CN114104137A

CN114104137A - 利用磁吸附通过非平坦铁磁表面的遥控检测车

Info

Publication number: CN114104137A
Application number: CN202111462502.2A
Authority: CN
Inventors: 王庆瑜; 黄艋; 周游游; 陈善清; 唐安涛
Original assignee: Shanghai Electrical Automation D&r Institute Co ltd
Current assignee: Shanghai Electrical Automation D&r Institute Co ltd
Priority date: 2021-12-02
Filing date: 2021-12-02
Publication date: 2022-03-01

Abstract

本发明涉及一种利用磁吸附通过非平坦铁磁表面的遥控检测车，包括主体骨架、驱动模块和检测模块，主体骨架呈工字型设置，且主体骨架的两侧分别构成两个安装腔，安装腔的前后两端分别同轴安装有两个定位杆。两个驱动模块分别安装在两个安装腔内，且驱动模块的前后两端分别套接在中轴设置的两个定位杆上；驱动模块的攀爬部呈滚动式与铁磁表面贴合，驱动模块内部安装有用于对铁磁表面进行非接触式吸附的磁吸件。上述利用磁吸附通过非平坦铁磁表面的遥控检测车，通过将驱动模块的两端套接在同轴设置的两个定位杆上，使得每个驱动模块均可以绕定位杆旋转一定的弧度，保证遥控检测车在非平面作业时可自适应非平面的弧度，从而牢固吸附。

Description

利用磁吸附通过非平坦铁磁表面的遥控检测车

技术领域

本发明涉及检测设备领域，特别是涉及一种利用磁吸附通过非平坦铁磁表面的遥控检测车。

背景技术

在工业生产和日常生活中，需要经常对一些大型罐体的内外管壁、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。例如，石化企业中油罐罐壁检测、清理；核工业中核设备检测、探伤；建筑业中高层幕墙清洗；造船业中焊接、除锈、喷涂等。通常，进入必须检查的各个区域需要穿过非水平表面，例如有角度的部件和/或墙壁，和/或非平坦表面，例如管道的外部或内部。

传统的检测车通常为框架结构，灵活性受限，不便于进行放置和攀爬操作。并配备有固定吸附强度的磁吸件，限制了车辆运行灵活性和可携带装置的种类，在携带重量较大的设备时有坠落的风险。

发明内容

基于此，有必要针对传统检测车框架式结构使得车辆灵活性受限，不便于进行防止和攀爬的问题，提供一种利用磁吸附通过非平坦铁磁表面的遥控检测车。

一种利用磁吸附通过非平坦铁磁表面的遥控检测车，包括主体骨架、驱动模块和检测模块；所述主体骨架呈工字型设置，且主体骨架的两侧分别构成两个安装腔，所述安装腔的前后两端分别同轴安装有两个定位杆；两个所述驱动模块分别安装在两个安装腔内，且驱动模块的前后两端分别套接在同轴设置的两个定位杆上；所述驱动模块的攀爬部呈滚动式与铁磁表面贴合，所述驱动模块内部安装有用于对铁磁表面进行非接触式吸附的磁吸件；所述检测模块安装在主体骨架上，用于对铁磁表面进行检测。

进一步的，所述主体骨架包括前端横梁、后端横梁和支撑梁；所述支撑梁的两端分别固定在前端横梁和后端横梁的中部位置，构成所述工字型结构；所述前端横梁和所述后端横梁的两侧分别与支撑梁之间构成两个所述安装腔。

进一步的，所述驱动模块包括副骨架、驱动轮和同步带；所述副骨架的前后两端分别套接在同轴设置的两个定位杆上，所述副骨架的内部为中空结构，两个所述驱动轮分别转动安装在副骨架的两端，且两个驱动轮通过同步带传动连接；所述驱动轮的外缘凸出于副骨架中空结构，并与铁磁表面贴合；所述副骨架的一端嵌装有用于驱动驱动轮转动的驱动电机。

进一步的，所述驱动电机通过固定在副骨架一侧的齿轮箱与驱动轮传动连接。

进一步的，所述磁吸件在副骨架的中空结构内依次设置有多个，所述中空结构的开口处覆盖有磁屏蔽板。

进一步的，所述多个磁吸件由安装在其之间挡磁块等分为两部分。

进一步的，所述检测车还包括弹性支架，所述弹性支架位于副骨架的后端，且弹性支架的顶端插接在副骨架内；所述弹性支架与副骨架之间通过弹簧弹性连接。

进一步的，所述检测车还包括摄像模块，所述摄像模块包括防护架和安装在防护架内的摄像单元；所述防护架安装在前端横梁上，多个摄像单元分别朝前、斜向上和斜向下设置。

进一步的，所述检测车还包括辅助照明模块，所述辅助照明模块安装在防护架内，且辅助照明模块与摄像单元的镜头位于同一平面。

进一步的，所述检测车还包括尾部模块，所述尾部模块包括把手、集线盒和放置架；所述把手固定在后端横梁上，所述集线盒和所述放置架分别固定在把手的两侧，所述集线盒用于装载电元件和导线，所述放置架用于放置辅助的摄像单元。

上述利用磁吸附通过非平坦铁磁表面的遥控检测车，采用模块化设计，各模块均可单独拆分组合，便于安装和更换各模块及零部件，同时可根据需求更换不同的检测模块进行不同范畴的作业。同时通过将驱动模块的两端套接在同轴设置的两个定位杆上，使得每个驱动模块均可以绕定位杆旋转一定的弧度，保证遥控检测车在非平面作业时可自适应非平面的弧度，从而牢固吸附。

附图说明

图1为检测车的结构示意图；

图2为驱动模块的结构示意图；

图3为摄像模块的结构示意图；

图4为尾部模块的结构示意图。

图中：100、主体骨架；110、前端横梁；120、后端横梁；130、支撑梁；140、定位杆；200、驱动模块；210、副骨架；220、驱动轮；230、同步带；240、驱动电机；250、齿轮箱；260、磁吸件；270、磁屏蔽板；300、支撑模块；310、弹性支架；320、弹簧；400、摄像模块；410、防护架；420、摄像单元；500、辅助照明模块；600、尾部模块；610、把手；620、集线盒；630、放置架。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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、完整地说明，显然，所描述的实施例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。

如图1和图2所示，在一个实施例中，一种利用磁吸附通过非平坦铁磁表面的遥控检测车，包括主体骨架100、驱动模块200和检测模块；主体骨架100呈工字型设置，且主体骨架100的两侧分别构成两个安装腔，安装腔的前后两端分别同轴安装有两个定位杆140；两个驱动模块200分别安装在两个安装腔内，且驱动模块200的前后两端分别套接在同轴设置的两个定位杆140上；驱动模块200的攀爬部呈滚动式与铁磁表面贴合，驱动模块200内部安装有用于对铁磁表面进行非接触式吸附的磁吸件260；检测模块安装在主体骨架100上，用于对铁磁表面进行检测。

上述利用磁吸附通过非平坦铁磁表面的遥控检测车，采用模块化设计，各模块均可单独拆分组合，便于安装和更换各模块及零部件，同时可根据需求更换不同的检测模块进行不同范畴的作业。同时通过将驱动模块200的两端套接在同轴设置的两个定位杆140上，使得每个驱动模块200均可以绕定位杆140旋转一定的弧度，保证遥控检测车在非平面作业时可自适应非平面的弧度，从而牢固吸附。

在此要说明的是，检测模块可采用传统检测车常用的各种传感器或感应器，此处不做具体示例。

在本实施例中，主体骨架100包括前端横梁110、后端横梁120和支撑梁130；支撑梁130的两端分别固定在前端横梁110和后端横梁120的中部位置，构成工字型结构；前端横梁110和后端横梁120的两侧分别与支撑梁130之间构成两个安装腔。

在本实施例中，驱动模块200包括副骨架210、驱动轮220和同步带230；副骨架210的前后两端分别套接在同轴设置的两个定位杆140上，副骨架210的内部为中空结构，两个驱动轮220分别转动安装在副骨架210的两端，且两个驱动轮220通过同步带230传动连接；驱动轮220的外缘凸出于副骨架210中空结构，并与铁磁表面贴合；副骨架210的一端嵌装有用于驱动驱动轮220转动的驱动电机240。可以减小驱动模块200的宽度。

上述驱动轮220使用键通过缸套插入在副骨架210中空结构的两侧嵌装的两个轴承中，保证前后两个轴承的同心度和转动灵活性。驱动轮220的两侧各安装一个挡圈，用于卡住同步带230，防止同步带230在转动过程中滑出。

在本实施例中，驱动电机240通过固定在副骨架210一侧的齿轮箱250与驱动轮220传动连接。具有编码器的一个驱动模块200外挂的齿轮箱250还与编码器通过齿轮连接。编码器用以发送与驱动电机240旋转相对应的脉冲信号，控制器通过接收到的脉冲信号计算出遥控检测车的实时距离。

在本实施例中，磁吸件260在副骨架210的中空结构内依次设置有多个，中空结构的开口处覆盖有磁屏蔽板270。用于屏蔽驱动模块200上方的磁性，防止对传输信号的干扰。

在本实施例中，多个磁吸件260由安装在其之间挡磁块等分为两部分。其中挡磁块用于隔离相邻磁吸件260件的磁路，同时对其下方的同步带230起到一定的支撑作用。本实施例中的磁吸件260采用永磁体。

在本实施例中，检测车还包括弹性支架310，弹性支架310位于副骨架210的后端，且弹性支架310的顶端插接在副骨架210内；弹性支架310与副骨架210之间通过弹簧320弹性连接。其中弹性支架310采用聚四氟乙烯支架，其作用是在安装磁感应线圈后保证线圈与铁磁表面稳定接触。上述弹性支架310和弹簧320构成支撑模块300。

如图3所示，在本实施例中，检测车还包括摄像模块400，用于在检测车进入作业空间时拍摄空间内的实时画面并传输至监控设备分析。摄像模块400包括防护架410和安装在防护架410内的摄像单元420；防护架410安装在前端横梁110上，用于保护摄像头模组免受撞击。多个摄像单元420分别朝前、斜向上和斜向下设置。此处摄像单元420的倾斜角度为45度。

在本实施例中，检测车还包括辅助照明模块500，辅助照明模块500采用LED灯。辅助照明模块500安装在防护架410内，且辅助照明模块500与摄像单元420的镜头位于同一平面。保证摄像头有足够的光照度。

如图4所示，在本实施例中，检测车还包括尾部模块600，尾部模块600包括把手610、集线盒620和放置架630；把手610固定在后端横梁120上，集线盒620和放置架630分别固定在把手610的两侧，集线盒620用于装载电元件和导线，放置架630用于放置辅助的摄像单元420。

在本实施例中，后端横梁120上与副骨架210持平的两侧各嵌装两块磁吸块，用以提供辅助磁吸力，当检测车位于定子膛顶部时，避免尾部过重而坠落。

检测车内部所有模块的电源线、控制线、及图像传输线缆均从支撑横梁内部汇集于一个接插件上。而接插件固定在接线盒上。检测车通过接插件和外部电缆与远程控制器连接，由控制器控制其执行各种不同的任务。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种利用磁吸附通过非平坦铁磁表面的遥控检测车，其特征在于，包括主体骨架、驱动模块和检测模块；所述主体骨架呈工字型设置，且主体骨架的两侧分别构成两个安装腔，所述安装腔的前后两端分别同轴安装有两个定位杆；两个所述驱动模块分别安装在两个安装腔内，且驱动模块的前后两端分别套接在同轴设置的两个定位杆上；所述驱动模块的攀爬部呈滚动式与铁磁表面贴合，所述驱动模块内部安装有用于对铁磁表面进行非接触式吸附的磁吸件；所述检测模块安装在主体骨架上，用于对铁磁表面进行检测。

2.根据权利要求1所述的利用磁吸附通过非平坦铁磁表面的遥控检测车，其特征在于，所述主体骨架包括前端横梁、后端横梁和支撑梁；所述支撑梁的两端分别固定在前端横梁和后端横梁的中部位置，构成所述工字型结构；所述前端横梁和所述后端横梁的两侧分别与支撑梁之间构成两个所述安装腔。

3.根据权利要求1所述的利用磁吸附通过非平坦铁磁表面的遥控检测车，其特征在于，所述驱动模块包括副骨架、驱动轮和同步带；所述副骨架的前后两端分别套接在同轴设置的两个定位杆上，所述副骨架的内部为中空结构，两个所述驱动轮分别转动安装在副骨架的两端，且两个驱动轮通过同步带传动连接；所述驱动轮的外缘凸出于副骨架中空结构，并与铁磁表面贴合；所述副骨架的一端嵌装有用于驱动驱动轮转动的驱动电机。

4.根据权利要求3所述的利用磁吸附通过非平坦铁磁表面的遥控检测车，其特征在于，所述驱动电机通过固定在副骨架一侧的齿轮箱与驱动轮传动连接。

5.根据权利要求3所述的利用磁吸附通过非平坦铁磁表面的遥控检测车，其特征在于，所述磁吸件在副骨架的中空结构内依次设置有多个，所述中空结构的开口处覆盖有磁屏蔽板。

6.根据权利要求5所述的利用磁吸附通过非平坦铁磁表面的遥控检测车，其特征在于，所述多个磁吸件由安装在其之间挡磁块等分为两部分。

7.根据权利要求3所述的利用磁吸附通过非平坦铁磁表面的遥控检测车，其特征在于，所述检测车还包括弹性支架，所述弹性支架位于副骨架的后端，且弹性支架的顶端插接在副骨架内；所述弹性支架与副骨架之间通过弹簧弹性连接。

8.根据权利要求2所述的利用磁吸附通过非平坦铁磁表面的遥控检测车，其特征在于，所述检测车还包括摄像模块，所述摄像模块包括防护架和安装在防护架内的摄像单元；所述防护架安装在前端横梁上，多个摄像单元分别朝前、斜向上和斜向下设置。

9.根据权利要求8所述的利用磁吸附通过非平坦铁磁表面的遥控检测车，其特征在于，所述检测车还包括辅助照明模块，所述辅助照明模块安装在防护架内，且辅助照明模块与摄像单元的镜头位于同一平面。

10.根据权利要求8所述的利用磁吸附通过非平坦铁磁表面的遥控检测车，其特征在于，所述检测车还包括尾部模块，所述尾部模块包括把手、集线盒和放置架；所述把手固定在后端横梁上，所述集线盒和所述放置架分别固定在把手的两侧，所述集线盒用于装载电元件和导线，所述放置架用于放置辅助的摄像单元。