CN113953735A - 一种油罐焊接机器人 - Google Patents
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Abstract
一种油罐焊接机器人,包括磁力轮,磁力轮之间设有外壳,外壳一侧连接有管材伸缩外套,管材伸缩外套远离外壳一侧设有储存箱,外壳内固设有清理油污的蒸汽清洁模块,蒸汽清洁模块下方的外壳上设有隔绝工作部位温度的隔温模块,隔温模块和蒸汽清洁模块之间设有焊接模块,隔温模块内设有二次清理模块,蒸汽清洁模块可通过改变气压为二次清理模块提供动力,外壳内壁上固设有检测内部氧含量的传感器,设有外壳下方还设有提供图像导航的摄像头,本发明能对油罐内部进行局部清理并焊接修补。
Description
技术领域
本发明属于焊接领域,尤其涉及一种油罐焊接机器人。
背景技术
焊接,也称作熔接,是一种以加热、高温或者高压的方式接合金属或其他热塑性材料如塑料的制造工艺及技术。
储油罐,简称油罐或者储罐,是用于储存油品的且具有较规则形体的大型容器,按建造材料的不同可以分为金属油罐和非金属油罐。金属油罐大多数是钢制油罐,是油库中常用的一类;非金属油罐又称“土油罐”,由于安全隐患较差,1990年代后已经逐步淘汰,而金属油罐在长时间使用后有可能出现可修补的微小裂痕。
现有技术中存在以下问题:
①无论是大型储油罐还是车载油罐在需要焊接修补时都需要清空油罐并且完全清理油罐内部,费事费力。
②针对油罐车的车载油罐,人工不方便进入,对修补难度进一步加大。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中存在的上述问题,提出了一种能对油罐内部进行局部清理并焊接修补的一种油罐焊接机器人。
为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案:
一种油罐焊接机器人,包括磁力轮,所述磁力轮之间设有外壳,所述外壳一侧连接有管材伸缩外套,所述管材伸缩外套远离外壳一侧设有储存箱,所述外壳内固设有清理油污的蒸汽清洁模块,所述蒸汽清洁模块下方的外壳上设有隔绝工作部位温度的隔温模块,所述隔温模块和蒸汽清洁模块之间设有焊接模块,所述隔温模块内设有二次清理模块,所述蒸汽清洁模块可通过改变气压为二次清理模块提供动力,所述外壳内壁上固设有检测内部氧含量的传感器,设有所述外壳下方还设有提供图像导航的摄像头。
优选地,所述磁力轮包括在设于外壳上为磁力轮提供转动动力的动力输出轴,所述动力输出轴外侧转动设有固设于外壳上的固定钕铁硼,所述固定钕铁硼外侧转动设有固连于动力输出轴两端的车轮,所述车轮上固设有若干旋转钕铁硼。
优选地,所述蒸汽清洁模块包括固设于外壳上的泵体,所述泵体内开有泵腔,所述泵腔内滑动设有磁动活塞,所述磁动活塞和泵体之间设有活塞复位弹簧,所述泵腔两侧的泵体内固设有为磁动活塞提供动力的电磁线圈,所述泵腔下端固设有阀体安装台,所述阀体安装台上设有两组切换单向阀,所述切换单向阀下方的泵体上开有对应的通孔,所述泵腔下方的泵体上滑动设有切换滑块,所述切换滑块上开有通口,所述切换滑块一侧固连有给切换滑块提供滑动动力的切换控制电磁滑块,所述切换滑块和泵体之间设有用以给切换滑块复位的滑块复位弹簧,所述通孔下方依次接有加热罐、吸气管、伸缩吸管和伸缩出气管。
优选地,所述焊接模块包括固设于外壳上的安装平台,所述安装平台下方横向转动设有横向转轴,所述横向转轴上固连有机械臂,所述机械臂上设有用以伸缩长度的伸缩臂,所述伸缩臂远离横向转轴一侧连接有纵向转动的纵向转轴,所述纵向转轴上固连有连接臂,所述连接臂另一端固设有用于焊接的焊接头,所述连接臂侧面固设有伸缩蒸汽喷管的喷头,所述伸缩蒸汽喷管另一端接入加热罐内。
优选地,所述隔温模块包括固设于外壳下侧的半导体吸热模块,所述半导体吸热模块一侧设有用以给半导体吸热模块热面散热的散热风扇,所述半导体吸热模块另一侧固设有导热板,所述导热板上接有导热杆,所述导热板之间的外壳上固设有伸缩套,所述伸缩套内滑动设有滑动壳,所述滑动壳下端固设有硅胶导热密封垫,所述导热杆上设有伸缩导热杆,所述伸缩导热杆下端连接至硅胶导热密封垫上。
优选地,所述二次清理模块包括开设在滑动壳上的滑道,所述滑道两端上侧设有固连于外壳内壁上的挡块,所述滑道上滑动设有滑动块,所述滑动块下侧固设有固定板,所述固定板下端固设有用以进一步刮除油污的清洁刷条,所述滑动块上固设有安装壳体,所述安装壳体内设有压缩球,所述压缩球上侧设有压缩球出气单向阀,所述压缩球下侧设有压缩球吸气单向阀,所述压缩球吸气单向阀下侧转动设有叶轮,所述叶轮外侧固设有齿环,所述齿环侧边设有用以传输动力并换向的齿盘,所述齿盘之间固设有连杆,所述齿盘远离连杆一侧固连有顶杆,所述连杆处的安装壳体上开有进气孔,所述齿盘和齿环啮合传动,所述叶轮下方设有齿轮,所述齿轮和齿盘啮合传动,所述齿轮下端固设有传动轴,所述传动轴另一端固连有驱动二次清理模块移动的滑轮。
有益效果:
1.本发明体积小巧,通过磁力轮驱动,方便行动,可进入油罐内部进行针对性局部处理。
2.通过二次清理模块可以将清洁刷条刷过罐体内表面,进一步清理蒸汽清理过后的油污,以免影响焊接修补。
3.通过蒸汽模块可对局部需要处理的位置进行高温高压蒸汽清理,并且同一个模块还可完成降低设备内油气浓度增加氧含量等功能,还可为二次清理模块提供动力。
附图说明
图1为本发明立体轴测图
图2为本发明俯视图
图3为图2中A-A处剖视图
图4为图2中B-B处剖视图
图5为图3中C处局部放大图
图6为图3中D处局部放大图
图7为图6中E处局部放大图
图中:11、磁力轮;12、外壳;13、管材伸缩外套;14、储存箱;15、蒸汽清洁模块;16、焊接模块;17、隔温模块;18、二次清理模块;19、动力输出轴;20、固定钕铁硼;21、车轮;22、旋转钕铁硼;23、泵体;24、泵腔;25、磁动活塞;26、活塞复位弹簧;27、电磁线圈;28、阀体安装台;29、切换控制电磁滑块;30、滑块复位弹簧;31、切换滑块;32、切换单向阀;33、通口;34、通孔;35、吸气管;36、伸缩吸管;37、伸缩出气管;38、安装平台;39、横向转轴;40、机械臂;41、伸缩臂;42、纵向转轴;43、连接臂;44、焊接头;45、加热罐;46、半导体吸热模块;47、散热风扇;48、导热板;49、导热杆;50、伸缩导热杆;51、伸缩套;52、滑动壳;53、硅胶导热密封垫;54、滑道;55、安装壳体;56、挡块;57、压缩球;58、压缩球出气单向阀;59、压缩球吸气单向阀;60、叶轮;61、齿环;62、齿盘;63、顶杆;64、连杆;65、进气孔;66、齿轮;67、传动轴;68、滑动块;69、固定板;70、清洁刷条;71、滑轮;72、伸缩蒸汽喷管;73、摄像头;74、传感器;
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图,对本发明的技术方案作进一步的描述,但本发明并不限于这些实施例。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“内”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
结合附图1-7,一种油罐焊接机器人,包括磁力轮11,磁力轮11之间设有外壳12,外壳12一侧连接有管材伸缩外套13,管材伸缩外套13远离外壳12一侧设有储存箱14,外壳12内固设有清理油污的蒸汽清洁模块15,蒸汽清洁模块15下方的外壳12上设有隔绝工作部位温度的隔温模块17,隔温模块17和蒸汽清洁模块15之间设有焊接模块16,隔温模块17内设有二次清理模块18,蒸汽清洁模块15可通过改变气压为二次清理模块18提供动力,外壳12内壁上固设有检测内部氧含量的传感器74,设有外壳12下方还设有提供图像导航的摄像头73。
进一步地,磁力轮11包括在设于外壳12上为磁力轮11提供转动动力的动力输出轴19,动力输出轴19外侧转动设有固设于外壳12上的固定钕铁硼20,固定钕铁硼20外侧转动设有固连于动力输出轴19两端的车轮21,车轮21上固设有若干旋转钕铁硼22。
进一步地,蒸汽清洁模块15包括固设于外壳12上的泵体23,泵体23内开有泵腔24,泵腔24内滑动设有磁动活塞25,磁动活塞25和泵体23之间设有活塞复位弹簧26,泵腔24两侧的泵体23内固设有为磁动活塞25提供动力的电磁线圈27,泵腔24下端固设有阀体安装台28,阀体安装台28上设有两组切换单向阀32,切换单向阀32下方的泵体23上开有对应的通孔34,泵腔24下方的泵体23上滑动设有切换滑块31,切换滑块31上开有通口33,切换滑块31一侧固连有给切换滑块31提供滑动动力的切换控制电磁滑块29,切换滑块31和泵体23之间设有用以给切换滑块31复位的滑块复位弹簧30,通孔34下方依次接有加热罐45、吸气管35、伸缩吸管36和伸缩出气管37。
进一步地,焊接模块16包括固设于外壳12上的安装平台38,安装平台38下方横向转动设有横向转轴39,横向转轴39上固连有机械臂40,机械臂40上设有用以伸缩长度的伸缩臂41,伸缩臂41远离横向转轴39一侧连接有纵向转动的纵向转轴42,纵向转轴42上固连有连接臂43,连接臂43另一端固设有用于焊接的焊接头44,连接臂43侧面固设有伸缩蒸汽喷管72的喷头,伸缩蒸汽喷管72另一端接入加热罐45内。
进一步地,隔温模块17包括固设于外壳12下侧的半导体吸热模块46,半导体吸热模块46一侧设有用以给半导体吸热模块46热面散热的散热风扇47,半导体吸热模块46另一侧固设有导热板48,导热板48上接有导热杆49,导热板48之间的外壳12上固设有伸缩套51,伸缩套51内滑动设有滑动壳52,滑动壳52下端固设有硅胶导热密封垫53,导热杆49上设有伸缩导热杆50,伸缩导热杆50下端连接至硅胶导热密封垫53上。
进一步地,二次清理模块18包括开设在滑动壳52上的滑道54,滑道54两端上侧设有固连于外壳12内壁上的挡块56,滑道54上滑动设有滑动块68,滑动块68下侧固设有固定板69,固定板69下端固设有用以进一步刮除油污的清洁刷条70,滑动块68上固设有安装壳体55,安装壳体55内设有压缩球57,压缩球57上侧设有压缩球出气单向阀58,压缩球57下侧设有压缩球吸气单向阀59,压缩球吸气单向阀59下侧转动设有叶轮60,叶轮60外侧固设有齿环61,齿环61侧边设有用以传输动力并换向的齿盘62,齿盘62之间固设有连杆64,齿盘62远离连杆64一侧固连有顶杆63,连杆64处的安装壳体55上开有进气孔65,齿盘62和齿环61啮合传动,叶轮60下方设有齿轮66,齿轮66和齿盘62啮合传动,齿轮66下端固设有传动轴67,传动轴67另一端固连有驱动二次清理模块18移动的滑轮71。
工作原理
将油罐内的油放光后,启动设备后动力输出轴19旋转带动车轮21旋转,车轮21带动旋转钕铁硼22绕固定钕铁硼20旋转,当旋转钕铁硼22处于固定钕铁硼20正下方时磁力最强,使得设备可沿着罐体攀爬,机器人进入罐体会拉长管材伸缩外套13和管材伸缩外套13内的伸缩吸管36、伸缩出气管37。当设备进入罐体后可根据外部探伤设备和摄像头73来寻找缺陷部位,当伸缩套51到达需要修复处上方时,将滑动壳52朝向修复处放下,直到硅胶导热密封垫53紧紧贴合住罐体,启动半导体吸热模块46,散热风扇47开始给半导体吸热模块46热面散热,导热板48开始吸热,热量通过硅胶导热密封垫53传递至伸缩导热杆50,从伸缩导热杆50传递至导热杆49,最后由导热杆49传递至导热板48,将需要修复处的四周温度降低避免发生危险,启动电磁线圈27,电磁线圈27使得磁动活塞25向下滑动,停止给电磁线圈27通电时活塞复位弹簧26会将磁动活塞25拉回,有规律地启停电磁线圈27,磁动活塞25将在泵腔24内往复运动,通过吸气管35抽吸带有油气的空气进入泵腔24,再通过伸缩出气管37排至罐体外,当油气抽吸完毕后,启动切换控制电磁滑块29,切换滑块31切换通口33对准的切换单向阀32,当设备停运时将切换控制电磁滑块29断电,滑块复位弹簧30将切换滑块31复位,更换一组切换单向阀32后,磁动活塞25的往复运动将通过伸缩吸管36从储存箱14中抽水,水进入泵腔24后巩固通口33和通孔34进入加热罐45,在加热罐45加热加压后由伸缩蒸汽喷管72喷出,启动横向转轴39,横向转轴39带动机械臂40旋转,机械臂40带动伸缩臂41旋转,伸缩臂41伸长缩短加上纵向转轴42的转动带动连接臂43可三自由度摆动,连接臂43带动伸缩蒸汽喷管72对准要加工的面进行清理,去除罐体内表面残存的油料,外壳12内加压的空气将会压扁压缩球57,压缩球57内的空气由压缩球出气单向阀58放出,当高温高压清理结束时,切换控制电磁滑块29断电,滑块复位弹簧30将切换滑块31拉回,蒸汽清洁模块15又可以将外壳12内的蒸汽抽出,同时传感器74可检测氧气浓度,当氧含量过低不适合焊接时,还可切换储存箱14内不同的储存区域,通过蒸汽清洁模块15的工作还可以增加外壳12内的氧含量,当外壳12内压力降低时,压缩球57恢复原状,同时压缩球57通过压缩球吸气单向阀59吸气,气流通过进气孔65进入带动叶轮60旋转,叶轮60带动齿环61旋转,齿环61带动齿盘62旋转,齿盘62带动齿轮66转动,齿轮66带动传动轴67转动,传动轴67带动滑轮71旋转,滑轮71在滑道54上转动带动二次清理模块18整体沿滑道54移动,滑动块68带动固定板69移动,固定板69带动清洁刷条70刷过罐体内表面,进一步清理蒸汽清理过后的油污,以免影响焊接修补,最后通过焊接模块16上的焊接头44对有缺陷位置进行焊接修补。
以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利保护范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (6)
1.一种油罐焊接机器人,包括磁力轮(11),其特征在于,所述磁力轮(11)之间设有外壳(12),所述外壳(12)一侧连接有管材伸缩外套(13),所述管材伸缩外套(13)远离外壳(12)一侧设有储存箱(14),所述外壳(12)内固设有清理油污的蒸汽清洁模块(15),所述蒸汽清洁模块(15)下方的外壳(12)上设有隔绝工作部位温度的隔温模块(17),所述隔温模块(17)和蒸汽清洁模块(15)之间设有焊接模块(16),所述隔温模块(17)内设有二次清理模块(18),所述蒸汽清洁模块(15)可通过改变气压为二次清理模块(18)提供动力,所述外壳(12)内壁上固设有检测内部氧含量的传感器(74),设有所述外壳(12)下方还设有提供图像导航的摄像头(73)。
2.根据权利要求1所述的一种油罐焊接机器人,其特征在于,所述磁力轮(11)包括在设于外壳(12)上为磁力轮(11)提供转动动力的动力输出轴(19),所述动力输出轴(19)外侧转动设有固设于外壳(12)上的固定钕铁硼(20),所述固定钕铁硼(20)外侧转动设有固连于动力输出轴(19)两端的车轮(21),所述车轮(21)上固设有若干旋转钕铁硼(22)。
3.根据权利要求2所述的一种油罐焊接机器人,其特征在于,所述蒸汽清洁模块(15)包括固设于外壳(12)上的泵体(23),所述泵体(23)内开有泵腔(24),所述泵腔(24)内滑动设有磁动活塞(25),所述磁动活塞(25)和泵体(23)之间设有活塞复位弹簧(26),所述泵腔(24)两侧的泵体(23)内固设有为磁动活塞(25)提供动力的电磁线圈(27),所述泵腔(24)下端固设有阀体安装台(28),所述阀体安装台(28)上设有两组切换单向阀(32),所述切换单向阀(32)下方的泵体(23)上开有对应的通孔(34),所述泵腔(24)下方的泵体(23)上滑动设有切换滑块(31),所述切换滑块(31)上开有通口(33),所述切换滑块(31)一侧固连有给切换滑块(31)提供滑动动力的切换控制电磁滑块(29),所述切换滑块(31)和泵体(23)之间设有用以给切换滑块(31)复位的滑块复位弹簧(30),所述通孔(34)下方依次接有加热罐(45)、吸气管(35)、伸缩吸管(36)和伸缩出气管(37)。
4.根据权利要求3所述的一种油罐焊接机器人,其特征在于,所述焊接模块(16)包括固设于外壳(12)上的安装平台(38),所述安装平台(38)下方横向转动设有横向转轴(39),所述横向转轴(39)上固连有机械臂(40),所述机械臂(40)上设有用以伸缩长度的伸缩臂(41),所述伸缩臂(41)远离横向转轴(39)一侧连接有纵向转动的纵向转轴(42),所述纵向转轴(42)上固连有连接臂(43),所述连接臂(43)另一端固设有用于焊接的焊接头(44),所述连接臂(43)侧面固设有伸缩蒸汽喷管(72)的喷头,所述伸缩蒸汽喷管(72)另一端接入加热罐(45)内。
5.根据权利要求4所述的一种油罐焊接机器人,其特征在于,所述隔温模块(17)包括固设于外壳(12)下侧的半导体吸热模块(46),所述半导体吸热模块(46)一侧设有用以给半导体吸热模块(46)热面散热的散热风扇(47),所述半导体吸热模块(46)另一侧固设有导热板(48),所述导热板(48)上接有导热杆(49),所述导热板(48)之间的外壳(12)上固设有伸缩套(51),所述伸缩套(51)内滑动设有滑动壳(52),所述滑动壳(52)下端固设有硅胶导热密封垫(53),所述导热杆(49)上设有伸缩导热杆(50),所述伸缩导热杆(50)下端连接至硅胶导热密封垫(53)上。
6.根据权利要求5所述的一种油罐焊接机器人,其特征在于,所述二次清理模块(18)包括开设在滑动壳(52)上的滑道(54),所述滑道(54)两端上侧设有固连于外壳(12)内壁上的挡块(56),所述滑道(54)上滑动设有滑动块(68),所述滑动块(68)下侧固设有固定板(69),所述固定板(69)下端固设有用以进一步刮除油污的清洁刷条(70),所述滑动块(68)上固设有安装壳体(55),所述安装壳体(55)内设有压缩球(57),所述压缩球(57)上侧设有压缩球出气单向阀(58),所述压缩球(57)下侧设有压缩球吸气单向阀(59),所述压缩球吸气单向阀(59)下侧转动设有叶轮(60),所述叶轮(60)外侧固设有齿环(61),所述齿环(61)侧边设有用以传输动力并换向的齿盘(62),所述齿盘(62)之间固设有连杆(64),所述齿盘(62)远离连杆(64)一侧固连有顶杆(63),所述连杆(64)处的安装壳体(55)上开有进气孔(65),所述齿盘(62)和齿环(61)啮合传动,所述叶轮(60)下方设有齿轮(66),所述齿轮(66)和齿盘(62)啮合传动,所述齿轮(66)下端固设有传动轴(67),所述传动轴(67)另一端固连有驱动二次清理模块(18)移动的滑轮(71)。
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