CN211697566U - 一种全径向范围覆盖的储罐顶面缺陷检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种全径向范围覆盖的储罐顶面缺陷检测装置，包括第一图像摄取装置、第一连接轴、伸缩杆端联轴器、伸缩杆端电机、电动伸缩杆、第二图像摄取装置、第二连接轴、全周转轴端联轴器、全周转轴端电机、全周转轴、摄像机、无人机、机体、提拉杆、上转轴、下转轴、电源、信息传输与控制装置、主轴、磁铁式底座；可对储罐顶面不同区域的缺陷进行全径向范围覆盖的精准检测，突破了传统检测装置只能对储罐顶面某个区域的缺陷进行检测的局限性，且该装置所自带的飞行式结构可以更加高效的到达待测储罐顶面上进行检测，以便精准快捷地检测出储罐顶面任意位置的缺陷状态，具有很高的工程应用价值。

Description

一种全径向范围覆盖的储罐顶面缺陷检测装置

技术领域

本实用新型涉及一种检测装置，尤指一种全径向范围覆盖的储罐顶面缺陷检测装置。

背景技术

大型储罐具有结构设计简单、储存量大、安装方便等优点，所以在现代化的生产中对于大型储罐的应用是非常广泛的，大型储罐已经成为石油化工装置和储运系统的重要组成部分，大型储罐的安全很大程度上取决于储罐上顶面边缘焊缝的损伤程度，因此对于大型储罐上顶面边缘的焊缝损伤状态进行实时检测是十分有必要的。

然而由于储罐经过长时间使用其顶面易产生各类缺陷现象，这将会严重影响生产安全和企业发展，而且如果储罐顶面缺陷不及时发现和处理可能会引发更大的安全事故。目前的储罐顶面缺陷检测只局限于人工攀爬到储罐顶面检测某个局部区域，这种方法既不能精准全面检测整个储罐顶面，且耗费大量人力物力。

故，需要一种新的技术方案以解决上述技术问题。

实用新型内容

发明目的：本实用新型的目的在于提供一种能够自动化的将图像摄取装置移动至全径向范围覆盖的储罐顶面缺陷检测装置，节省人力、提高检测效率，并达到对储罐顶面任意区域快速全面图像检测的目的。

技术方案：本发明提供的全径向范围覆盖的储罐顶面缺陷检测装置采用以下技术方案：

一种全径向范围覆盖的储罐顶面缺陷检测装置，包括底座、位于底座上并向上延伸的主轴、位于主轴上方并向上延伸的下转轴、自下转轴侧面向前延伸的伸缩杆、位于伸缩杆前端的伸缩杆端电机、第一连接轴、安装在第一连接轴下端的第一图像摄取装置、位于下转轴上方的上转轴、自上转轴侧面向前延伸的全周转轴、位于全周转轴前端的全周转轴端电机、第二连接轴、安装在第二连接轴下端的第二图像摄取装置、位于上转轴上方并向上延伸的提拉杆、与提拉杆上方固定的无人机；所述主轴上端与下转轴下端之间夹设有第一转盘轴承；主轴内设有下转轴电机，且下转轴电机的输出轴向上延伸并与下转轴连接；所述伸缩杆端电机位于伸缩杆前端内部，且伸缩杆端电机的输出轴自伸缩杆前端向一侧延伸出，第一连接轴的上端侧面与伸缩杆端电机的输出轴连接；下转轴上端与上转轴下端之间夹设有第二转盘轴承；下转轴内设有上转轴电机，且上转轴电机的输出轴向上延伸并与上转轴连接。

进一步的，提拉杆下端与上转轴上端之间夹设有第三转盘轴承。

进一步的，所述底座为电磁铁式底座。

进一步的，所述第一连接轴上端内侧面延伸出一段第一光轴，该第一光轴向伸缩杆前端内侧延伸并与伸缩杆端电机的输出轴通过伸缩杆端联轴器连接；第二连接轴上端内侧面延伸出一段第二光轴，该第二光轴向全周转轴前端内侧延伸并与全周转轴端电机的输出轴通过全周转轴端联轴器连接。

进一步的，所述伸缩杆为电动伸缩杆。

进一步的，所述下转轴下表面中间位置向下延伸出一段第三光轴，该第三光轴向主轴延伸并与下转轴电机的输出轴通过下转轴联轴器连接；上转轴下表面中间位置向下延伸出一段第四光轴，该第四光轴向下转轴延伸并与上转轴电机的输出轴通过上转轴联轴器连接。

进一步的，所述无人机包括叶片、叶片电机及安装在无人机上的摄像机。

进一步的，所述电磁铁式底座上固定有电源，电源通过电缆与电磁铁式底座、全周转轴、全周转轴端电机、上转轴电机、下转轴电机、伸缩杆端电机、电动伸缩杆、第一图像摄取装置、第二图像摄取装置相连。

有益效果：本实用新型提供的全径向范围覆盖的储罐顶面缺陷检测装置属于自动化设备，能够通过下转轴相对于主轴的转动调整第一图像摄取装置的转动角度，通过上转轴相对于下转轴的转动调整第二图像摄取装置的转动角度；并通过伸缩杆调整第一图像摄取装置的伸展范围，同时，再通过第一连接轴相对于电动伸缩杆前端向内或向外的摆动一定角度使第一图像摄取装置对准待测区域，并通过第二连接轴相对于全周转轴向内或向外的摆动一定角度使第二图像摄取装置对准待测区域，进一步调整第二图像摄取装置能够较精准到达的位置范围。电动伸缩杆的伸缩长度范围可以通过被测储罐顶面的面积进行合理选择，将该检测装置放置在储罐顶面中间位置时，可以使第一图像摄取装置较精准的到达储罐顶面任意的位置进行图片摄取，同时结合第二图像摄取装置协同拍摄，达到储罐顶面的全径向范围覆盖拍摄。

附图说明

图1为本实用新型全径向范围覆盖的储罐顶面缺陷检测装置的结构示意图。

图2为本实用新型全径向范围覆盖的储罐顶面缺陷检测装置的主视图。

图3为本实用新型全径向范围覆盖的储罐顶面缺陷检测装置的俯视图。

图4为本实用新型中上转轴联轴器连接上转轴和上转轴电机的剖视图。

图5为本实用新型中下转轴联轴器连接下转轴和下转轴电机的剖视图。

图6为本实用新型中的转轴联轴器连接转轴和转轴电机的结构示意图。

图7为本实用新型中伸缩杆端联轴器连接伸缩杆端电机和第一连接轴的剖视图。

图8为本实用新型种全周转轴端联轴器连接全周转轴端电机和第二连接轴的剖视图。

具体实施方式

请结合图1至图8所示，本实用新型公开一种全径向范围覆盖的储罐顶面缺陷检测装置，包括底座28、位于底座28上并向上延伸的主轴27、位于主轴27上方并向上延伸的下转轴21、自下转轴21侧面向前延伸的电动伸缩杆5、位于电动伸缩杆5前端的伸缩杆端电机4、第一连接轴2、安装在第一连接轴2下端的第一图像摄取装置1、位于下转轴21上方的上转轴17、自上转轴17侧面向前延伸的全周转轴10、位于全周转轴10前端的全周转轴端电机9、第二连接轴7、安装在第二连接轴7下端的第二图像摄取装置6、位于上转轴17上方并向上延伸的提拉杆15、与提拉杆15上方固定的无人机14。所述主轴27上端与下转轴21下端之间夹设有第一转盘轴承24。主轴内设有下转轴电机26，且下转轴电机26的输出轴向上延伸并与下转轴21连接。在本实施方式中，下转轴电机26与下转轴21具体的连接方式为：所述下转轴21下表面中间位置向下延伸出一段第三光轴，该第三光轴向主轴27延伸并与下转轴电机26的输出轴通过下转轴联轴器25连接。通过下转轴电机26输出轴的转动，而带动下转轴21相对于主轴27转动，以使电动伸缩杆5及第一图像摄取装置1在周向转动到任意角度。下转轴电机26在工作时其能带着下转轴21及其侧面固定的电动伸缩杆5一起发生转动，转动的速度为1转/分钟。所述伸缩杆端电机4位于电动伸缩杆5前端内部，且伸缩杆端电机4的输出轴自电动伸缩杆5前端向一侧延伸出。第一连接轴2的上端侧面与伸缩杆端电机4的输出轴连接。本实施方式中，第一连接轴2与伸缩杆端电机的输出轴的具体连接方式为：第一连接轴2上端内侧面延伸出一段第一光轴，该第一光轴向电动伸缩杆5前端内侧延伸并与伸缩杆端电机4的输出轴通过伸缩杆端联轴器3连接，以使第一连接轴2以及图像摄取装置1能够相对于电动伸缩杆5前端向内或者向外摆动到一定的角度，第一图像摄取装置1在通过下转轴21的周向转动及电动伸缩杆5的伸缩范围移动后，再通过第一连接轴2的摆动使第一图像摄取装置1在到达预定位置处的位置微调，以能够精确的完成大型储罐顶面边缘焊缝损伤状态的拍摄检测。

下转轴21上端与上转轴17下端之间夹设有第二转盘轴承18。下转轴内设有上转轴电机20，且上转轴电机20的输出轴向上延伸并与上转轴17连接。在本实施方式中，上转轴电机20与上转轴17具体的连接方式为：所述上转轴17下表面中间位置向下延伸出一段第四光轴，该第四光轴向下转轴21延伸并与上转轴电机20的输出轴通过上转轴联轴器19。通过下上转轴电机20出轴的转动，而带动上转轴17相对于下转轴21转动，以使全周转轴10及第二图像摄取装置6在周向转动到任意角度。上转轴17底部的输出轴部分通过上转轴联轴器19与上转轴电机20的输出轴相连，以保证当上转轴电机20在工作时能带着上转轴17及其侧面固定的全周转轴10一起发生转动，转动的速度为1转/分钟。第二连接轴7上端内侧面延伸出一段第二光轴，该第二光轴向全周转轴10前端内侧延伸并与全周转轴端电机9的输出轴通过全周转轴端联轴器8连接。以使第二连接轴7以及第二图像摄取装置6能够相对于全周转轴10前端向内或者向外摆动到一定的角度，第二图像摄取装置6在通过上转轴17的周向转动及全周转轴10的伸缩范围移动后，再通过第二连接轴7的摆动使第二图像摄取装置6在到达预定位置处的位置微调，以能够精确的完成大型储罐顶面边缘焊缝损伤状态的拍摄检测。第一图像摄取装置1负责拍摄距离底座28较远位置处的图像，第二图像摄取装置6负责拍摄距离底座28较近位置处的图像，协同配合以获取储罐顶面全面的拍摄图像。

无人机14具有无人机叶片13、驱动无人机叶片13转动的叶片电机11；无人机14前方具有摄像机12。提拉杆15下端与上转轴17上端之间夹设有第三转盘轴承16。以使提拉杆15与上转轴17可以相对转动。无人机机体采用全铝合金材料，可以减少使用过程中的磨损，延长无人机的使用寿命，轻质耐用，并且增加了整体装置的稳定性。无人机14起飞使整个检测装置开始向上运动，在其运动的同时打开摄像机开关指令，摄像机12与信息传输与控制装置通过无线传输方式相连，将拍摄到影像数据通过无线信号的形式传输到信息传输与控制装置23，其再通过无线连接方式将影像数据发送到计算机端，此时计算机可以根据摄像机传来的影像资料更加准确地将检测装置送到指定位置处，当运动到待测储罐顶面指定位置处落下后通过信息传输与控制装置关闭叶片电机和摄像机，同时计算机端按下底座吸附命令，即磁铁式底座通电后产生磁性吸附在储罐顶面。

所述第一转盘轴承24外侧延伸出平台，该平台上固定有电源22、信息传输与控制装置23。电源15采用7.4V2200mah锂电池，提高倍率性能。电源15通过电缆与电磁铁式底座28、全周转轴10、全周转轴端电机9、上转轴电机20、下转轴电机26、伸缩杆端电机4、电动伸缩杆5、第一图像摄取装置1、第二图像摄取装置6相连。下转轴电机26也与信息传输与控制装置23通过线缆相连接，操作过程中计算机端将指令经无线信号传输到到信息传输与控制装置23，信息传输与控制装置23再通过线缆控制下转轴电机26的启停与正反转，电机的转动速度为1转/分钟；调整控制电机正反转来带动下转轴21转动，使其侧面固定着的电动伸缩杆5及其上的第一图像摄取装置1转动到待测位置处。上转轴电机20也与信息传输与控制装置23通过线缆相连接，操作过程中计算机端将指令经无线信号传输到到信息传输与控制装置23，信息传输与控制装置23再通过线缆控制上转轴电机20的启停与正反转，电机的转动速度为1转/分钟；调整控制电机正反转来带动上转轴17转动，使其侧面固定着的全周转轴10及其上的第二图像摄取装置6转动到检测人员视觉可检测的位置处。

磁铁式底座28通过线缆与电源22相连，通过控制线与信息传输与控制装置23连接，当飞行至储罐顶部时计算机端放松吸附命令，此时命令经无线信号发送到信息传输与控制装置23上，从而通过线缆形式控制磁铁式底座打开通电，磁铁式底座28产生磁性可以吸附在待测储罐顶面，断电后磁性消失。

Claims (8)

1.一种全径向范围覆盖的储罐顶面缺陷检测装置，其特征在于：包括底座、位于底座上并向上延伸的主轴、位于主轴上方并向上延伸的下转轴、自下转轴侧面向前延伸的伸缩杆、位于伸缩杆前端的伸缩杆端电机、第一连接轴、安装在第一连接轴下端的第一图像摄取装置、位于下转轴上方的上转轴、自上转轴侧面向前延伸的全周转轴、位于全周转轴前端的全周转轴端电机、第二连接轴、安装在第二连接轴下端的第二图像摄取装置、位于上转轴上方并向上延伸的提拉杆、与提拉杆上方固定的无人机；所述主轴上端与下转轴下端之间夹设有第一转盘轴承；主轴内设有下转轴电机，且下转轴电机的输出轴向上延伸并与下转轴连接；所述伸缩杆端电机位于伸缩杆前端内部，且伸缩杆端电机的输出轴自伸缩杆前端向一侧延伸出，第一连接轴的上端侧面与伸缩杆端电机的输出轴连接；下转轴上端与上转轴下端之间夹设有第二转盘轴承；下转轴内设有上转轴电机，且上转轴电机的输出轴向上延伸并与上转轴连接。

2.根据权利要求1所述的全径向范围覆盖的储罐顶面缺陷检测装置，其特征在于：提拉杆下端与上转轴上端之间夹设有第三转盘轴承。

3.根据权利要求1所述的全径向范围覆盖的储罐顶面缺陷检测装置，其特征在于：所述底座为电磁铁式底座。

4.根据权利要求3所述的全径向范围覆盖的储罐顶面缺陷检测装置，其特征在于：所述第一连接轴上端内侧面延伸出一段第一光轴，该第一光轴向伸缩杆前端内侧延伸并与伸缩杆端电机的输出轴通过伸缩杆端联轴器连接；第二连接轴上端内侧面延伸出一段第二光轴，该第二光轴向全周转轴前端内侧延伸并与全周转轴端电机的输出轴通过全周转轴端联轴器连接。

5.根据权利要求4所述的全径向范围覆盖的储罐顶面缺陷检测装置，其特征在于：所述伸缩杆为电动伸缩杆。

6.根据权利要求5所述的全径向范围覆盖的储罐顶面缺陷检测装置，其特征在于：所述下转轴下表面中间位置向下延伸出一段第三光轴，该第三光轴向主轴延伸并与下转轴电机的输出轴通过下转轴联轴器连接；上转轴下表面中间位置向下延伸出一段第四光轴，该第四光轴向下转轴延伸并与上转轴电机的输出轴通过上转轴联轴器连接。

7.根据权利要求6所述的全径向范围覆盖的储罐顶面缺陷检测装置，其特征在于：所述无人机包括叶片、叶片电机及安装在无人机上的摄像机。

8.根据权利要求7所述的全径向范围覆盖的储罐顶面缺陷检测装置，其特征在于：所述电磁铁式底座上固定有电源，电源通过电缆与电磁铁式底座、全周转轴、全周转轴端电机、上转轴电机、下转轴电机、伸缩杆端电机、电动伸缩杆、第一图像摄取装置、第二图像摄取装置相连。

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