[發明專利]球罐罐內用懸臂支撐兩軸轉動機構

在審

• 申請號: 202010375434.5
• 申請日: 2020-05-06
• 公開（公告）號: CN111425721A
• 公開（公告）日: 2020-07-17
• 發明（設計）人: 何彥忠;金珊珊;王興松;涂春磊;李杰
• 申請（專利權）人: 東南大學;江蘇省特種設備安全監督檢驗研究院;江蘇六朝松智能裝備技術研究院有限公司
• 主分類號: F16M11/04
• 分類號: F16M11/04;F16M11/12;F16M11/18;F16M11/38;F16M13/02;G01N33/207;G01S17/48
• 代理公司: 南京正聯知識產權代理有限公司 32243
• 代理人: 王素琴

本發明提供一種球罐罐內用懸臂支撐兩軸轉動機構，包括支撐定位架、兩軸轉動平臺和懸臂支撐架，兩軸轉動平臺的一端連接支撐定位架，兩軸轉動平臺的另一端連接懸臂支撐架，兩軸轉動平臺包括用于懸臂支撐架在水平向活動的水平旋轉組件和用于懸臂支撐架在垂直向活動的豎直俯仰組件，水平旋轉組件設有水平旋轉角度傳感器和第一激光測距儀；該裝置通過兩軸轉動平臺建立球罐檢測機器人球面運行定位坐標系，為實現準確定位提供結構基礎；利用球罐、兩軸轉動平臺和懸臂支撐架的幾何特性，結合角度傳感器，進一步實現準確定位，解決了由于球罐的內部光線差、電磁信號屏蔽等因素帶來的檢測機器人定位難的問題。

技術領域

本發明涉及一種球罐罐內用懸臂支撐兩軸轉動機構。

背景技術

球罐作為大型承壓設備，需要定期對球罐焊縫進行檢驗，對于球罐內部定期檢修，目前常用的方法是在球罐內部搭設腳手架，用于檢驗人員攀爬。這種方法存在的缺點：1)搭建和拆卸腳手架的工期長；2)檢測人員需要在腳手架上工作，操作不便且很危險。

為解決腳手架拆裝帶來的問題，不少專利提出了球罐內部載人工作臺。中國專利201720881272.6為“一種球罐內部檢測工作臺”提出的球罐內部檢測工作臺，其結構由底部支承平臺、中央支撐立柱、回轉支撐平臺、頂部回轉平臺和升降索引裝置組成。又如中國專利201020156974.6為“球罐檢驗用旋轉支架”提出的旋轉支架包括主立柱，主立柱上連接的可水平旋轉的轉臂連接座，以及與轉臂連接座連接的四連桿機構，四連桿機構自由端安裝著載人吊籃。這一類載人工作臺相比腳手架而言，拆裝方便，安全性也更高，但不可避免，需要檢測人員在吊籃上工作，環境惡劣，檢測人員工作強度大。

隨著檢測機器人技術的發展，球罐檢測機器人應用而生，檢測機器人通常為采用負壓吸附或者磁吸附的爬壁檢測機器人，但在檢測機器人的使用過程中，普遍存在以下問題：1)檢測機器人在壁面攀爬的穩定性問題；由于球罐內部的鐵銹以及檢測機器人的負載等因素，導致檢測機器人在檢測過程中會下滑甚至傾倒。2)檢測機器人的定位問題。檢測機器人的定位對于提升檢測自動化，以及檢測機器人的協同檢測具有重要的意義，但球罐內部光線昏暗，且球罐多為鋼制容器，使得基于視覺，基于無線信號等定位方式效果較差。

上述問題是在球罐焊縫進行檢驗的過程中應當予以考慮并解決的問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種球罐罐內用懸臂支撐兩軸轉動機構解決現有技術中存在的由于球罐內部光線昏暗，且球罐多為鋼制容器，使得基于視覺、無線信號等定位方式效果較差的問題。

本發明的技術解決方案是：

一種球罐罐內用懸臂支撐兩軸轉動機構，包括支撐定位架、兩軸轉動平臺和懸臂支撐架，兩軸轉動平臺的一端連接支撐定位架，兩軸轉動平臺的另一端連接懸臂支撐架，懸臂支撐架的端部設有檢測機器人，兩軸轉動平臺包括用于懸臂支撐架在水平向活動的水平旋轉組件和用于懸臂支撐架在垂直向活動的豎直俯仰組件，豎直俯仰組件設于水平旋轉組件上，水平旋轉組件設有水平旋轉角度傳感器和第一激光測距儀，豎直俯仰組件設有豎直俯仰角度傳感器和第二激光測距儀。

進一步地，水平旋轉組件包括轉臺豎直軸、第一連接板、安裝架一、水平軸承座、轉臺支撐板、大齒輪和小齒輪，水平軸承座采用帶軸承的水平軸承座，轉臺豎直軸的一端通過水平軸承座垂直連接轉臺支撐板，轉臺豎直軸的另一端設有大齒輪，轉臺豎直軸的另一端還設有用于連接支撐定位架的第一連接板，第一連接板設有用于連接第一激光測距儀的安裝架一，水平旋轉角度傳感器設于轉臺支撐板上，水平旋轉角度傳感器的轉軸設有小齒輪，小齒輪與大齒輪嚙合，轉臺豎直軸的另一端還連接支撐定位架。