爬壁机器人框架结构的顶部视图，展示了爬壁机器人的框架结构及各部分模块，包括头部摄像模块、驱动模块及尾部模块；
图3为本实施例提供的发电机定子膛内检测的超薄型爬壁机器人的摄像模块的爆炸视图；
图4为本实施例提供的发电机定子膛内检测的超薄型爬壁机器人的摄像模块的底部视图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
参照图1和图2，发电机定子膛内检测超薄型爬壁机器人由头部的摄像模块8、前端支撑横梁26，中部纵梁16，动力驱动模块22、23，尾部支撑横梁18和尾部把手组成。超薄型爬壁机器人整体采用模块化设计，各模块均可单独拆分组合。便于安装和更换零部件，同时可根据需求更换不同的检测传感器进行不同范畴的作业。
动力驱动模块一般为成对设置，如图2中动力驱动模块22、23成对设置。前端支撑横梁26和尾部支撑横梁18左右两侧的转轴39和41插入动力驱动模块22、23前后两端的沉孔中，这样使得每个动力驱动模块可以绕转轴旋转一定的弧度，保证爬壁机器人在非平面作业时可自适应非平面的弧度牢固的吸附。
本发明涉及的是发电机定子膛内检测的超薄型爬壁机器人的摄像模块，其作为定子膛内检测的超薄型爬壁机器人的一部分，安装于爬壁机器人头部，在爬壁机器人进入发电机定子膛内时，负责拍摄定子膛内的实时画面并传输至监控设备分析。
图3和图4为本实施例提供的发电机定子膛内检测的超薄型爬壁机器人的摄像模块示意图，所述的发电机定子膛内检测的超薄型爬壁机器人的摄像模块由三个单一的摄像模组33组成，三个摄像模组33按照固定的角度排列，分别为朝前的摄像模组、45°斜向下的摄像模组和45°斜向上的摄像模组。
摄像模组33使用的是高清、广角、低照度数字摄像头。
三个摄像模组33被封装在上、下两个防护板82、7内部。
朝前的摄像模组33使用螺栓70固定在上防护板82上。朝前的摄像模组33的镜头嵌在上、下防护板中间的卡槽内。
45°斜向下的摄像模组33使用两个螺栓70固定在上防护板82上。45°斜向下的摄像模组33的镜头穿过下防护板7中间的腰型孔，且其镜面与下防护板7平齐。
45°斜向上的摄像模组33固定在下防护板7上，且其镜头嵌入上防护板82中间的圆孔中，镜面与上防护板82平齐。
上、下防护板使用6个螺栓61连接在一起，用于保护摄像模组33免受撞击。
每个摄像模组33的镜头两侧各放置两个辅助照明LED模块37，辅助照明LED模块37使用螺栓62固定在上、下防护板上铣出的方槽内，辅助照明LED模块37与摄像模组33的镜头处于同一平面。辅助照明LED模块37可根据定子膛内光照情况调节照度，既保证摄像清晰，又不至于因光线过于集中而反光，保证了图像质量。使爬壁机器人在进入发电机定子膛内定子与转子的狭窄空间时，在高度受限、光照不足的情况下仍旧能获得较清晰的图像。
应当理解的是，在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于各附图中所示的构造进行定义的，它们是相对的概念，因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明任何形式上和实质上的限制，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明方法的前提下，还将可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。凡熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，当可利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时，凡依据本发明的实质技术对上述实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变，均仍属于本发明的技术方案的范围内。

Claims (6)

1.一种发电机定子膛内检测的超薄型爬壁机器人的摄像模块，其特征在于：包括固定连接的上防护板(82)和下防护板(7)，上防护板(82)和下防护板(7)之间封装有三个摄像模组(33)；三个摄像模组(33)按照固定的角度排列，分别为朝前的摄像模组、45°斜向下的摄像模组和45°斜向上的摄像模组；每个摄像模组(33)的镜头两侧均设有辅助照明LED模块(37)；
所述朝前的摄像模组(33)的镜头嵌在上防护板(82)和下防护板(7)中间的卡槽内；45°斜向下的摄像模组(33)的镜头穿过下防护板(7)且其镜面与下防护板(7)平齐；45°斜向上的摄像模组(33)的镜头嵌入上防护板(82)中且其镜面与上防护板(82)平齐；
所述45°斜向下的摄像模组(33)的镜头穿过下防护板(7)中间的腰型孔且其镜面与下防护板(7)平齐；
所述45°斜向上的摄像模组(33)的镜头嵌入上防护板(82)中间的圆孔中且其镜面与上防护板(82)平齐；
所述辅助照明LED模块(37)与对应的摄像模组(33)的镜头处于同一平面；辅助照明LED模块(37)可根据定子膛内光照情况调节照度，既保证摄像模组(33)摄像清晰，又不至于因光线过于集中而反光。
2.如权利要求1所述的一种发电机定子膛内检测的超薄型爬壁机器人的摄像模块，其特征在于：所述朝前的摄像模组(33)固定于上防护板(82)上。
3.如权利要求1所述的一种发电机定子膛内检测的超薄型爬壁机器人的摄像模块，其特征在于：所述45°斜向下的摄像模组(33)固定于上防护板(82)上。
4.如权利要求1所述的一种发电机定子膛内检测的超薄型爬壁机器人的摄像模块，其特征在于：所述45°斜向上的摄像模组(33)固定于下防护板(8)上。
5.如权利要求1所述的一种发电机定子膛内检测的超薄型爬壁机器人的摄像模块，其特征在于：所述摄像模组(33)使用的是高清、广角、低照度数字摄像头。
6.如权利要求1所述的一种发电机定子膛内检测的超薄型爬壁机器人的摄像模块，其特征在于：所述辅助照明LED模块(37)固定于在上防护板(82)和下防护板(7)上的槽内。
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