CN220137064U - 一种储罐磁粉检测与清理机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种储罐磁粉检测与清理机器人，至少包括行走底盘、磁粉检测装置、液箱和视觉系统；行走底盘包括基板和行走机构；液箱至少包括磁悬液存储区；磁粉检测装置包括滑动导轨、滑动支架、姿态调节电机、支撑盘、磁粉探伤仪、磁悬液喷嘴和滚珠丝杠机构；支撑盘通过滑动支架与滑动导轨滑动配合；滚珠丝杠机构用于驱动滑动支架沿滑动导轨往复滑动；姿态调节电机固定安装于支撑盘，磁粉探伤仪的磁化机柄与姿态调节电机的转轴连接；磁悬液喷嘴通过磁悬液导流管连接于液箱，用于向检测区域喷洒磁悬液；视觉系统包括摄像头和照明灯；照明灯用于对检测区域提供照度，摄像头用于采集磁痕图像；本机器人种能够替代人工对储罐进行自动磁粉探伤检测，提高了石化行业生产的安全性。

Description

一种储罐磁粉检测与清理机器人

技术领域

本实用新型属于研究领域，具体涉及一种储罐磁粉检测与清理机器人。

背景技术

现行的储罐定期检验多在设备停机时由人工搭设脚手架借助无损探伤手段完成。对设备停机进行检测，会造成生产过程不连续，使企业的生产效益降低；同时由于高空作业条件恶劣，操作风险过大，使工人的工作安全性大大降低。另一方面，磁粉检测存在人工操作劳动强度大、效率低、易因视觉疲劳造成漏检且无法保存数据等缺点，随着我国石化行业的迅速发展，研制满足于现场条件的储罐磁粉检测自动化装备代替人工进行检测操作具有十分重要的现实意义及实用价值。基于此，本实用新型设计了一种储罐磁粉检测与清理机器人。

实用新型内容

本实用新型的目的是：提供一种能够对储罐进行自动磁粉探伤检测的储罐磁粉检测与清理机器人，从而替代人工进行检测作业，提高了石化行业生产的安全性。

为实现上述技术目的，本实用新型采用的技术方案如下：

本实用新型的储罐磁粉检测与清理机器人至少包括行走底盘、磁粉检测装置、液箱和视觉系统；所述行走底盘包括基板和设置于基板底部的行走机构；所述液箱至少包括磁悬液存储区；所述磁粉检测装置包括设置于基板下方的滑动导轨、滑动支架、姿态调节电机、支撑盘、磁粉探伤仪、磁悬液喷嘴和滚珠丝杠机构；所述支撑盘通过设置于其底部的滑动支架与滑动导轨滑动配合；所述滚珠丝杠机构用于驱动滑动支架沿滑动导轨往复滑动；所述姿态调节电机固定安装于支撑盘，所述磁粉探伤仪的磁化机柄通过磁化机柄连接法兰与姿态调节电机的转轴连接；所述磁悬液喷嘴通过磁悬液导流管连接于液箱，用于向检测区域喷洒磁悬液；所述视觉系统包括摄像头和照明灯；所述照明灯用于对检测区域提供照度，所述摄像头用于采集磁痕图像。

进一步，所述机器人还包括设置于基板下方的清扫装置；所述清扫装置包括转动轴、毛刷、清扫驱动电机和水喷头；所述毛刷分布于转动轴外圆面上，所述清扫驱动电机用于驱动转动轴转动；所述水喷头通过清水管与液箱连接，用于向检测区域喷洒清水。

进一步，所述液箱分为磁悬液存储区和清水区，其内部设有水泵用于分别向磁悬液喷嘴和水喷头输送磁悬液或清水。

进一步，所述行走机构包括行走驱动电机和行走轮；所述行走驱动电机通过固定支架固定于基板底部；所述行走轮通过法兰盘与行走驱动电机的转轴连接。

进一步，所述机器人还包括设置于基板下方的储罐吸附装置；所述储罐吸附装置包括电动推杆、吸盘、空心圆柱永久磁体、气管和气泵；所述电动推杆铰接于吸盘和基板之间；所述空心圆柱永久磁体设置于吸盘上方，用于提供对储罐的基础吸附力；所述气泵通过气管与吸盘连接，用于对吸盘进行抽真空。

本实用新型的有益效果为：本实用新型的储罐磁粉检测与清理机器人，通过行走机构和储罐吸附装置相互配合使其能够在附着在储罐内壁并自主行走；机器人底部携带的磁粉检测装置通过滚珠丝杠和姿态调节电机带动磁粉探伤仪在储罐内壁上运动到检测区域，利用磁粉探伤仪的触头对储罐内壁进行磁化，同时，利用磁悬液喷嘴向检测区域喷洒磁悬液；然后在照明灯提供的光照条件下利用摄像头采集磁痕图像，最终通过磁痕图像判断储罐的缺陷位置。本储罐磁粉检测与清理机器人能够替代作业人员进入储罐内部进行检测作业，降低了储罐缺陷检测的劳动强度，同时提高了石化行业生产的安全性。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型的行走机构和储罐吸附装置的布置示意图；

图3为本实用新型的清扫装置的结构示意图；

图4为本实用新型的液箱的结构示意图；

图5为本实用新型的清扫区和磁粉检测区的布置示意图；

图6为本实用新型的行走装置的结构示意图；

图7为本实用新型的磁粉检测装置的结构示意图；

图8为本实用新型的储罐吸附装置的结构示意图；

图9为本实用新型的视觉系统的结构示意图。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员可以更好地理解本实用新型，下面结合实施例对本实用新型技术方案进一步说明。

如图1-2所示，本实施例的储罐磁粉检测与清理机器人，包括行走底盘、磁粉检测装置9、液箱4、视觉系统11、清扫装置12和储罐吸附装置10。

所述行走底盘包括基板2和设置于基板2底部的行走机构8；磁粉检测装置9布置于基板2下方中部位置，两对行走机构8和三对储罐吸附装置10分设在基板2下方两侧位置。

如图1所示，基板2四周分别通过侧板1和前后挡板7合围形成一个相对封闭的空间的作业箱5，避免自然光线对摄像头11-1采集图像成像造成影响。如图5所示，作业箱5分隔为清扫区I和磁粉检测区II；如图3所示，所述清扫装置12安装于清扫区I内，其包括转动轴12-1、毛刷12-3、清扫驱动电机3和水喷头12-2；转动轴12-1可通过轴承支承在清扫区I内，所述毛刷12-3分布于转动轴12-1外圆面上，所述清扫驱动电机3的转轴通过联轴器与转动轴12-1相连以驱动转动轴12-1转动；所述水喷头12-2通过清水管13-2与液箱4连接，用于向检测区域喷洒清水。为避免储罐内壁的杂质影响检测结果，利用毛刷12-3配合清水对待检测的储罐内壁进行清扫，再利用磁粉检测装置9进行检测。

如图4所示，所述液箱4设置于基板2上方，其包括磁悬液存储区和清水区，其内部设有水泵，外部设有管路，从而实现分别向磁悬液喷嘴9-9和水喷头12-2输送磁悬液或清水。

如图6所示，所述行走机构8包括行走驱动电机8-3和行走轮8-1；所述行走驱动电机8-3通过固定支架8-2固定于基板2底部；所述行走轮8-1通过法兰盘8-4与行走驱动电机8-3的转轴连接，利用行走驱动电机8-3驱动行走轮8-1转动可实现机器人在储罐内壁的行走。

如图7、9所示，所述磁粉检测装置9包括设置于基板2下方的滑动导轨9-1、滑动支架9-2、姿态调节电机9-3、支撑盘9-4、磁粉探伤仪、磁悬液喷嘴9-9和滚珠丝杠机构；所述滑动导轨9-1固定安装于基板2底部，所述支撑盘9-4通过设置于其底部的滑动支架9-2与滑动导轨9-1滑动配合；所述滚珠丝杠机构用于驱动滑动支架9-2沿滑动导轨9-1往复滑动，其中滚珠丝杠机构的螺母安装于滑动支架9-2上，丝杠9-11通过电机6驱动转动，实现滑动支架9-2的往复滑动；所述姿态调节电机9-3固定安装于支撑盘9-4，所述磁粉探伤仪的磁化机柄9-5通过磁化机柄连接法兰9-10与姿态调节电机9-3的转轴连接，从而实现磁粉探伤仪的摆动，磁粉探伤仪的磁化触头包括可相对转动的触头第一节9-6和触头第二节9-7，从而构成可调节式磁化装置，通过调节触头第一节9-6、触头第二节9-7的相对转动可以实现磁化范围的调节；所述磁悬液喷嘴9-9通过磁悬液导流管9-8连接于液箱4，用于向检测区域喷洒磁悬液；所述视觉系统11包括摄像头11-1和照明灯11-2；所述照明灯11-2用于对检测区域提供照度，所述摄像头11-1用于采集磁痕图像。利用本机器人进行检测时，通过滚珠丝杠和姿态调节电机9-3带动磁粉探伤仪在储罐内壁上运动到检测区域，利用磁粉探伤仪的触头对储罐内壁进行磁化，同时，利用磁悬液喷嘴9-9向检测区域喷洒磁悬液；然后在照明灯11-2提供的光照条件下利用摄像头11-1采集磁痕图像，最终通过磁痕图像判断储罐是否存在缺陷及其位置。

如图8所示，所述机器人还包括设置于基板2下方的储罐吸附装置10；所述储罐吸附装置10包括电动推杆10-1、吸盘10-3、空心圆柱永久磁体10-4、气管和气泵；所述电动推杆10-1铰接于吸盘10-3和基板2之间；所述空心圆柱永久磁体10-4设置于吸盘10-3上方，用于提供对储罐的基础吸附力；所述气泵通过气管与吸盘10-3连接，用于对吸盘10-3进行抽真空；每个吸盘10-3通过两个电动推杆10-1与基板2相连，电动推杆10-1的壳体上端通过固定架10-8与基板2底部铰接，电动推杆10-1的推杆下端通过铰链10-2与吸盘10-3顶部铰接；空心圆柱永久磁体10-4同轴固定在吸盘10-3顶部；中心气管10-6穿过空心圆柱永久磁体10-4与吸盘10-3内部连通，中心气管10-6上端通过气管封盖10-7封堵，中心气管10-6侧部设置气管接头10-5与气管连接，储罐吸附装置10通过2个电动推杆10-1的运动配合实现吸盘10-3与空心圆柱永久磁体10-4位置与姿态的调节从而实现吸盘10-3与储罐表面贴合，吸盘10-3在机器人储罐磁粉检测过程提供吸力补偿，避免因磁粉检测装置9运动过程中重力分布变化导致空心圆柱永久磁体10-4吸力不够机器人掉落。最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种储罐磁粉检测与清理机器人，其特征在于：至少包括行走底盘、磁粉检测装置、液箱和视觉系统；

所述行走底盘包括基板和设置于基板底部的行走机构；

所述液箱至少包括磁悬液存储区；

所述磁粉检测装置包括设置于基板下方的滑动导轨、滑动支架、姿态调节电机、支撑盘、磁粉探伤仪、磁悬液喷嘴和滚珠丝杠机构；所述支撑盘通过设置于其底部的滑动支架与滑动导轨滑动配合；所述滚珠丝杠机构用于驱动滑动支架沿滑动导轨往复滑动；所述姿态调节电机固定安装于支撑盘，所述磁粉探伤仪的磁化机柄通过磁化机柄连接法兰与姿态调节电机的转轴连接；所述磁悬液喷嘴通过磁悬液导流管连接于液箱，用于向检测区域喷洒磁悬液；

所述视觉系统包括摄像头和照明灯；所述照明灯用于对检测区域提供照度，所述摄像头用于采集磁痕图像。

2.根据权利要求1所述的储罐磁粉检测与清理机器人，其特征在于：所述机器人还包括设置于基板下方的清扫装置；所述清扫装置包括转动轴、毛刷、清扫驱动电机和水喷头；所述毛刷分布于转动轴外圆面上，所述清扫驱动电机用于驱动转动轴转动；所述水喷头通过清水管与液箱连接，用于向检测区域喷洒清水。

3.根据权利要求1所述的储罐磁粉检测与清理机器人，其特征在于：所述液箱分为磁悬液存储区和清水区，其内部设有水泵用于分别向磁悬液喷嘴和水喷头输送磁悬液或清水。

4.根据权利要求1所述的储罐磁粉检测与清理机器人，其特征在于：所述行走机构包括行走驱动电机和行走轮；所述行走驱动电机通过固定支架固定于基板底部；所述行走轮通过法兰盘与行走驱动电机的转轴连接。

5.根据权利要求1所述的储罐磁粉检测与清理机器人，其特征在于：所述机器人还包括设置于基板下方的储罐吸附装置；所述储罐吸附装置包括电动推杆、吸盘、空心圆柱永久磁体、气管和气泵；所述电动推杆铰接于吸盘和基板

之间；所述空心圆柱永久磁体设置于吸盘上方，用于提供对储罐的基础吸附力；

所述气泵通过气管与吸盘连接，用于对吸盘进行抽真空。