管道内防腐补口机器人系统技术方案

本实用新型专利技术涉及管道内防腐补口机器人系统，包括有动力牵引车、电池牵引车、喷砂车、回收车和喷涂车，每辆车之间由万向节联接,每辆车由车体和车体底部的车轮组成,动力牵引车的动力单元由电机a和涡轮蜗杆减速箱a组成，电池牵引车的动力单元由电机b和涡轮蜗杆减速箱b组成,喷砂车两端安装有气囊，喷砂嘴在车体中间,喷砂车前端设有定位摄像机，用来对准焊缝,回收车上安装着磨料仓，车体底部设有回收吸头,喷涂车上携带涂料仓，喷枪居于管道正中央，喷枪的端头安装有旋杯。

【技术实现步骤摘要】
管道内防腐补口机器人系统
本技术属于管道内防腐补口
，具体涉及管道内防腐补口机器人系统，用于管道焊缝和内壁涂层需修复的地方，在管道内部将裸露的钢管表面进行喷砂处理，然后涂覆防腐涂料。
技术介绍
在钢管防腐工厂，针对钢管表面的防腐蚀工艺已经非常成熟，钢管两端内壁都有50～100毫米长无防腐层的焊接预留段，在安装现场进行焊接，焊缝及两侧预留段也需要类似预制工厂的喷砂处理及涂料涂覆作业，但是目前没有成熟的管道内部防腐蚀作业设备。
技术实现思路
为了克服上述技术的不足，本技术的目的在于提供管道内防腐补口机器人系统，具有科学可靠、无线远程遥控、作业效率高的特点。为了实现上述目的，本技术的技术方案为：管道内防腐补口机器人系统包括有动力牵引车、电池牵引车、喷砂车、回收车和喷涂车，每辆车之间由万向节联接，每辆车由车体和车体底部的车轮组成，动力牵引车动力单元由电机a和涡轮蜗杆减速箱a组成，喷砂车两端安装有气囊，喷砂嘴在车体中间，喷砂车前端设有定位摄像机，用来对准焊缝，回收车上安装着磨料仓，车体底部设有回收吸头，喷涂车上携带涂料仓，喷枪居于管道正中央。所述的动力牵引车包括有车体，车体内部安装有电池组，车体的前端设有涡轮蜗杆减速箱a，涡轮蜗杆减速箱a的顶部安装着电机a，涡轮蜗杆减速箱a的前端设有控制系统箱，控制系统箱的前面板上嵌着前视摄像机，顶端安装着无线通讯模块。所述的喷砂车车体两端安装着气囊，两个气囊同时充放气；喷砂车车体两端设有六组支撑轮组；喷砂车车体内部设有喷砂嘴，且喷砂嘴定位在车体中轴线上，喷砂嘴后面设有伸缩保护套。所述的回收车包括有磨料仓，磨料仓底部设有回收吸头，回收吸头前侧安装着风机。所述的喷涂车包括有涂料仓、比例配比器，车体后端底部设有支撑轮，车体后端安装着喷枪，喷枪的底部安装着摄像拍照模块。所述的喷砂嘴的旋转速度不低于15000rpm，且喷砂嘴可以沿车体轴线方向做直线往复运动。所述的喷枪可以沿车体轴线方向做直线往复运动。所述的旋杯的旋转速度不低于20000rpm。所述的所有摄像机可以将管道内部视频画面及照片通过无线通讯模块实时传输给管外操作人员。本技术的有益效果：牵引车携带电池组可以保证长距离作业；机器人系统上携带的摄像机可以精准定位焊缝；喷砂车上的气囊将喷砂嘴封闭在内部，可以防止砂料及杂质四处蹦散；喷砂嘴高速旋转，可以保证砂料高速打击钢管表面，达到工业Sa2.5级锚纹；回收车可以将砂料回收分选，以备循环使用；喷涂车上携带比例配比器，可以随时调整两种无溶剂环氧树脂涂料的混合比例；喷涂车旋杯高速旋转，可以保证将涂料充分雾化，提高涂料喷涂质量。附图说明图1为本技术的整体结构图。图2为本技术喷砂车在管道内部焊缝处的布置示意图。图3为本技术喷涂车在管道内部焊缝处的布置示意图。图4为本技术的控制原理框图。具体实施方式下面结合附图对本技术的结构原理和技术方案进行完整的说明。参见图1、图2和图3，管道内防腐补口机器人系统，包括有动力牵引车A、电池牵引车B、喷砂车C、回收车D和喷涂车E，每辆车之间由万向节联接，保证车与车之间有一定的自由度。整套机器人系统的电力由电池组提供，电池组分别安装在动力牵引车A和电池牵引车B的车体26和27内。车体26的前端安装着涡轮蜗杆减速箱a5，电机a4和涡轮蜗杆减速箱a5联接在一起。涡轮蜗杆减速箱a5的前端安装着控制系统箱2，箱内布置着主控制电路板和电池管理电路板，箱体的前面板上嵌着前视摄像机1，箱体上面安装着无线通讯模块3。车体26的底部排布着四组车轮，其中车轮7是从动轮，涡轮蜗杆减速箱a5两侧的车轮是主动轮。车体26的后端安装着储气罐6，其中的压缩气体是供给气囊13使用的。同样的，车体27的前端安装着涡轮蜗杆减速箱b9，电机b8和涡轮蜗杆减速箱b9联接在一起，车体27的底部也排布着四组车轮，其中涡轮蜗杆减速箱b9两侧的车轮是主动轮，另外两组是从动轮。两台牵引车的电池组统一由电池管理电路板管理，再合理有效的分配给各个电机、摄像机及控制系统。喷砂车C整体由两侧端板及中间部分组成，端板上安装着气囊13，气囊13与储气罐6用气管联接，两侧端板的外侧均布安装着三组支撑轮组14，前端板的外侧联接着壳体12，壳体12上安装有电源插座和数据插座，以及定位摄像机11，喷砂嘴15居于车体内部，且位于整个喷砂车的中轴线(也是管道的轴线)上，喷砂嘴15的后端紧连着伸缩保护套16，用来防止砂料侵入运动结构。回收车D整体由焊接车架构成，车架后端安装有从动轮20，砂料仓19内装有砂料，砂料仓19底部安装有回收吸头18，回收吸头18前侧安装着风机17，风机17的上面安装着管接头29。喷涂车E包括有涂料仓21、比例配比器22，车体后端底部设有支撑轮24，车体后端安装着喷枪23，喷枪23的底部安装着摄像拍照模块28，喷枪23的末端联接着旋杯25，由喷枪23和旋杯25组成的整体始终也位于管道的轴线上。整套管道内防腐补口机器人系统先进入(图1中箭头)试验管段，系统开机自检，在管外操作电脑上确保各项参数正确，上传的视频画面清晰。针对试验管段进行完整的内补口作业流程。首先，启动电机a4和电机b8，机器人系统沿管道爬行，可以随之调整爬行速度。通过前视摄像机1传回画面观察，当发现焊缝时，视频画面切换至定位摄像机11，继续爬行，当定位摄像机11画面对准焊缝中央时，暂停电机a4和电机b8，此时启动整套内补口作业循环程序。内补口作业循环程序：该程序启动后，电机a4和电机b8开启，机器人系统继续爬行，当喷砂嘴15到达焊缝且与焊缝中央对齐时，电机a4和电机b8停止，程序自动启动储气罐6，两个气囊13同时充气且贴紧管道内壁，储气罐6关闭，然后喷砂嘴15启动，喷砂嘴15高速旋转，且做以焊缝中央为中心的直线往复运动，同时砂料仓19开启，将砂料供给喷砂嘴15，将砂料高速打击到管道内壁，高速运动的砂料高强度打击焊缝部位的焊瘤、焊渣、起皮，还有预留区域的表面，整体表面处理达Sa2.5级锚纹，表面粗糙度达40～80μm。喷砂嘴15停止后，气囊13放气，电机a4和电机b8开启，继续爬行，当回收吸头18接近管道底部砂料时，风机17开启，将砂料回收进入砂料仓19，回收的砂料在砂料仓19内部分选，将可以使用的砂料放入仓内。机器人系统继续爬行，此时将视频画面切换至摄像拍照模块28，可以观察喷涂过程。当旋杯25对准焊缝中央时，电机a4和电机b8停止，此时旋杯25和比例配比器22启动，比例配比器22把涂料仓21内的涂料供给喷枪23，喷枪23再把涂料注入旋杯25，旋杯25高速旋转，将涂料充分雾化，与此同时，喷枪23带动旋杯25，做以焊缝中央为中心的直线往复运动，雾化的涂料覆盖焊缝及两侧预留区域，完成设定的循环往复后，比例配比器22先停止，喷枪23再停止，旋杯25最后停止。完成上述内补口作业循环程序，就完整的对一道焊缝实施了自动化、智能化的防腐作业。以上说明内容是本技术的其中一种实施例，不用于限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，都应包含在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.管道内防腐补口机器人系统，其特征在于，包括有动力牵引车(A)、电池牵引车(B)、喷砂车(C)、回收车(D)和喷涂车(E)，每辆车之间由万向节联接,每辆车由车体和车体底部的车轮组成,动力牵引车(A)的动力单元由电机a(4)和涡轮蜗杆减速箱a(5)组成，电池牵引车(B)的动力单元由电机b(8)和涡轮蜗杆减速箱b(9)组成,喷砂车(C)两端安装有气囊(13)，喷砂嘴(15)在车体中间,喷砂车(C)前端设有定位摄像机(11)，用来对准焊缝,回收车(D)上安装着磨料仓(19)，车体底部设有回收吸头(18),喷涂车(E)上携带涂料仓(21)，喷枪(23)居于管道正中央，喷枪(23)的端头安装有旋杯(25)。

【技术特征摘要】
1.管道内防腐补口机器人系统，其特征在于，包括有动力牵引车(A)、电池牵引车(B)、喷砂车(C)、回收车(D)和喷涂车(E)，每辆车之间由万向节联接,每辆车由车体和车体底部的车轮组成,动力牵引车(A)的动力单元由电机a(4)和涡轮蜗杆减速箱a(5)组成，电池牵引车(B)的动力单元由电机b(8)和涡轮蜗杆减速箱b(9)组成,喷砂车(C)两端安装有气囊(13)，喷砂嘴(15)在车体中间,喷砂车(C)前端设有定位摄像机(11)，用来对准焊缝,回收车(D)上安装着磨料仓(19)，车体底部设有回收吸头(18),喷涂车(E)上携带涂料仓(21)，喷枪(23)居于管道正中央，喷枪(23)的端头安装有旋杯(25)。2.根据权利要求1所述的管道内防腐补口机器人系统，其特征在于，所述的动力牵引车(A)包括有车体(26)，车体(26)内部安装有电池组，车体(26)的前端设有涡轮蜗杆减速箱a(5)，涡轮蜗杆减速箱a(5)的顶部安装着电机a(4)，涡轮蜗杆减速箱a(5)的前端设有控制系统箱(2)，控制系统箱(2)的前面板上嵌着前视摄像机(1)，顶端安装着无线通讯模块(3)。3.根据权利要求1所述的管道内防腐补口机器人系统，其特征在于，所述的喷...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：西安杰林凯信息科技有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西,61