CN111762271A - 一种爬壁式船舶焊缝检测机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种爬壁式船舶焊缝检测机器人，具体涉及检测机器人领域，包括爬壁式机器人，爬壁式机器人的顶部一侧固定安装有焊缝检测机器人，爬壁式机器人的顶部远离焊缝检测机器人的一侧固定安装有控制总成系统，爬壁式机器人靠近控制总成系统的一侧固定安装有除屑机构，爬壁式机器人的四周均固定安装有滚轮式强磁吸附机构。本发明通过设置了贴合型刮板机构，利用滚轮式强磁吸附块与环形滚轮式连接块的旋转，使得滚筒式清洁贴合块与清洁型外置套块同时进行旋转，达到双重清洁滚轮式强磁吸附块与环形滚轮式连接块的作用，相对提升了滚轮式强磁吸附机构清洁与除屑的便捷性。
Description
技术领域
本发明涉及检测机器人技术领域，更具体地说，本发明涉及一种爬壁式船舶焊缝检测机器人。
背景技术
爬壁机器人可以在垂直墙壁上攀爬并完成作业的自动化机器人，爬壁机器人又称为壁面移动机器人，因为垂直壁面作业超出人的极限，因此在国外又称为极限作业机器人，爬壁机器人必须具备吸附和移动两个基本功能，而常见吸附方式有负压吸附和永磁吸附两种，其中负压方式可以通过吸盘内产生负压而吸附于壁面上，不受壁面材料的限制；永磁吸附方式则有永磁体和电磁铁两种方式，只适用于吸附导磁性壁面，爬壁机器人主要用于石化企业对圆柱形大罐进行探伤检查或喷漆处理，或进行建筑物的清洁和喷涂，在核工业中用来检查测厚等，还可以用于消防和造船等行业，日本在爬壁机器人研究上发展迅速，中国也于20世纪90年代以来进行类似的研究。
在对船舶焊缝连接端进行检测时，需要人工或者移动型机器人进行焊缝检测，传统的焊缝检测机器人是利用强磁型轮体吸附在船舶的表面移动，在再配合焊缝检测器，即可达到快速焊缝检测的作用，但是强磁型轮体在移动的过程中容易吸附较多的磁石碎渣，当碎渣被吸附较多的时候，会影响焊缝机器人的移动，同时影响焊缝机器人的实际使用。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种爬壁式船舶焊缝检测机器人，通过设置了贴合型刮板机构，利用滚轮式强磁吸附块与环形滚轮式连接块的旋转，使得滚筒式清洁贴合块与清洁型外置套块同时进行旋转，达到双重清洁滚轮式强磁吸附块与环形滚轮式连接块的作用，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种爬壁式船舶焊缝检测机器人，包括爬壁式机器人，所述爬壁式机器人的顶部一侧固定安装有焊缝检测机器人，所述爬壁式机器人的顶部远离焊缝检测机器人的一侧固定安装有控制总成系统，所述爬壁式机器人靠近控制总成系统的一侧固定安装有除屑机构，所述爬壁式机器人的四周均固定安装有滚轮式强磁吸附机构，所述除屑机构与滚轮式强磁吸附机构之间均固定安装有贴合型刮板机构；
所述贴合型刮板机构包括扭簧式铰接座，所述扭簧式铰接座的一侧铰接有弧形支撑型悬杆，所述弧形支撑型悬杆远离扭簧式铰接座的一侧通过螺栓固定安装有滚筒式清洁贴合块，所述滚筒式清洁贴合块的两端均通过螺栓固定安装有清洁型外置套块，所述弧形支撑型悬杆的数量设置为多个，两个所述弧形支撑型悬杆之间均固定安装有外挂型清洁用卡接钳，所述外挂型清洁用卡接钳的两侧均固定安装有第一侧置贴合面板，所述第一侧置贴合面板远离外挂型清洁用卡接钳的一侧固定安装有第二侧置贴合面板，所述外挂型清洁用卡接钳远离第一侧置贴合面板的两侧均通过螺栓固定安装有贴合型弧面刮板。
在一个优选地实施方式中，所述贴合型弧面刮板的数量为多个，两个相邻的所述贴合型弧面刮板均关于外挂型清洁用卡接钳水平向中心线呈镜像对称设置，两个相邻的所述第一侧置贴合面板均关于外挂型清洁用卡接钳竖直向中心线呈镜像对称设置，所述外挂型清洁用卡接钳、第一侧置贴合面板与第二侧置贴合面板均呈一体脱模而成。
在一个优选地实施方式中，所述清洁型外置套块为一次性滤膜型材质，所述清洁型外置套块的内径与滚筒式清洁贴合块的外径均呈一一对应设置，所述贴合型弧面刮板远离外挂型清洁用卡接钳的一侧通过螺栓固定安装有柱状支撑条，所述柱状支撑条的数量为多个。
在一个优选地实施方式中，所述除屑机构包括侧置U型支撑型框架，所述侧置U型支撑型框架的顶部开设有顶置U型安装槽，所述顶置U型安装槽的顶部两侧均通过螺栓固定安装有U型支撑护边框架。
在一个优选地实施方式中，所述顶置U型安装槽的内腔通过线卡固定安装有直排型除屑连接管，所述直排型除屑连接管的一端连通设有折弯型除屑连接管，所述折弯型除屑连接管通过螺栓固定安装在顶置U型安装槽的内腔顶部，所述折弯型除屑连接管远离直排型除屑连接管的一侧通过螺栓固定安装有扩张型除屑连接口，所述折弯型除屑连接管与扩张型除屑连接口均设置在侧置U型支撑型框架的顶部。
在一个优选地实施方式中，所述直排型除屑连接管远离折弯型除屑连接管的一端连通设有除尘型鼓风机，所述除尘型鼓风机固定安装在顶置U型安装槽的内腔顶部，所述除尘型鼓风机的顶部连通设有除屑用连接管，所述侧置U型支撑型框架的底部开设有底置U型安装槽。
在一个优选地实施方式中，所述滚轮式强磁吸附机构包括机器主置传动轴，所述机器主置传动轴的两端均固定安装有侧置连接型套筒，所述侧置连接型套筒远离机器主置传动轴的一端固定安装有侧置连接型传动轴，所述侧置连接型套筒与侧置连接型传动轴的外壁均套接有内置盘状连接座，所述内置盘状连接座与侧置连接型套筒均通过螺栓固定连接。
在一个优选地实施方式中，所述内置盘状连接座的外壁通过螺栓固定安装有外置盘状连接座，所述外置盘状连接座的外壁固定安装有滚轮式强磁吸附块，所述滚轮式强磁吸附块的外壁中部开设有空槽，且滚轮式强磁吸附块外壁中部所开设的空槽内通过螺栓固定安装有环形滚轮式连接块。
本发明的技术效果和优点：
1、本发明通过设置了贴合型刮板机构，外挂型清洁用卡接钳两侧的贴合型弧面刮板与柱状支撑条对其表面达到刮除的作用，相对提升了清洁的便捷性，扭簧式铰接座带动弧形支撑型悬杆与滚筒式清洁贴合块轻贴在滚轮式强磁吸附块与环形滚轮式连接块的表面，利用滚轮式强磁吸附块与环形滚轮式连接块的旋转，使得滚筒式清洁贴合块与清洁型外置套块同时进行旋转，达到双重清洁滚轮式强磁吸附块与环形滚轮式连接块的作用，相对提升了滚轮式强磁吸附机构清洁与除屑的便捷性；
2、本发明通过设置了除屑机构，当清洁型外置套块与贴合型弧面刮板清洁的尘屑较多时，尘屑会积累在侧置U型支撑型框架的表面，利用除尘型鼓风机产生吸力，除尘型鼓风机通过直排型除屑连接管、折弯型除屑连接管与扩张型除屑连接口对侧置U型支撑型框架表面的尘屑达到收集的作用，最后除尘型鼓风机将收集后的尘屑通过除屑用连接管进行排除，相对提升了滚轮式强磁吸附机构清洁除屑的效率。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为本发明的顶部结构示意图。
图3为本发明的底部结构示意图。
图4为本发明滚轮式强磁吸附机构的结构示意图。
图5为本发明除屑机构与滚轮式强磁吸附机构的局部结构示意图。
图6为本发明除屑机构的局部结构示意图。
图7为本发明除屑机构的底部结构示意图。
图8为本发明图7的A部结构放大图。
附图标记为：1爬壁式机器人、2焊缝检测机器人、3控制总成系统、4除屑机构、41侧置U型支撑型框架、42顶置U型安装槽、43U型支撑护边框架、44直排型除屑连接管、45折弯型除屑连接管、46扩张型除屑连接口、47除尘型鼓风机、48除屑用连接管、49底置U型安装槽、5滚轮式强磁吸附机构、51机器主置传动轴、52侧置连接型套筒、53侧置连接型传动轴、54内置盘状连接座、55外置盘状连接座、56滚轮式强磁吸附块、57环形滚轮式连接块、6贴合型刮板机构、61扭簧式铰接座、62弧形支撑型悬杆、63滚筒式清洁贴合块、64清洁型外置套块、65外挂型清洁用卡接钳、66第一侧置贴合面板、67第二侧置贴合面板、68贴合型弧面刮板、69柱状支撑条。
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他实施例，都属于本发明保护的范围。
参照说明书附图1-8，本发明一实施例的一种爬壁式船舶焊缝检测机器人，可包括爬壁式机器人1，爬壁式机器人1的顶部一侧固定安装有焊缝检测机器人2，爬壁式机器人1的顶部远离焊缝检测机器人2的一侧固定安装有控制总成系统3，爬壁式机器人1、焊缝检测机器人2与控制总成系统3均为YC-RW小型爬壁式智能焊接机器人，爬壁式机器人1靠近控制总成系统3的一侧固定安装有除屑机构4，除屑机构4的设置，可以达到支撑与除屑的作用，爬壁式机器人1的四周均固定安装有滚轮式强磁吸附机构5，滚轮式强磁吸附机构5的设置，可以让本发明整体在船舶的表面，除屑机构4与滚轮式强磁吸附机构5之间均固定安装有贴合型刮板机构6，贴合型刮板机构6包括扭簧式铰接座61，扭簧式铰接座61的一侧铰接有弧形支撑型悬杆62，弧形支撑型悬杆62远离扭簧式铰接座61的一侧通过螺栓固定安装有滚筒式清洁贴合块63，滚筒式清洁贴合块63通过销轴铰接在弧形支撑型悬杆62远离扭簧式铰接座61的一端，扭簧式铰接座61内部的扭簧可以让滚筒式清洁贴合块63贴合在滚轮式强磁吸附块56的外壁，滚筒式清洁贴合块63的两端均通过螺栓固定安装有清洁型外置套块64，清洁型外置套块64的设置，可以提升拆装更换的便捷性，弧形支撑型悬杆62的数量设置为多个，两个弧形支撑型悬杆62之间均固定安装有外挂型清洁用卡接钳65，外挂型清洁用卡接钳65的两侧均固定安装有第一侧置贴合面板66，第一侧置贴合面板66远离外挂型清洁用卡接钳65的一侧固定安装有第二侧置贴合面板67，外挂型清洁用卡接钳65远离第一侧置贴合面板66的两侧均通过螺栓固定安装有贴合型弧面刮板68，贴合型弧面刮板68的设置，可以让滚轮式强磁吸附块56与环形滚轮式连接块57在旋转时，可以刮除表面被吸附的碎屑，贴合型弧面刮板68的数量为多个，两个相邻的贴合型弧面刮板68均关于外挂型清洁用卡接钳65水平向中心线呈镜像对称设置，两个相邻的第一侧置贴合面板66均关于外挂型清洁用卡接钳65竖直向中心线呈镜像对称设置，外挂型清洁用卡接钳65、第一侧置贴合面板66与第二侧置贴合面板67均呈一体脱模而成，清洁型外置套块64为一次性滤膜型材质，清洁型外置套块64的内径与滚筒式清洁贴合块63的外径均呈一一对应设置，贴合型弧面刮板68远离外挂型清洁用卡接钳65的一侧通过螺栓固定安装有柱状支撑条69，柱状支撑条69的数量为多个，柱状支撑条69的设置，可以提升贴合的密封性。
除屑机构4包括侧置U型支撑型框架41，侧置U型支撑型框架41的顶部开设有顶置U型安装槽42，顶置U型安装槽42的顶部两侧均通过螺栓固定安装有U型支撑护边框架43，顶置U型安装槽42的内腔通过线卡固定安装有直排型除屑连接管44，直排型除屑连接管44的设置，可以提升滚轮式强磁吸附机构5排屑的便捷性，直排型除屑连接管44的一端连通设有折弯型除屑连接管45，折弯型除屑连接管45通过螺栓固定安装在顶置U型安装槽42的内腔顶部，折弯型除屑连接管45远离直排型除屑连接管44的一侧通过螺栓固定安装有扩张型除屑连接口46，扩张型除屑连接口46的设置，可以达到便于收集侧置U型支撑型框架41顶部碎屑的作用，折弯型除屑连接管45与扩张型除屑连接口46均设置在侧置U型支撑型框架41的顶部，直排型除屑连接管44远离折弯型除屑连接管45的一端连通设有除尘型鼓风机47，除尘型鼓风机47固定安装在顶置U型安装槽42的内腔顶部，除尘型鼓风机47的顶部连通设有除屑用连接管48，侧置U型支撑型框架41的底部开设有底置U型安装槽49，除屑用连接管48的设置，可以将侧置U型支撑型框架41顶部的碎屑定点排出至所需的位置处，滚轮式强磁吸附机构5包括机器主置传动轴51，机器主置传动轴51的两端均固定安装有侧置连接型套筒52，侧置连接型套筒52远离机器主置传动轴51的一端固定安装有侧置连接型传动轴53，侧置连接型套筒52与侧置连接型传动轴53的外壁均套接有内置盘状连接座54，内置盘状连接座54与侧置连接型套筒52均通过螺栓固定连接，内置盘状连接座54的外壁通过螺栓固定安装有外置盘状连接座55，外置盘状连接座55的外壁固定安装有滚轮式强磁吸附块56，滚轮式强磁吸附块56的外壁中部开设有空槽，且滚轮式强磁吸附块56外壁中部所开设的空槽内通过螺栓固定安装有环形滚轮式连接块57，滚轮式强磁吸附块56与环形滚轮式连接块57的设置，可以达到便于吸附的作用，提升整体焊接检测的便捷性。
工作原理：首先取出本发明中所需的零部件，以便于进行安装与使用，在实际使用时，通过机器主置传动轴51带动滚轮式强磁吸附块56在船舶的表面进行移动，同时利用滚轮式强磁吸附块56与环形滚轮式连接块57吸附在船舶的表面，达到便于移动与固定的作用，在滚轮式强磁吸附块56与环形滚轮式连接块57旋转的过程中，外挂型清洁用卡接钳65两侧的贴合型弧面刮板68与柱状支撑条69对其表面达到刮除的作用，相对提升了清洁的便捷性，扭簧式铰接座61带动弧形支撑型悬杆62与滚筒式清洁贴合块63轻贴在滚轮式强磁吸附块56与环形滚轮式连接块57的表面，利用滚轮式强磁吸附块56与环形滚轮式连接块57的旋转，使得滚筒式清洁贴合块63与清洁型外置套块64同时进行旋转，达到双重清洁滚轮式强磁吸附块56与环形滚轮式连接块57的作用，当清洁型外置套块64与贴合型弧面刮板68清洁的尘屑较多时，尘屑会积累在侧置U型支撑型框架41的表面，利用除尘型鼓风机47产生吸力，除尘型鼓风机47通过直排型除屑连接管44、折弯型除屑连接管45与扩张型除屑连接口46对侧置U型支撑型框架41表面的尘屑达到收集的作用，最后除尘型鼓风机47将收集后的尘屑通过除屑用连接管48进行排除。
最后应说明的几点是：首先，在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变；
其次：本发明公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本发明同一实施例及不同实施例可以相互组合；
最后：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种爬壁式船舶焊缝检测机器人，包括爬壁式机器人（1），其特征在于：所述爬壁式机器人（1）的顶部一侧固定安装有焊缝检测机器人（2），所述爬壁式机器人（1）的顶部远离焊缝检测机器人（2）的一侧固定安装有控制总成系统（3），所述爬壁式机器人（1）靠近控制总成系统（3）的一侧固定安装有除屑机构（4），所述爬壁式机器人（1）的四周均固定安装有滚轮式强磁吸附机构（5），所述除屑机构（4）与滚轮式强磁吸附机构（5）之间均固定安装有贴合型刮板机构（6）；
所述贴合型刮板机构（6）包括扭簧式铰接座（61），所述扭簧式铰接座（61）的一侧铰接有弧形支撑型悬杆（62），所述弧形支撑型悬杆（62）远离扭簧式铰接座（61）的一侧通过螺栓固定安装有滚筒式清洁贴合块（63），所述滚筒式清洁贴合块（63）的两端均通过螺栓固定安装有清洁型外置套块（64），所述弧形支撑型悬杆（62）的数量设置为多个，两个所述弧形支撑型悬杆（62）之间均固定安装有外挂型清洁用卡接钳（65），所述外挂型清洁用卡接钳（65）的两侧均固定安装有第一侧置贴合面板（66），所述第一侧置贴合面板（66）远离外挂型清洁用卡接钳（65）的一侧固定安装有第二侧置贴合面板（67），所述外挂型清洁用卡接钳（65）远离第一侧置贴合面板（66）的两侧均通过螺栓固定安装有贴合型弧面刮板（68）。
2.根据权利要求1所述的一种爬壁式船舶焊缝检测机器人，其特征在于：所述贴合型弧面刮板（68）的数量为多个，两个相邻的所述贴合型弧面刮板（68）均关于外挂型清洁用卡接钳（65）水平向中心线呈镜像对称设置，两个相邻的所述第一侧置贴合面板（66）均关于外挂型清洁用卡接钳（65）竖直向中心线呈镜像对称设置，所述外挂型清洁用卡接钳（65）、第一侧置贴合面板（66）与第二侧置贴合面板（67）均呈一体脱模而成。
3.根据权利要求1所述的一种爬壁式船舶焊缝检测机器人，其特征在于：所述清洁型外置套块（64）为一次性滤膜型材质，所述清洁型外置套块（64）的内径与滚筒式清洁贴合块（63）的外径均呈一一对应设置，所述贴合型弧面刮板（68）远离外挂型清洁用卡接钳（65）的一侧通过螺栓固定安装有柱状支撑条（69），所述柱状支撑条（69）的数量为多个。
4.根据权利要求1所述的一种爬壁式船舶焊缝检测机器人，其特征在于：所述除屑机构（4）包括侧置U型支撑型框架（41），所述侧置U型支撑型框架（41）的顶部开设有顶置U型安装槽（42），所述顶置U型安装槽（42）的顶部两侧均通过螺栓固定安装有U型支撑护边框架（43）。
5.根据权利要求4所述的一种爬壁式船舶焊缝检测机器人，其特征在于：所述顶置U型安装槽（42）的内腔通过线卡固定安装有直排型除屑连接管（44），所述直排型除屑连接管（44）的一端连通设有折弯型除屑连接管（45），所述折弯型除屑连接管（45）通过螺栓固定安装在顶置U型安装槽（42）的内腔顶部，所述折弯型除屑连接管（45）远离直排型除屑连接管（44）的一侧通过螺栓固定安装有扩张型除屑连接口（46），所述折弯型除屑连接管（45）与扩张型除屑连接口（46）均设置在侧置U型支撑型框架（41）的顶部。
6.根据权利要求5所述的一种爬壁式船舶焊缝检测机器人，其特征在于：所述直排型除屑连接管（44）远离折弯型除屑连接管（45）的一端连通设有除尘型鼓风机（47），所述除尘型鼓风机（47）固定安装在顶置U型安装槽（42）的内腔顶部，所述除尘型鼓风机（47）的顶部连通设有除屑用连接管（48），所述侧置U型支撑型框架（41）的底部开设有底置U型安装槽（49）。
7.根据权利要求1所述的一种爬壁式船舶焊缝检测机器人，其特征在于：所述滚轮式强磁吸附机构（5）包括机器主置传动轴（51），所述机器主置传动轴（51）的两端均固定安装有侧置连接型套筒（52），所述侧置连接型套筒（52）远离机器主置传动轴（51）的一端固定安装有侧置连接型传动轴（53），所述侧置连接型套筒（52）与侧置连接型传动轴（53）的外壁均套接有内置盘状连接座（54），所述内置盘状连接座（54）与侧置连接型套筒（52）均通过螺栓固定连接。
8.根据权利要求7所述的一种爬壁式船舶焊缝检测机器人，其特征在于：所述内置盘状连接座（54）的外壁通过螺栓固定安装有外置盘状连接座（55），所述外置盘状连接座（55）的外壁固定安装有滚轮式强磁吸附块（56），所述滚轮式强磁吸附块（56）的外壁中部开设有空槽，且滚轮式强磁吸附块（56）外壁中部所开设的空槽内通过螺栓固定安装有环形滚轮式连接块（57）。
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