[发明专利]一种储罐罐壁维护机器人及其控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种储罐罐壁维护机器人及其控制系统。

背景技术

众所周知，在我国石油化工行业中，例如储油罐等原油存储设备作为重要的储存和运输部件在出厂之前或者使用一段时间后需要对罐壁的内外表面进行检测和维修，对于不合格的产品需要修理。现有的技术中都是通过人工进行检验，对于不合格的罐体表面进行打磨和喷涂防腐蚀喷涂料，采用人工检测和打磨方式不仅会直接危害人身健康，而且可能由于打磨火星的产生丽小范围燃烧或爆炸，具有严重的人身安全隐患。另一方面，罐体内壁也不方便人工操作，检测和打磨不均匀影响后期检测的准确性。现有技术急需一种代替人工对罐体进行检测和维护的储罐罐壁维护机器人及其控制系统。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种代替人工对罐体进行检测和维护的储罐罐壁维护机器人及其控制系统。

为实现上述目的，本发明的技术方案是提供了一种储罐罐壁维护机器人，包括车架和设置车架底部用于和罐壁配合的滚轮，所述车架四角设有用于将车架吸附压紧在管壁上的磁力座；所述车架中部转动连接有检测筒，所述检测筒外部与第一伺服电机驱动连接；所述检测筒内设有检测维护组件；所述车架前端设有用于跨越障碍的翻越支架。通过在车架上设置磁力座可以通过磁力将车架吸附于储罐罐壁上，通过设置检测维护组件可以实现对储罐罐壁的检测和维护，通过翻越支架可以提高机器人的攀爬性能。

作为优选地，所述维护组件包括摄像组件、打磨组件和喷涂组件，所述组件外部构造均为圆柱形，且均布于检测筒内。这样的设计使得机器人至少能够实现摄像、打磨和喷涂功能。通过第一伺服电机驱动检测筒转动可以很好的将三组不同功能组件进行切换。

作为优选地，所述摄像组件包括摄像组件外壳和设置在摄像组件外壳内的固定支架，所述固定支架上转动连接有摄像头固定轮，所述摄像头固定轮上均布有多个像素和焦距均不同的摄像头；所述摄像头固定轮与摄像伺服电机连接；所述摄像组件外壳底部朝向车架下端，所述摄像组件外壳底部设有透光保护罩。这样的设计使得操作者可以根据实际情况对不同焦距和像素的摄像头进行更换，或者在某一个摄像头出现问题之后其他摄像头作为备用；透光保护罩可以对摄像头起到保护作用。

作为优选地，所述打磨组件包括打磨组件外壳，所述打磨组件外壳底部设有打磨头，所述打磨头为圆形且设有三个，三个打磨头外缘与打磨组件外壳外缘相切设置，所述打磨头上端均连接有驱动杆，所述驱动杆之间设有驱动轮，所述驱动轮与驱动杆之间驱动连接，所述驱动轮上端通过打磨杆与设置在打磨组件外壳顶部的打磨伺服电机连接；所述打磨组件外壳上部设有限位块，所述驱动杆和打磨杆均穿过限位块且通过轴承与限位块转动连接；所述检测筒顶部设有用于驱动打磨组件外壳上下运行的气缸。这样的设计使得机器人可以通过打磨组件对罐壁表面不平整处或者有污物的地方进行打磨和清理，通过气缸使得打磨头与预定位置基础，通过打磨伺服电机带动打磨头旋转而实现打磨和清理效果。

作为优选地，所述喷涂组件包括喷涂组件外壳和密闭在喷涂组件外壳内的喷涂液，所述喷涂组件外壳底部朝向车架下端，所述喷涂组件外壳底部设有喷头，所述喷头通过导液管与喷涂组件外壳内部连通，所述导液管上设有喷涂液开关。这样的设计使得使用打磨组件打磨过的位置可以通过喷涂组件喷涂一定的保护液或者防腐蚀涂料来实现对罐壁的保护。

作为优选地，所述喷涂组件外壳为压力容器，所述喷涂组件外壳内在灌入喷涂液之后还通过压力设备压入部分空气，所述喷涂液通过内部气压将喷涂液从喷头喷出。这样的设计使得喷涂液可以依靠空气压力而实现喷涂；省去了外部用于将强喷涂压力的压力泵，简化了结构达到了同样的技术效果。

作为优选地，所述翻越支架包括基臂、延伸臂、基臂马达、延伸臂马达、伸缩气缸和转动吸块；所述基臂一端与车架前端中部通过基臂马达驱动连接，另一端与延伸臂通过延伸臂马达驱动连接，所述延伸臂外端设有转动吸块；所述基臂上设有用于改变基臂长度的伸缩气缸。这样的设计可以在机器人遇到较小的障碍，通过滚轮无法通过时，可以通过翻越支架的配合，使得机器人翻过障碍，提高机器人的运行性能。

作为优选地，所述转动吸块与延伸臂通过万向轴连接，所述转动吸块为机械式磁力座，所述机械式磁力座上设有控制磁力座吸合的第一控制开关。这样的设计利于延伸臂通过转动吸块与罐壁吸附，万向轴利于转动吸块与罐壁调整位置实现吸附。