CN213705614U - 一种爬壁检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种爬壁检测装置，包括支撑板和连接在支撑板上部的防尘罩，以及连接在支撑板下部的密封罩；防尘罩的上部连接有密封盖板，防尘罩内设置有控制器模块和与控制器模块相接的可视化检测单元，密封罩内设置有吸附单元和用于装置移动的驱动单元，密封罩上设置有多个超声波避障模块和多个LED灯带，驱动单元和LED灯带均与控制器模块的输出端连接，超声波避障模块与控制器模块的输入端连接。本实用新型装置结构简单，设计合理，实现方便，能够有效应用在自动化检测作业中，检测空间范围广，移动灵活快捷，工作安全可靠，使用效果好，便于推广使用。

Description

一种爬壁检测装置

技术领域

本实用新型属于自动化检测技术领域，具体涉及一种爬壁检测装置。

背景技术

对于下水管道及天然气输送管道检测、核工业和石化工业的大型罐体内壁检测、火力发电站锅炉水冷壁排管检测、核电站蒸汽发生器检测等可视化的作业检修，目前大部分还是采用传统人工方法进行作业。人工作业工人的劳动强度大，工作环境恶劣，甚至有放射性危害，同时工作效率低，工作周期长。随着科学技术的发展及人工作业成本的提高，出现了各种各样的爬壁检修机器人，有真空吸附爬壁机器人、磁吸附爬壁机器人和仿生脚掌爬壁机器人等，这些机器人可以在垂直的金属平面及曲面上自由行走、停留及作业，能够代替人工进行检修作业，大大提高了工作效率。

然而，目前的爬壁检修机器人携带的微型检测摄像头大多采用固定云台方式，即摄像头只能在固定位置进行水平和垂直方向检测，在一些机器人不能到达的狭小空间，较远的微小角落，微型检测摄像头无法检测或检测图像模糊，导致爬壁检修机器人存在检测有死角、检测空间不彻底缺陷。

而且，目前的爬壁检修机器人携带的微型检测摄像头检测范围有限，无法进行360度全景检测，导致爬壁检修机器人在移动过程中不够灵活，操作稍有不慎就会撞到检测空间里的元器件，造成无法估量的损失，尤其在核装置等精密复杂曲面空间内检测更是如此。

此外，真空吸附爬壁机器人、磁吸附爬壁机器人等在作业过程中，如遇突然断电等突发状况，会导致吸附力突然消失，造成爬壁机器人突然掉落，不仅会造成机器人自身机体的损坏，还会造成作业对象机器装置的损坏，产生不必要的意想不到损失后果。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种爬壁检测装置，其装置结构简单，设计合理，实现方便，能够有效应用在自动化检测作业中，检测空间范围广，移动灵活快捷，工作安全可靠，使用效果好，便于推广使用。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种爬壁检测装置，包括支撑板和连接在支撑板上部的防尘罩，以及连接在支撑板下部的密封罩；所述防尘罩的上部连接有密封盖板，所述防尘罩内设置有控制器模块和与控制器模块相接的可视化检测单元，所述密封罩内设置有吸附单元和用于装置移动的驱动单元，所述密封罩上设置有多个超声波避障模块和多个LED灯带，所述驱动单元和LED灯带均与控制器模块的输出端连接，所述超声波避障模块与控制器模块的输入端连接。

上述的一种爬壁检测装置，所述可视化检测单元包括微型摄像头伸缩模块和多个云台摄像头，所述微型摄像头伸缩模块上连接有伸缩式微型摄像头。

上述的一种爬壁检测装置，所述云台摄像头的数量为三个，三个云台摄像头均匀分布在支撑板的上部边缘处。

上述的一种爬壁检测装置，所述伸缩式微型摄像头的末端设置有磁铁。

上述的一种爬壁检测装置，所述防尘罩采用透明材料，所述防尘罩上设置有航空插头和供伸缩式微型摄像头伸出的开孔。

上述的一种爬壁检测装置，所述吸附单元包括固定连接在支撑板下部的多个电永磁铁吸附模块。

上述的一种爬壁检测装置，所述电永磁铁吸附模块的数量为三个，三个电永磁铁吸附模块间隔120度均匀分布在支撑板的下部。

上述的一种爬壁检测装置，所述驱动单元包括固定连接在支撑板下部的多个驱动电机，每个所述驱动电机的输出轴上连接有全向轮。

上述的一种爬壁检测装置，所述驱动电机和全向轮的数量均为三个，三个全向轮均匀分布在密封罩的周围。

上述的一种爬壁检测装置，所述超声波避障模块的数量为三个，三个超声波避障模块间隔120度均匀分布在密封罩上，所述LED灯带对称设置在超声波避障模块的两侧。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、本实用新型装置结构简单，设计合理，实现方便。

2、本实用新型的可视化检测单元通过设计三个云台摄像头和微型摄像头伸缩模块并携带伸缩式微型摄像头，能够进行360度全景检测，当遇到检测装置本体不能到达的狭小空间或较远的微小角落时，将伸缩式微型摄像头伸入狭小空间内进行可视化检测，提高检测范围，检测灵活性高，克服目前爬壁检修机器人存在检测有死角、检测空间不彻底的缺陷。

3、本实用新型的驱动单元采用三个全向轮，配合三个超声波避障模块和三个云台摄像头，使爬壁检测装置在复杂检测空间内移动灵活快捷，克服移动不够灵活，容易撞到检测空间里的元器件，造成无法估量损失的缺陷。

4、本实用新型的吸附单元采用均匀分布的三个电永磁铁吸附模块，保证了爬壁检修装置的吸附可靠，即使系统突然断电，磁力也不会消失，克服了目前爬壁机器人采用真空吸附、电磁吸附方式在系统突然断电时，吸附力突然消失，爬壁机器人意外掉落，造成无法预测损害的缺陷。

5、本实用新型能够有效应用在自动化检测作业中，检测空间范围广，移动灵活快捷，工作安全可靠，使用效果好，便于推广使用。

综上所述，本实用新型装置结构简单，设计合理，实现方便，能够有效应用在自动化检测作业中，检测空间范围广，移动灵活快捷，工作安全可靠，使用效果好，便于推广使用。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型防尘罩和密封罩内的结构示意图；

图3为图2的俯视图；

图4为图2的仰视图。

附图标记说明:

1—支撑板； 2—控制器模块； 3—微型摄像头伸缩模块；

4—云台摄像头； 5—驱动电机； 6—电永磁铁吸附模块；

7—伸缩式微型摄像头； 8—全向轮； 9—超声波避障模块；

10—防尘罩； 11—航空插头； 12—密封盖板；

14—密封罩； 15—LED灯带。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型的爬壁检测装置，包括支撑板1和连接在支撑板1上部的防尘罩10，以及连接在支撑板1下部的密封罩14；所述防尘罩10的上部连接有密封盖板12，所述防尘罩10内设置有控制器模块2和与控制器模块2相接的可视化检测单元，所述密封罩14内设置有吸附单元和用于装置移动的驱动单元，所述密封罩14上设置有多个超声波避障模块9和多个LED灯带15，所述驱动单元和LED灯带15均与控制器模块2的输出端连接，所述超声波避障模块9与控制器模块2的输入端连接。

具体实施时，支撑板1采用铝合金板材，防尘罩10采用聚氨酯材料，防尘罩10通过螺钉固定连接在支撑板1的上部，密封罩14采用聚氨酯材料，密封罩14通过螺钉固定连接在支撑板1的下部，密封盖板12采用铝合金板材，密封盖板12通过多根立柱与支撑板1连接，通过螺钉将密封盖板12与防尘罩10以及立柱的一端固定连接，立柱的另一端通过螺钉和支撑板1固定连接。

本实施例中，如图2所示，所述可视化检测单元包括微型摄像头伸缩模块3和多个云台摄像头4，所述微型摄像头伸缩模块3上连接有伸缩式微型摄像头7。

本实施例中，所述云台摄像头4的数量为三个，三个云台摄像头4均匀分布在支撑板1的上部边缘处。

具体实施时，如图3所示，三个云台摄像头4通过螺钉间隔120度安装在支撑板1的上部边缘处，云台摄像头可控转动范围为水平转角范围左右170度，垂直俯仰范围向上90度，向下45度，携带高功率LED红外灯，黑暗环境画面清晰可见。三个云台摄像头4均匀分布，相互配合，可以实现爬壁检修装置360度全景检测。

本实施例中，所述伸缩式微型摄像头7的末端设置有磁铁。

具体实施时，通过伸缩式微型摄像头7末端设置的磁铁，能够拾取遗落在狭小角落里的螺钉螺母等金属小配件。

本实施例中，所述防尘罩10采用透明材料，所述防尘罩10上设置有航空插头11和供伸缩式微型摄像头7伸出的开孔。

具体实施时，爬壁检测装置能够通过控制器模块2与外部控制箱进行无线数据传输，也能够通过航空插头11进行数据传输，传输云台摄像头4和伸缩式微型摄像头7采集的实时画面。

本实施例中，如图4所示，所述吸附单元包括固定连接在支撑板1下部的多个电永磁铁吸附模块6。

具体实施时，电永磁铁吸附模块6通电后会变成永磁铁，不需要持续供电，也能保持磁力，避免了传统的电磁铁断电后磁性消失的问题。

本实施例中，如图4所示，所述电永磁铁吸附模块6的数量为三个，三个电永磁铁吸附模块6间隔120度均匀分布在支撑板1的下部。

本实施例中，如图4所示，所述驱动单元包括固定连接在支撑板1下部的多个驱动电机5，每个所述驱动电机5的输出轴上连接有全向轮8。

具体实施时，三个驱动电机5各自通过电机支架固定连接在支撑板1的下部，每个驱动电机5的输出轴通过联轴器安装有全向轮8，三个全向轮8相互配合带动爬壁检测装置移动，实现爬壁检测装置前后、左右以及原地360旋转等运动，移动灵活快捷。

本实施例中，所述驱动电机5和全向轮8的数量均为三个，三个全向轮8均匀分布在密封罩14的周围。

本实施例中，所述超声波避障模块9的数量为三个，三个超声波避障模块9间隔120度均匀分布在密封罩14上，所述LED灯带15对称设置在超声波避障模块9的两侧。

具体实施时，三个超声波避障模块9间隔120度均匀分布在密封罩14上，用于360度范围无死角检测障碍物，LED灯带15对称设置在超声波避障模块9的两侧，LED灯带15能够点亮三种颜色，用于显示爬壁检测装置的工作状态。

本实用新型使用的具体过程为：

步骤一、作业人员将检测装置放置到待检测的金属表面，使电永磁铁吸附模块6靠近金属表面，用手拖住检测装置，按下检测开始按钮；

步骤二、电永磁铁吸附模块6产生磁吸力，将检测装置吸附在待检测的金属表面；

步骤三、通过控制器模块2控制驱动电机5工作，带动全向轮8转动，检测装置在待检测的金属表面爬行，爬行过程中遇到障碍物时，超声波避障模块9发出信号到控制器模块2中，作业人员通过云台摄像头4查看障碍物的形状大小和具体位置，并调整检测装置绕过障碍物；

步骤四、通过控制器模块2控制云台摄像头4工作，对检测空间进行全方位可视化检测；

步骤五、当遇到云台摄像头4无法看清的狭小空间时，通过控制器模块2控制微型摄像头伸缩模块3工作，将伸缩式微型摄像头7伸入狭小空间内进行可视化检测；

步骤六、整个检测作业完成后，作业人员用手拖住检测装置，按下检测结束按钮，电永磁铁吸附模块6磁力消失，将检测装置从金属表面取下。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (10)

1.一种爬壁检测装置，其特征在于：包括支撑板(1)和连接在支撑板(1)上部的防尘罩(10)，以及连接在支撑板(1)下部的密封罩(14)；所述防尘罩(10)的上部连接有密封盖板(12)，所述防尘罩(10)内设置有控制器模块(2)和与控制器模块(2)相接的可视化检测单元，所述密封罩(14)内设置有吸附单元和用于装置移动的驱动单元，所述密封罩(14)上设置有多个超声波避障模块(9)和多个LED灯带(15)，所述驱动单元和LED灯带(15)均与控制器模块(2)的输出端连接，所述超声波避障模块(9)与控制器模块(2)的输入端连接。

2.按照权利要求1所述的一种爬壁检测装置，其特征在于：所述可视化检测单元包括微型摄像头伸缩模块(3)和多个云台摄像头(4)，所述微型摄像头伸缩模块(3)上连接有伸缩式微型摄像头(7)。

3.按照权利要求2所述的一种爬壁检测装置，其特征在于：所述云台摄像头(4)的数量为三个，三个云台摄像头(4)均匀分布在支撑板(1)的上部边缘处。

4.按照权利要求2所述的一种爬壁检测装置，其特征在于：所述伸缩式微型摄像头(7)的末端设置有磁铁。

5.按照权利要求2所述的一种爬壁检测装置，其特征在于：所述防尘罩(10)采用透明材料，所述防尘罩(10)上设置有航空插头(11)和供伸缩式微型摄像头(7)伸出的开孔。

6.按照权利要求1所述的一种爬壁检测装置，其特征在于：所述吸附单元包括固定连接在支撑板(1)下部的多个电永磁铁吸附模块(6)。

7.按照权利要求6所述的一种爬壁检测装置，其特征在于：所述电永磁铁吸附模块(6)的数量为三个，三个电永磁铁吸附模块(6)间隔120度均匀分布在支撑板(1)的下部。

8.按照权利要求1所述的一种爬壁检测装置，其特征在于：所述驱动单元包括固定连接在支撑板(1)下部的多个驱动电机(5)，每个所述驱动电机(5)的输出轴上连接有全向轮(8)。

9.按照权利要求8所述的一种爬壁检测装置，其特征在于：所述驱动电机(5)和全向轮(8)的数量均为三个，三个全向轮(8)均匀分布在密封罩(14)的周围。

10.按照权利要求1所述的一种爬壁检测装置，其特征在于：所述超声波避障模块(9)的数量为三个，三个超声波避障模块(9)间隔120度均匀分布在密封罩(14)上，所述LED灯带(15)对称设置在超声波避障模块(9)的两侧。

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