[實用新型]一種雙段式管道焊縫檢測機器人

有效

• 申請號: 202223323695.6
• 申請日: 2022-12-12
• 公開（公告）號: CN218896376U
• 公開（公告）日: 2023-04-21
• 發明（設計）人: 譚耿志;王毅;王寶山;李小平;楊長輝;田磊;劉孟林
• 申請（專利權）人: 上海森松制藥設備工程有限公司
• 主分類號: G06V20/52
• 分類號: G06V20/52;G06T7/00
• 代理公司: 重慶博凱知識產權代理有限公司 50212
• 代理人: 黃河

本實用新型公開了一種雙段式管道焊縫檢測機器人，用于檢測待測管道內部焊縫，包括前機身、后機身、圖像采集機構、驅動機構、供電機構以及信號控制電路模塊；本實用新型最大限度的利用了直徑較小的管道內的有限空間，采用該布局使機器人體積大大減小，且兩段式結構中間采用了萬向節進行連接，使機器人在適配1.2~2英寸的管道內尺寸的同時，還能夠使機器人能夠順利過彎，對于相對復雜的管道內環境，機器人也可以正常工作，彌補了市場上沒有適配尺寸的管道焊縫檢測機器人的缺陷，實現了小管徑管內焊縫檢測的智能化，能夠實現管道焊縫的自動檢測，大大提高了檢測效率，降低了人工操作比重的占比，進而降低了錯誤率，提高了檢測準確率。

技術領域

本實用新型涉及管道機器人技術領域，具體涉及一種雙段式管道焊縫檢測機器人。

背景技術

隨著工業水平的提高，焊接技術已被廣泛應用于裝備制造、冶金工業、航空航天等重要領域。在金屬管道的應用領域，管道的對接位置常需要焊接處理，焊接在工業管道安裝中尤為重要，焊接質量決定了管道內運輸介質時工作狀態的穩定性，直接影響管道的安全及能效。在焊接時，受生產設備及工藝的影響，焊接件存在氣孔、未熔合及未焊透等不可避免的會出現缺陷，一旦焊接缺陷處未被提前發現，便會造成介質的滲漏或者泄漏現象，極大地影響生產效益并且會污染環境，更嚴重的甚至會造成安全事故。

焊接后的工業管道在投入使用之前需要對焊縫質量進行檢測。管道的焊縫檢測不僅在工業管道安裝后進行，還需要在正式投入使用之前進行復檢。但由于管道焊接好后無法直接觀測到焊縫的焊接質量，使用常規的射線探傷法、超聲探傷法、滲透探傷法等對焊縫進行質量檢測，會耗費較大的人力物力。

針對管道直徑為1.2~2英寸的小管徑金屬焊縫檢測，現常采用的方法是使用帶纜攝像頭，人工操作帶纜攝像頭伸入管道內部，即工業內窺鏡，工業內窺鏡由人工操作有線攝像頭進入管道內部，通過傳出的圖像再由管外工作人員對其掃描到的內部環境進行人工缺陷判斷。

工業內窺鏡的管內操作檢測難度較大，由于其有線攝像頭的特性，若是柔性線纜，其伸入管內的距離有限且無法環繞掃描管內環境，若是硬性可彎折線纜，其無法通過彎道、T型管等。而且每根管道都需要人為的操作送線進入管道，再由人工判斷焊縫位置而后進行質量檢測，會耗費較大的人力與時間成本，且效率較低。特別在大批量檢測管道焊縫時，人工操作的效率會更為降低且提高了較大的誤檢率。

由于這些特性，檢測結果往往與操作者的經驗相關，不同的操作者很容易產生較大誤差。而在獲得大量焊縫圖像后，需要檢測人員在計算機輔助下，從大量焊縫缺陷圖像中進行識別，長時間、多批次的檢測工作造成人眼視覺疲勞，導致漏檢誤檢。

由于以上的一些缺點，導致使用工業內窺鏡時，從工業內窺鏡進入到管道內部以及對管內不同缺陷檢測的環節都由操作人員完成，受到人工干擾的影響較大，檢測效率十分不穩定，導致檢測效率低，且誤檢率高。

因此，如果能夠自動識別管道內壁焊縫并對焊縫進行檢測，而且直接輸出檢測結果，那么就能夠大大降低由于人工操作失誤導致的誤檢率和漏檢率高的頻率。

針對焊縫的自動識別并對焊縫進行檢測，申請人發明了一種適用于清潔管道內部的焊縫檢測方法，對管道內部焊縫進行自動識別，在識別到焊縫后對焊縫的全景圖像進行采集，將采集到的焊縫圖像輸入焊縫異常情況目標檢測模型中對進行檢測并輸出檢測的結果。

這種識別并檢測焊縫的方法需要依賴于能夠進入管道內部用于焊縫檢測的電驅動推進的機械結構來實現。因此，申請人公開了一種管道焊縫檢測機器人，用于實現上述適用于清潔管道內部的焊縫檢測方法，進而實現對管道焊縫的檢測工作。

但是，對于管道直徑為1.2~2英寸（DN40~DN50）的管道來說，管道直徑較小，管道內部空間狹窄，需要對管道焊縫機器人在結構上進行適配性的設計，使管道焊縫檢測機器人能夠在管道直徑為1.2~2英寸金屬管中順利通行，能夠用于開展焊縫檢測工作。

實用新型內容