[发明专利]一种超声波探伤爬壁机器人

说明书

本发明涉及一种超声波探伤爬壁机器人，其技术特点是：包括机架、两个履带驱动模块和磁吸附模块，磁吸附模块安装在机架底部中央，两个履带驱动模块分别安装在机架底部的磁吸附模块两侧，在机架上端还安装有超声检测模块。本发明设计合理，将爬壁机器人与超声波探伤设备结合在一起，其将超声波探头发出的超声波经耦合剂传入被测导磁壁面，通过反射回来的回波来分析被测导磁壁面内部状态，从而有效地对金属表面缺陷进行检测，能够在检测金属表面缺陷中代替人工作业，并运动稳定，成本更低、工作效率更高。

技术领域

本发明属于移动机器人技术领域，涉及爬壁机器人，尤其是一种超声波探伤爬壁机器人。

背景技术

石化储罐、大型船舶和油气管道等设备是石油、化工、粮油、食品、消防、交通、冶金、国防等行业必不可少的关键设备。石化储罐、大型船舶和油气管道等设备通常由金属材料制成，上述石化储罐、大型船舶和油气管道等设备在运行一段时间后，其金属表面会出现一些损伤，为了确保安全生产、设备安全运行、提高设备的使用寿命和劳动生产效率，就需要定期对石化储罐、大型船舶和油气管道等设备表面开展检测作业，以防机械故障而影响生产，或机械事故造成人员伤亡。

目前，通常采用人工方式对上述设备进行表面探伤检测，存在成本高、安全性差、工作效率低等问题。因此，如何安全、高效地对上述设备进行表面探伤检测是目前迫切需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种设计合理、效率高且安全可靠的超声波探伤爬壁机器人。

本发明解决现有的技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种超声波探伤爬壁机器人，包括机架、两个履带驱动模块和磁吸附模块，所述磁吸附模块安装在机架底部中央，所述两个履带驱动模块分别安装在机架底部的磁吸附模块两侧，在机架上端还安装有超声检测模块。

进一步，所述超声检测模块包括超声探伤仪探头和两个检测支架，第一检测支架底部安装在机架上表面，第一检测支架的另一端与第二检测支架相连接，第二检测支架的前端安装超声探伤探头。

进一步，所述第一支架为两部分可伸展式结构。

进一步，所述第一检测支架底部通过螺钉与机架安装在一起；所述第一检测支架与第二检测支架通过螺栓螺母安装在一起；所述第二检测支架通过螺钉与超声探伤仪安装在一起。

进一步，所述履带驱动模块包括电机、减速器、联轴器、蜗轮蜗杆传动机构、主动轮轴、主动齿轮、从动轮轴、从动轮、电机仓、同步带轮、同步带、外板、电机固定板、弹簧、张紧滑块、从动轮挡板、深沟球轴承、轴向球轴承、平键、套筒、轴用弹性挡圈；两块外板安装在电机仓两侧；所述电机固定板固定在电机仓内，所述电机和减速器固定在电机固定板上；所述蜗轮蜗杆传动机构和减速器输出轴通过联轴器连接；蜗轮通过平键和轴向球轴承与主动轮轴连接，通过轴用弹性挡圈限制蜗轮的轴向移动；所述主动轮轴穿过电机仓并通过深沟球轴承与所述外板连接；所述主动齿轮通过平键安装于主动轮轴两侧，通过轴用弹性挡圈限制主动轮齿的轴向移动，并通过套筒与深沟球轴承分隔开；所述从动轮通过深沟球轴承与从动轮轴连接；所述从动轮轴通过张紧滑块与弹簧安装在外板上；所述从动轮挡板与从动轮相连接，用于限制深沟球轴承的轴向运动；所述同步带安装在主动齿轮和从动轮上。

进一步，所述外板、电机仓通过螺钉安装在一起，所述电机固定板通过螺钉固定在电机仓内，所述电机和减速器通过螺钉固定在电机固定板上，所述从动轮挡板通过螺钉与从动轮连接在一起。

进一步，所述磁吸附模块包括磁铁、轭铁和垫片；所述磁铁直接吸附在轭铁上，所述轭铁固装在机架底部；所述垫片安装在轭铁与机架之间，用于调节磁铁相对于导磁壁面的距离。

进一步，所述磁铁为两块，采用竖直充磁方式且两块磁铁的磁极方向相反布置。

进一步，所述磁铁采用汝铁硼。