[發明專利]一種超聲波焊縫檢測機器人

有效

• 申請號: 202010873690.7
• 申請日: 2020-08-26
• 公開（公告）號: CN112077818B
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發明（設計）人: 王興松;桂超;李杰;田夢倩
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: B25J5/00
• 分類號: B25J5/00;B25J11/00;G01N29/04;G01N29/22;B62D57/024
• 代理公司: 南京眾聯專利代理有限公司 32206
• 代理人: 薛雨妍

本發明公開了一種用于超聲波焊縫檢測機器人，包括磁輪機構、車輪減震機構、繞Z軸旋轉的姿態調整機構、繞X軸旋轉的姿態調整機構、探頭升降橫移機構和探頭壓緊機構。磁輪機構通過與車輪減震機構固連，依靠磁力可以將整個機器人固定在球罐壁面上；車輪減震機構與磁輪機構相連；繞Z軸旋轉的姿態調整機構與車身兩側的車輪減震機構相連；繞X軸旋轉的姿態調整機構與車身前后兩部分的繞Z軸旋轉的姿態調整機構相連；探頭升降橫移機構與車身前半部分的繞X軸旋轉的姿態調整機構相連；探頭壓緊機構與升降橫移機構相連。本發明增強了探傷機器人在復雜壁面的適應性，同時也保證了超聲波探頭在探傷過程中的與壁面的良好接觸性。

技術領域

本發明涉及機器人，具體涉及一種超聲波焊縫檢測機器人。

背景技術

球罐多用于儲存特殊介質，且多為易燃、易爆和有毒介質，由于存在腐蝕、壓力和其他外部作用，球形儲罐不可避免地會受到各種損壞。球罐如果存在安全隱患，未能及時檢修而繼續使用，將會導致嚴重事故。在球罐的整個結構中，焊縫結構是最薄弱的，極易出現缺陷從而帶來極大的安全隱患，在焊接部件和結構中，裂縫會導致使用壽命和性能的損失，在進行檢測為了確保使用的安全性，需要定期檢查焊縫。目前對于球罐焊縫的檢測多為通過搭設腳手架人工完成檢測，這種方式不僅效率低，而且對于檢測人員而言具有很高的危險性。

如果能夠通過一種檢測機器人，代替工人完成球罐焊縫的檢測工作，并且可以將檢測得到的缺陷結果實時發送到上位機上，則可以減輕工作人員的工作量，提高工作效率，而且還更加安全可靠。目前市面上存在的焊縫檢測機器人僅僅只能實現檢測功能，并不能進行自動檢測，其仍然需要工作人員推動檢測機構進行人為檢測，這樣依舊不能規避球罐焊縫高空檢測時的風險性。本發明的應用場景之一便是用于球罐焊縫的自動檢測工作，其結構本身具有多個方向的曲率適應，能夠進行多種尺寸的球罐內外壁焊縫自動檢測，可以解決焊縫檢測過程中需要人工參與的問題，提高檢測的效率和可靠性，實現焊縫檢測的自動化。

發明內容

為解決上述問題，本發明公開了一種超聲波焊縫檢測機器人，解決目前球罐焊縫人工檢測風險高、成本高、效率低的問題，實現球罐焊縫檢測的自動化。

本發明所述的超聲波焊縫檢測機器人，包括磁輪機構、車輪減震機構、繞Z軸旋轉的姿態調整機構、繞X軸旋轉的姿態調整機構、探頭升降橫移機構和探頭壓緊機構。所述磁輪機構與車輪減震機構固連，所述車輪減震機構一端與磁輪機構固連，另一端通過轉動副與繞Z軸旋轉的姿態調整機構，所述繞Z軸旋轉的姿態調整機構兩端分別通過轉動副與車輪減震機構相連，所述繞X軸旋轉的姿態調整機構兩端分別通過轉動副與繞Z軸旋轉的姿態調整機構相連，所述探頭升降橫移機構一端通過底板與繞Z軸旋轉的姿態調整機構固連，另一端與探頭壓緊機構通過移動副相連，所述探頭壓緊機構通過移動副與探頭升降橫移機構相連。

所述磁輪機構包括磁環、軛鐵環、電機軸、電機，所述磁環與扼鐵環固連，所述扼鐵環與磁環固連，并與電機軸固連，所述電機軸一端與扼鐵環固連，另一端與電機固連，所述電機與電機軸固連，另一端與車輪減震機構中的連接件固連。

所述車輪減震機構包括電機支架、平行連桿、連接件、立桿、減震器、銷軸，所述電機支架一端與磁輪機構固連，一端同時與平行連桿、銷軸通過轉動副相連，所述平行連桿一端與電機支架通過轉動副相連，一端與連接件通過轉動副相連，所述連接件的一端通過轉動副與平行連桿、繞Z軸旋轉的姿態調整機構中的底板和連桿相連，且另一端與立桿固連，所述立桿一端與連接件固連，另一端與減震器通過轉動副相連，所述減震器一端通過轉動副與立桿相連，且另一端與銷軸通過轉動副相連，所述銷軸一端通過轉動副與減震器相連，且另一端與電機支架通過轉動副相連。