[發明專利]一種海上平臺圓柱形樁腿內部缺陷機器人檢測系統

有效

• 申請號: 201710454603.2
• 申請日: 2017-06-15
• 公開（公告）號: CN107081788B
• 公開（公告）日: 2023-08-29
• 發明（設計）人: 穆勝軍;高連燁;莊繼澤;陳勇;楊貴強;楊靜;孫恪成;牛志剛;楊波
• 申請（專利權）人: 中海油能源發展股份有限公司;中海油能源發展股份有限公司采油服務分公司
• 主分類號: B25J19/00
• 分類號: B25J19/00;G01S15/08;G01S17/08
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 劉玥

1.一種海上平臺圓柱形樁腿內部缺陷機器人檢測系統，其特征在于，由爬壁機器人、激光測距系統、超聲測厚系統、視覺檢測系統、信息無線傳輸系統、控制系統構成；

所述爬壁機器人包括中軀干，所述中軀干的上下兩端分別連接有中上伸縮腿和中下伸縮腿，所述中上伸縮腿和所述中下伸縮腿的外側分別連接有能夠相對于所述中軀干作縱向伸縮運動的上伸縮軀干和下伸縮軀干，所述上伸縮軀干和所述下伸縮軀干的端部分別連接有上伸縮腿和下伸縮腿；所述上伸縮腿、所述中上伸縮腿、所述中下伸縮腿和所述下伸縮腿的伸出端部分別設置有上腿吸盤、中上腿吸盤、中下腿吸盤和下腿吸盤；

所述激光測距系統由設置在所述爬壁機器人上的八個激光測距傳感器構成；

所述超聲測厚系統包括分別設置在所述中上腿吸盤兩側的兩個上探頭噴嘴機構，分別設置在所述中下腿吸盤兩側的兩個下探頭噴嘴機構，和與所述上探頭噴嘴機構和所述下探頭噴嘴機構相連接的耦合劑噴射系統；

所述視覺檢測系統由設置在所述下伸縮腿底面上的旋轉云臺機構和設置在所述旋轉云臺機構上的圖像采集機構構成；

所述信息無線傳輸系統由設置在所述上伸縮腿頂面上的第一無線網橋模塊和設置在海上平臺圓柱形樁腿頂部人孔處的第二無線網橋模塊構成；

所述控制系統包括與所述爬壁機器人、所述激光測距系統、所述超聲測厚系統、所述視覺檢測系統和所述信息無線傳輸系統相連接的PLC系統；

其中，所述圖像采集機構為整體式機構，包括相機、攝像頭和LED光環，所述相機與所述控制系統相連接；

所述控制系統的所述PLC系統包括主機，RS232接口、模擬量輸入模塊、以太網模塊、數字輸出接口、步進電機控制模塊、伺服電機控制模塊和電源模塊。

2.根據權利要求1所述的海上平臺圓柱形樁腿內部缺陷機器人檢測系統，其特征在于，所述上伸縮腿、所述中上伸縮腿、所述中下伸縮腿和所述下伸縮腿均由固定部分和能相對于所述固定部分作橫向伸縮運動的運動部分組成，所述上腿吸盤、所述中上腿吸盤、所述中下腿吸盤和所述下腿吸盤分別設置在所述上伸縮腿、所述中上伸縮腿、所述中下伸縮腿和所述下伸縮腿的運動部分的端部。

3.根據權利要求1或2所述的海上平臺圓柱形樁腿內部缺陷機器人檢測系統，其特征在于，所述上腿吸盤、所述中上腿吸盤、所述中下腿吸盤和所述下腿吸盤均由吸盤基座、電吸鐵、吸盤彈簧、和短沉頭螺栓構成；所述吸盤基座設置有四個電吸鐵安裝位，每個所述安裝位設置有一個所述電吸鐵；所述電吸鐵為長方體結構，每塊所述電吸鐵的非吸附面分別通過兩個所述短沉頭螺栓與所述吸盤基座的安裝位的底部相連接，每個所述短沉頭螺栓上空套一個所述吸盤彈簧，所述吸盤彈簧位于所述電吸鐵的非吸附面與所述吸盤基座的螺栓連接孔之間。

4.根據權利要求1所述的海上平臺圓柱形樁腿內部缺陷機器人檢測系統，其特征在于，所述激光測距系統的所述激光測距傳感器分別為設置在所述下腿吸盤兩側的兩個下腿吸盤激光傳感器，設置在下伸縮腿兩側的兩個下腿激光傳感器，設置在上腿吸盤兩側的兩個上腿吸盤激光傳感器，和設置在上伸縮腿兩側的兩個上腿激光傳感器。

5.根據權利要求1所述的海上平臺圓柱形樁腿內部缺陷機器人檢測系統，其特征在于，所述上探頭噴嘴機構和所述下探頭噴嘴機構均由噴嘴本體、軟管接頭、長螺栓、探頭彈簧、鎖緊螺母和超聲探頭構成；所述噴嘴本體上設置有用于安裝所述超聲探頭的中心孔，以及用于噴射耦合劑的進液口、噴液口和貫通孔；所述超聲探頭設置在所述中心孔內，所述超聲探頭的底部通過所述長螺栓與所述噴嘴本體相連接，并通過所述鎖緊螺母鎖緊；所述長螺栓的前端部伸入所述中心孔內，所述長螺栓上、位于所述中心孔底部與所述鎖緊螺母之間空套一所述探頭彈簧；所述軟管接頭設置在所述噴嘴本體的進液口，所述軟管接頭的底部設置有O型圈。

6.根據權利要求1所述的海上平臺圓柱形樁腿內部缺陷機器人檢測系統，其特征在于，所述超聲測厚系統的所述耦合劑噴射系統包括設置在所述中軀干內側的蓄能器，所述蓄能器的出口通過總液管連接有電磁閥，所述電磁閥的出口通過四根軟管分別于所述兩個上探頭噴嘴機構和所述兩個下探頭噴嘴機構相連接。