[實用新型]一種基于鋼結(jié)構(gòu)超聲波探傷的機器人檢測系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201920089620.5
• 申請日: 2019-01-21
• 公開（公告）號: CN209919895U
• 公開（公告）日: 2020-01-10
• 發(fā)明（設計）人: 艾青林;林小貝
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江工業(yè)大學
• 主分類號: B25J11/00
• 分類號: B25J11/00;B25J5/00;G01N29/22;G01N29/04
• 代理公司: 33241 杭州斯可睿專利事務所有限公司
• 代理人: 王利強

一種基于鋼結(jié)構(gòu)超聲波探傷的機器人檢測系統(tǒng)，包括移動模塊、控制模塊和檢測模塊，移動模塊包括一個車架、兩個車輪架、四組磁輪、一個第一電池及第一電池固定片；檢測模塊包括一個噴淋機構(gòu)、直流電機、一個第三電池、一個導向板、螺母套、一個超聲波傳感器固定塊、超聲波傳感器以及激光測距傳感器；控制模塊包括一個第二電池及第二電池固定片、模數(shù)轉(zhuǎn)換單元、主控單元、GPS單元、慣性導航單元、電機驅(qū)動單元、固態(tài)繼電器和無線通信單元。本實用新型成本不高，利用小車的優(yōu)點，再通過其攜帶的檢測模塊對被測表面進行鋼結(jié)構(gòu)損傷檢測工作，其具有檢測方式靈活、體積小、機動性強、檢測更為全面等特點。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于機器人領(lǐng)域，具體涉及一種基于鋼結(jié)構(gòu)超聲波探傷的機器人檢測系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著我國經(jīng)濟建設迅猛發(fā)展，各種復雜大型鋼結(jié)構(gòu)建筑不斷出現(xiàn)。其中，鋼結(jié)構(gòu)被廣泛應用于大型橋梁、大型空間結(jié)構(gòu)、高層建筑、大型鐵路交通樞紐、石油管道、核電站等。由于這些鋼結(jié)構(gòu)建筑對于結(jié)構(gòu)健康要求較高，因此，加強鋼結(jié)構(gòu)健康檢測，及時進行維修顯得尤為重要。

超聲波無損檢測是在不損壞零件或原材料工作狀態(tài)的前提下，使用超聲波對不能被直觀檢驗到的表面和內(nèi)部質(zhì)量進行檢查的一種檢測手段。超聲波檢測的原理是，如果金屬中有氣孔、裂紋、分層等缺陷(缺陷中有氣體)，超聲波傳播到金屬與缺陷的界面處時，就會全部或部分反射，反射回來的超聲波被探頭接收，通過儀器內(nèi)部的電路處理，在儀器的熒光屏上就會顯示出不同高度和有一定間距的波形，可以根據(jù)波形的變化特征判斷缺陷在零件中的深度、位置和形狀。超聲波檢測的優(yōu)點是檢測厚度大、靈敏度高、速度塊、成本低、對人體無害，并且能對缺陷進行定位和定量。

現(xiàn)有的超聲波檢測通常是由檢測人員手工進行操作、記錄和標記。通常零件被置于重型輥臺上，由輥臺的動力驅(qū)動零件旋轉(zhuǎn)，檢測人員手持檢測標準規(guī)定的超聲波傳感器，在涂有耦合劑的零件上往復運動，進行檢驗標準規(guī)定的檢測。這種檢測方法勞動強度大，檢測結(jié)果受操作人員的技術(shù)水平、疲勞程度、情緒波動等因素影響，檢測結(jié)果是通過檢驗人員手工根據(jù)儀器指示的指標進行記錄，手工對缺陷點進行標記，誤差往往比較大。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述問題，本實用新型的目的在于提高超聲波檢測的可靠性，降低檢測人員的勞動強度，特別地，本實用新型的目的是要實現(xiàn)零件超聲波檢測的自動化，對檢測結(jié)果采用計算機自動記錄，提高檢測效率和檢測的可靠性。

本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

一種基于鋼結(jié)構(gòu)超聲波探傷的機器人檢測系統(tǒng)，包括移動模塊、控制模塊和檢測模塊，所述移動模塊包括一個車架、兩個車輪架、四組磁輪、一個第一電池及第一電池固定片，每組磁輪包含一個直流減速電機、一個車輪、六片條形磁鐵和一個編碼器；所述檢測模塊包含一個噴淋機構(gòu)、直流電機、一個第三電池、一個導向板、螺母套、超聲波傳感器固定塊、一個超聲波傳感器以及激光測距傳感器，所述噴淋機構(gòu)包括一個耦合劑箱、耦合劑箱蓋、兩根水管、一個水泵和兩個水泵固定架，所述控制模塊包括一個第二電池及第二電池固定片、模數(shù)轉(zhuǎn)換單元、主控單元、無線通信單元、GPS單元、電機驅(qū)動單元、固態(tài)繼電器和慣性導航單元。

進一步，所述移動模塊的車輪架固定在車架下面，第一電池固定片固定在車架上面，第一電池通過第一電池固定片固定在車架的上面，為四個直流減速電機供電，磁輪的直流減速電機通過螺釘安裝固定在車輪架上，直流減速電機的驅(qū)動軸與磁輪固定連接，每個直流減速電機驅(qū)動一個磁輪；所述移動模塊的四組磁輪中，每組磁輪由六片條形磁鐵與車輪組成，六片條形磁鐵安裝在車輪圓周表面上，相鄰磁盤表面磁性相反；直流減速電機控制線與電機驅(qū)動單元相連，主控單元發(fā)出控制信號，通過電機驅(qū)動單元控制直流減速電機與磁輪的旋轉(zhuǎn)方向與轉(zhuǎn)速，使得機器人實現(xiàn)前進、后退、轉(zhuǎn)彎、停止動作；編碼器在車輪與直流減速電機之間固定在車輪架上，用于測量磁輪的轉(zhuǎn)速信息，并反饋給控制模塊。