[发明专利]一种超声相控阵焊缝检测磁吸附爬壁机器人及其工作方法

说明书

本发明提供一种超声相控阵焊缝检测磁吸附爬壁机器人及其工作方法，移动底盘装置采用磁吸附履带结构，防倾覆装置安装在移动底盘装置前后端，升降组件安装在机器人移动底盘装置前部，扫查架装置安装在升降组件前端，控制与检测系统实现机器人控制与信号采集处理功能，耦合剂装置为相控阵探头供给耦合剂。该机器人可以实现对液化石油气球型储罐表面焊缝的无损探伤检测，减少人工操作劳动量，适应恶劣工作条件，避免人工检测时危险事故的发生，满足严格的焊缝缺陷检测标准。

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，更具体地说涉及一种超声相控阵焊缝检测磁吸附爬壁机器人及其工作方法。

背景技术

液化石油气(LPG)作为非常重要的燃料以及化工原料被广泛地应用到各个领域中，其球形储罐在使用一段时间后，常在焊缝处出现应力腐蚀开裂的问题，易造成液化石油气泄漏、燃烧、爆炸等安全问题。目前超声相控阵检测技术已经广泛应用于焊缝缺陷检测中。球形储罐超声相控阵检测通常采用手工作业方式。在检测前需要提前搭设脚手架，检测人员携带相控阵检测设备攀爬脚手架，工作环境恶劣，劳动强度大，安全性差，而且检测效率低下。

随着科技的发展，机器人代替人完成简单重复、高危险性、高强度的劳动逐渐成为了未来的发展趋势。永磁吸附爬壁机器人是一种广泛应用于核工业、石化、造船等危险行业的特种机器人。随着焊缝检测技术向自动化方向的快速发展，很有必要设计一种能够代替人工实现液化石油气(LPG)球形储罐超声相控阵焊缝检测的机器人，以满足危险环境下的自动焊缝检测需求。

发明内容

本发明克服了现有技术中的不足，现有的超声相控阵检测采用手工作业方式，检测人员携带相控阵检测设备攀爬脚手架，工作环境恶劣，劳动强度大，安全性差，且检测效率低下，提供了一种超声相控阵焊缝检测磁吸附爬壁机器人及其工作方法，该机器人可以实现对液化石油气(LPG)球型储罐表面焊缝的无损探伤检测，减少人工操作劳动量，适应恶劣工作条件，避免人工检测时危险事故的发生，满足严格的焊缝缺陷检测标准。

本发明的目的通过下述技术方案予以实现。

一种超声相控阵焊缝检测磁吸附爬壁机器人，包括移动底盘装置、防倾覆装置、升降组件、扫查架装置、控制与检测系统和耦合剂装置，

所述移动底盘装置包括壳体、橡胶履带、直流减速电机、直流电机驱动器、履带永磁体、驱动轮、从动轮和辅助轮，在所述壳体内设置所述直流减速电机和所述直流电机驱动器，所述直流电机驱动器控制所述直流减速电机的运转，在所述壳体的左右两侧分别安装所述驱动轮、所述从动轮和所述辅助轮，所述驱动轮与所述直流减速电机的输出轴相连，为壳体提供动力，所述驱动轮、所述从动轮和所述辅助轮通过所述橡胶履带相连，从动轮和辅助轮跟随驱动轮转动，在所述橡胶履带上均匀固定所述履带永磁体，用于吸附铁磁材质表面，所述防倾覆装置设置在所述壳体的首尾两端的底部，所述耦合剂装置设置在所述壳体的顶端；