一种焊缝检测用智能爬行机器人的制作方法

1.本发明属于储罐焊缝智能识别设备技术领域，具体是指一种焊缝检测用智能爬行机器人。


背景技术：

2.目前，罐体表面焊缝的超声检测绝大部分都由人工探头手动检测，工作强度高，技术水平低，准确度低，检测结果容易受人为因素影响，焊缝检测数据受操作人员的影响误差较大。且罐体内部如果为有毒有害气体，人工检测会严重影响工人的身体健康。


技术实现要素：

3.针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供了一种能够在储罐上爬行并用来探测储罐焊缝，在焊缝检测工作中可以扫查焊缝的同时保存焊缝检测数据，确保检测结果的正确性，可以代替人工进行危险作业，方便使用的焊缝检测用智能爬行机器人。
4.本发明采取的技术方案如下：本发明一种焊缝检测用智能爬行机器人，包括机器人本体、焊缝检测设备和智能采集分析处理系统，所述机器人本体底部设有移动磁轮，所述机器人本体通过移动磁轮于罐壁上行走，所述焊缝检测设备安装设于机器人本体上，所述焊缝检测设备用于扫查焊缝及检测焊缝的厚度，所述智能采集分析处理系统设于机器人本体内，且所述智能采集分析处理系统连接并控制移动磁轮以及焊缝检测设备的工作状态。
5.作为进一步阐述的方案，所述焊缝检测设备包括超声波探测装置、测厚装置和检测臂，所述检测臂安装设于机器人本体的行进方向前端，所述超声波探测装置、测厚装置安装设于检测臂的顶部，所述超声波探测装置、测厚装置均与智能采集分析处理系统连接，所述智能采集分析处理系统至少包括一个中央处理器，所述中央处理器多方面采集与数据存储并通过分析处理进行检测数据的分析和判断，并达到快速反馈焊缝的位置。
6.优选方案中，所述超声波探测装置为超声探头，通过发出超声波可以同时探测罐内壁和罐外壁的焊缝。
7.进一步地，所述移动磁轮上轴连设有驱动电机。
8.优选地，所述中央处理器包括数据存储模块、电器驱动模块、数据分析模块、超声采集模块、伺服运动模块、信号反馈模块、电源模块、人机交互模块和无线通信模块，所述电源模块和电器驱动模块用于控制机器人本体和焊缝检测设备的开关状态，所述超声探头与超声采集模块连接，通过所述超声采集模块实现储罐内壁和外壁焊缝的检测，所述伺服运动模块与驱动电机连接，用于控制移动磁轮的运动，所述测厚装置用于在检测到焊缝后测量焊缝的厚度，中央处理器通过数据存储模块实现对焊缝的位置数据与厚度数据进行存储，并通过数据分析模块进行分析处理从而实现对检测数据的分析和判断，更好的分析检测焊缝，通过信号反馈模块和无线通信模块实现与中控设备的数据传输，通过中控设备在人机交互模块的作用下实现人机交互的目的。
9.进一步地，所述检测臂上还安装设有摄像头，在进行焊缝超声检测过程中，通过高
清摄像头进行快速拍摄罐壁细节图像，所述中央处理器还包括视频采集模块，所述视频采集模块与摄像头连接，所述摄像头所拍摄到的图像数据通过视频采集模块来进行分析处理。
10.本方案一种焊缝检测用智能爬行机器人，采用上述结构本发明取得的有益效果如下：
11.1、采用焊缝检测智能爬行机器人代替人工进入储罐内部进行检测，以避免有毒有害气体、液体伤害人体，以及提升检测的精度。
12.2、能够在储罐上爬行并用来探测储罐焊缝，在焊缝检测工作中可以扫查焊缝的同时保存焊缝检测数据，确保检测结果的正确性。
13.3、在使用中可以完整保存罐壁的焊缝检测数据，而且能够自动生成检测报告，方便检查对错，提高检测结果的正确性；且在使用中能够减少对机器人操作技术人员的技术水平的依赖，能够减小人为原因对检测结果的影响。
附图说明
14.图1为本方案所提供的焊缝检测用智能爬行机器人的整体结构示意图；
15.图2为本方案所提供的机器人本体的仰视结构示意图；
16.图3为图1的左视图；
17.图4为本方案中智能采集分析处理系统的组成框图；
18.图5为本方案中机器人本体的视觉与厚度检测系统组成框图；
19.图6为本方案中机器人本体的超声检测采集与分析处理系统框图。
20.其中，1、机器人本体，2、焊缝检测设备，3、移动磁轮，4、测厚装置，5、超声波探测装置，6、摄像头。
21.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
具体实施方式
22.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
23.如图1-6所示，本发明一种焊缝检测用智能爬行机器人，包括机器人本体1、焊缝检测设备2和智能采集分析处理系统，机器人本体1底部设有移动磁轮3，机器人本体1通过移动磁轮3于罐壁上行走，焊缝检测设备2安装设于机器人本体1上，焊缝检测设备2用于扫查焊缝及检测焊缝的厚度，智能采集分析处理系统设于机器人本体1内，且智能采集分析处理系统连接并控制移动磁轮3以及焊缝检测设备2的工作状态。
24.作为进一步阐述的方案，焊缝检测设备2包括超声波探测装置5、测厚装置4和检测臂，检测臂安装设于机器人本体1的行进方向前端，超声波探测装置5、测厚装置4安装设于检测臂的顶部，超声波探测装置5、测厚装置4均与智能采集分析处理系统连接，超声波探测装置5的探头可以发出超声波来扫查焊缝，而测厚装置4在进行罐壁焊缝检测时，能够进行
厚度测量，智能采集分析处理系统至少包括一个中央处理器，中央处理器多方面采集与数据存储并通过分析处理进行检测数据的分析和判断，并达到快速反馈焊缝的位置。
25.优选方案中，超声波探测装置5、测厚装置4均可采用超声探头，通过发出超声波可以同时探测罐内壁和罐外壁的焊缝以及焊缝的厚度，检测臂上还安装设有摄像头6。
26.进一步地，移动磁轮3上轴连设有驱动电机，通过移动磁轮3爬行可以在罐壁实现前进、后退、移动速度控制及方向控制。
27.优选地，中央处理器包括数据存储模块、电器驱动模块、数据分析模块、超声采集模块、伺服运动模块、信号反馈模块、视频采集模块、电源模块、人机交互模块和无线通信模块，电源模块和电器驱动模块用于控制机器人本体1和焊缝检测设备2的开关状态，超声探头与超声采集模块连接，通过超声采集模块实现储罐内壁和外壁焊缝的检测，伺服运动模块与驱动电机连接，用于控制移动磁轮3的运动，测厚装置4用于在检测到焊缝后测量焊缝的厚度，中央处理器通过数据存储模块实现对焊缝的位置数据与厚度数据进行存储，并通过数据分析模块进行分析处理从而实现对检测数据的分析和判断，更好的分析检测焊缝，通过信号反馈模块和无线通信模块实现与中控设备的数据传输，通过高清摄像头6进行快速拍摄罐壁细节图像，中央处理器还包括视频采集模块，视频采集模块与摄像头6连接，摄像头6所拍摄到的图像数据通过视频采集模块来进行分析处理，通过中控设备在人机交互模块的作用下实现人机交互的目的。焊缝检测数据由采集卡进行快速采集，然后系统进行存储数据并通过机器软件进行分析处理，在分析过程中如果发现有焊缝，自动存储记录同时反馈给机器人操作者。
28.另外，在进行焊缝检测过程中，通过高清摄像头6进行图像拍摄识别，图像信息通过图像采集系统进行处理分析，如果发现焊缝图像将自动进入焊缝检测模式，启动机器人的运动和超声检测系统进行焊缝检测作业。
29.具体使用时，机器人本体1通过移动磁轮3的使用，在爬行过程中可以实现自动适应储罐罐壁结构的效果，将复杂的人工检测步骤简化，机器人本体1上面搭载的超声探头通过发出超声波可以同时探测罐内壁和罐外壁的焊缝，以及焊缝的厚度；高清摄像机来采集储罐的图像信息，更好的分析检测焊缝，在进行焊缝超声检测过程中，通过高清摄像头6进行快速拍摄罐壁细节图像，图像数据通过图像采集系统来进行分析处理。
30.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
31.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
32.以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相
似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种焊缝检测用智能爬行机器人，其特征在于：包括机器人本体、焊缝检测设备和智能采集分析处理系统，所述机器人本体底部设有移动磁轮，所述机器人本体通过移动磁轮于罐壁上行走，所述焊缝检测设备安装设于机器人本体上，所述焊缝检测设备用于扫查焊缝及检测焊缝的厚度，所述智能采集分析处理系统设于机器人本体内，且所述智能采集分析处理系统连接并控制移动磁轮以及焊缝检测设备的工作状态。2.根据权利要求1所述的一种焊缝检测用智能爬行机器人，其特征在于：所述焊缝检测设备包括超声波探测装置、测厚装置和检测臂，所述检测臂安装设于机器人本体的行进方向前端，所述超声波探测装置、测厚装置安装设于检测臂的顶部，所述超声波探测装置、测厚装置均与智能采集分析处理系统连接，所述智能采集分析处理系统至少包括一个中央处理器，所述中央处理器多方面采集与数据存储并通过分析处理进行检测数据的分析和判断，并达到快速反馈焊缝的位置。3.根据权利要求2所述的一种焊缝检测用智能爬行机器人，其特征在于：所述超声波探测装置为超声探头，通过发出超声波可以同时探测罐内壁和罐外壁的焊缝。4.根据权利要求3所述的一种焊缝检测用智能爬行机器人，其特征在于：所述移动磁轮上轴连设有驱动电机。5.根据权利要求4所述的一种焊缝检测用智能爬行机器人，其特征在于：所述测厚装置也采用超声探头。6.根据权利要求5所述的一种焊缝检测用智能爬行机器人，其特征在于：所述中央处理器包括数据存储模块、电器驱动模块、数据分析模块、超声采集模块、伺服运动模块、信号反馈模块、电源模块、人机交互模块和无线通信模块，所述电源模块和电器驱动模块用于控制机器人本体和焊缝检测设备的开关状态，所述超声探头与超声采集模块连接，通过所述超声采集模块实现储罐内壁和外壁焊缝的检测，所述伺服运动模块与驱动电机连接，用于控制移动磁轮的运动，所述测厚装置用于在检测到焊缝后测量焊缝的厚度，中央处理器通过数据存储模块实现对焊缝的位置数据与厚度数据进行存储，并通过数据分析模块进行分析处理从而实现对检测数据的分析和判断，更好的分析检测焊缝，通过信号反馈模块和无线通信模块实现与中控设备的数据传输，通过中控设备在人机交互模块的作用下实现人机交互的目的。7.根据权利要求6所述的一种焊缝检测用智能爬行机器人，其特征在于：所述检测臂上还安装设有摄像头，在进行焊缝超声检测过程中，通过高清摄像头进行快速拍摄罐壁细节图像，所述中央处理器还包括视频采集模块，所述视频采集模块与摄像头连接，所述摄像头所拍摄到的图像数据通过视频采集模块来进行分析处理。

技术总结
本发明公开了一种焊缝检测用智能爬行机器人，包括机器人本体、焊缝检测设备和智能采集分析处理系统，所述机器人本体底部设有移动磁轮，所述机器人本体通过移动磁轮于罐壁上行走，所述焊缝检测设备安装设于机器人本体上，所述焊缝检测设备用于扫查焊缝及检测焊缝的厚度，所述智能采集分析处理系统设于机器人本体内，且所述智能采集分析处理系统连接并控制移动磁轮以及焊缝检测设备的工作状态。本发明属于储罐焊缝智能识别设备技术领域，具体是提供了一种能够在储罐上爬行并用来探测储罐焊缝，在焊缝检测工作中可以扫查焊缝的同时保存焊缝检测数据，确保检测结果的正确性，可以代替人工进行危险作业，方便使用的焊缝检测用智能爬行机器人。能爬行机器人。能爬行机器人。


技术研发人员：李民康 肖吉 党雅歌
受保护的技术使用者：北斗启明（北京）节能科技服务有限公司
技术研发日：2023.03.21
技术公布日：2023/7/22