CN109640046B - 应用于定子膛内检测爬壁机器人的摄像及传感器安装模块 - Google Patents

应用于定子膛内检测爬壁机器人的摄像及传感器安装模块 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种应用于定子膛内检测爬壁机器人的摄像及传感器安装模块,铝板前部设有三个摄像模组,分别为向前方设置、向斜下方设置、向上方设置,且均可在设定的角度范围内旋转;铝板后部设有传感器安装支架;铝板后端部设有用于与爬壁机器人的装配部件固定的连接结构。本发明安装方便,性能可靠,在爬壁机器人进入发电机定子膛内时,摄像及传感器安装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。摄像及传感器安装模块上集成了传感器安装支架,根据需要可安装不同的传感器进行不同的检测工作。

Description

应用于定子膛内检测爬壁机器人的摄像及传感器安装模块
技术领域
本发明涉及发电机定子膛内检测爬壁机器人,更具体的说,涉及发电机定子膛内检测爬壁机器人的摄像及传感器安装模块。
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。
爬壁机器人摄像及传感器安装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及传感器安装模块。
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及传感器安装模块。
为了解决上述技术问题,本发明的技术方案是提供一种应用于定子膛内检测爬壁机器人的摄像及传感器安装模块,其特征在于:包括铝板,铝板前部设有三个摄像模组,三个摄像模组分别为向前方设置、向斜下方设置、向上方设置,且均可在设定的角度范围内旋转;铝板后部设有用于安装传感器的传感器安装支架;铝板后端部设有用于与爬壁机器人的装配部件固定的连接结构。
优选地,所述摄像及传感器安装模组通过螺栓固定在摄像模组安装支架上,各摄像模组均可绕螺栓旋转设定的角度;摄像模组安装支架固定在铝板前部。
优选地,发电机定子膛内检测爬壁机器人进行检测作业时,根据实际情况调整各摄像模组的旋转角度,以提高拍摄到的图像质量。
优选地,所述传感器安装支架设于铝板后部下方。
优选地,所述传感器安装支架设有两个或两个以上,相邻传感器安装支架之间的间距可根据所安装的传感器的宽度调整。
优选地,传感器固定支架固定于传感器安装支架上,传感器固定支架内部嵌有弹性机构。
优选地,所述摄像及传感器安装模组包括摄像头,摄像头嵌入两个铝合金结构件之间的槽中并固定,两个铝合金结构件表面各设有一个辅助照明LED模块安装槽,两个辅助照明LED模块分别固定于两个辅助照明LED模块安装槽内,且两个辅助照明LED模块的镜头与摄像头的镜头处于同一平面。
优选地,所述用于与爬壁机器人的装配部件固定的连接结构为螺栓。
优选地,爬壁机器人进入发电机定子膛内时,调整三个摄像模组的角度,通过三个摄像模组拍摄发电机定子膛内的实时画面,并传输至监控设备分析。
更优选地,在光照不足的情况下,辅助照明LED模块根据发电机定子膛内光照情况调节照度,既保证摄像模组的摄像清晰,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定子膛内检测爬壁机器人的摄像及传感器安装模块具有如下有益效果:
1、摄像及传感器安装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,摄像及传感器安装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;摄像及传感器安装模块集成了低照度、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、摄像及传感器安装模块上集成了传感器安装支架,根据需要可安装不同的传感器进行不同的检测工作。
附图说明
图1为定子膛内检测爬壁机器人的顶部视图,展示了爬壁机器人及头部和尾部模块;
图2为定子膛内检测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,包括头部摄像及传感器安装模块、驱动模块及尾部模块;
图3为本实施例提供的应用于定子膛内检测爬壁机器人的摄像及传感器安装模块爆炸视图;
图4为单一摄像模组的爆炸视图;
图5是安装于定子膛内检测爬壁机器人本体上的摄像和传感器安装模块的正面视图;
图6是安装于定子膛内检测爬壁机器人本体上的摄像和传感器安装模块在发电机定子膛内的正面视图。
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,定子膛内检测的爬壁机器人整体由头部的摄像及传感器安装模块1、前端支撑横梁2、前段动力驱动模块3、中端铰接横梁5、后段动力驱动模块4、尾部支撑横梁6和尾部把手7依次连接组成。前、后段动力驱动模块可根据需要拆分开来单独使用,根据被检测的发电机的功率大小组成长度不同的爬壁机器人使用。整体爬壁机器人采用模块化设计,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。
结合图5和图6,本发明涉及的是定子膛内检测爬壁机器人的摄像及传感器安装模块,其作为定子膛内检测的爬壁机器人的一部分,安装于爬壁机器人头部(有时候也可以安装于尾部),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。同时,模块上集成了传感器安装支架,根据需要可安装不同的传感器进行不同的检测工作。
图3为本实施例提供的应用于定子膛内检测爬壁机器人的摄像及传感器安装模块示意图,所述的应用于发电机定子膛内检测爬壁机器人的摄像及传感器安装模块整体由三个单一的摄像模组39组成,分别为朝前的摄像模组、45°斜向下的摄像模组和垂直向上的摄像模组。各摄像模组39通过螺栓41固定在摄像模组安装支架38上,每个摄像模组39均可绕螺栓41旋转一定的角度。在发电机定子膛内检测的爬壁机器人进行检测作业时,根据实际情况调整各摄像模组39的旋转角度,提高拍摄到的图像质量。
摄像模组安装支架38通过4个螺栓固定在铝板101前端,铝板101一方面起到保护摄像模组39免受撞击,另一方面,铝板101后端部使用螺栓42和43安装于爬壁机器人的前端支撑横梁2上。铝板101后端下部设有两个传感器安装支架35。传感器安装支架35上的键34插入爬壁机器人的前端支撑横梁2上的腰型孔中。两个传感器安装支架35的间距可根据所安装的传感器的宽度调整。弹性机构36嵌在传感器固定支架37内部,传感器固定支架37通过两个螺栓40与传感器安装支架35连接固定。
单一的摄像模组39的结构组成如图4所示。摄像头44嵌入两个铝合金结构件39和45之间的正方形槽中,通过两个螺栓49固定。铝合金结构件39和45的表面各铣出一个方槽,两个辅助照明LED模块46使用螺栓47固定在方槽内,使辅助照明LED模块46与摄像头44的镜头处于同一平面,保证摄像头44有足够的光照度。
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 (3)

1.一种应用于定子膛内检测爬壁机器人的摄像及传感器安装模块,其特征在于:包括铝板(101),铝板(101)前部设有三个摄像模组(39),三个摄像模组(39)分别为向前方设置、向斜下方设置、向上方设置,且均可在设定的角度范围内旋转;铝板(101)后部设有用于安装传感器的传感器安装支架(35);铝板(101)后端部设有用于与爬壁机器人的装配部件固定的连接结构;
所述摄像模组(39)通过螺栓(41)固定在摄像模组安装支架(38)上,各摄像模组(39)均可绕螺栓(41)旋转设定的角度;摄像模组安装支架(38)固定在铝板(101)前部;
所述传感器安装支架(35)设于铝板(101)后部下方;
所述传感器安装支架(35)设有两个或两个以上,相邻传感器安装支架(35)之间的间距可根据所安装的传感器的宽度调整;
传感器固定支架(37)固定于传感器安装支架(35)上,传感器固定支架(37)内部嵌有弹性机构(36);
所述摄像模组(39)包括摄像头(44),摄像头(44)嵌入两个铝合金结构件之间的槽中并固定,两个铝合金结构件表面各设有一个辅助照明LED模块安装槽,两个辅助照明LED模块(46)分别固定于两个辅助照明LED模块安装槽内,且两个辅助照明LED模块(46)的镜头与摄像头(44)的镜头处于同一平面;在光照不足的情况下,辅助照明LED模块(46)根据发电机定子膛内光照情况调节照度,既保证摄像模组(39)的摄像清晰,又不至于因光线过于集中而反光;
爬壁机器人进入发电机定子膛内时,调整三个摄像模组(39)的角度,通过三个摄像模组(39)拍摄发电机定子膛内的实时画面,并传输至监控设备分析。
2.如权利要求1所述的一种应用于定子膛内检测爬壁机器人的摄像及传感器安装模块,其特征在于:发电机定子膛内检测爬壁机器人进行检测作业时,根据实际情况调整各摄像模组(39)的旋转角度。
3.如权利要求1所述的一种应用于定子膛内检测爬壁机器人的摄像及传感器安装模块,其特征在于:所述用于与爬壁机器人的装配部件固定的连接结构为螺栓。
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