一种新型压力管道内壁表观缺陷检测系统技术方案

本发明专利技术公开了一种新型压力管道内壁表观缺陷检测系统，包括扫描装置、结合装置、爬行机器人以及光纤通信远程遥控系统；扫描装置、结合装置、爬行机器人依次固定连接，光纤通信远程遥控系统分别与扫描装置和爬行机器人通信连接，且其与爬行机器人的顶端固定连接；本发明专利技术解决了现有技术存在的水下机器人与三维激光扫描测量装置连接存在的维修困难、无法拆卸、成本高，以及操控范围短、准确性低、检测困难和行动不便的问题。

A New Apparent Defect Detection System for the Inner Wall of Pressure Pipeline

The invention discloses a novel pressure pipeline inner surface defect detection system, which includes a scanning device, a combining device, a crawling robot and a remote control system of optical fiber communication; a scanning device, a combining device and a crawling robot are fixed in turn, and a remote control system of optical fiber communication is respectively connected with a scanning device and a crawling robot, and it is also connected with the top of the crawling robot. Fixed connection; The invention solves the problems existing in the existing technology, such as maintenance difficulty, non-disassembly, high cost, short control range, low accuracy, detection difficulty and inconvenience of movement, existing in the connection between the underwater vehicle and the three-dimensional laser scanning measuring device.

【技术实现步骤摘要】
一种新型压力管道内壁表观缺陷检测系统
本专利技术属于机器人
，具体涉及一种新型压力管道内壁表观缺陷检测系统。
技术介绍
三维激光扫描技术是一种先进的全自动高精度立体扫描技术，是基于面的数据采集方式，无需和被测物体接触，可以在很多复杂环境下应用采集物体的几何表面数据。在水电站压力管道内部的细小管道和斜井中，通过使用机器人搭载三维激光扫描测量装置，能够在人员难以直接进行检测的区域进行数据采集和检测。现有技术存在以下问题：(1)现有技术中，机器人搭载三维激光扫描测量装置时，往往采用焊接方式进行连接，当部分设备出现故障或损坏时，无法进行单独维修；当其中部分设备报废时，无法拆卸，提高了成本；(2)现有技术中，通过电缆传输控制信号和接收采集信号，有效距离短，信号受电磁干扰大，无法适应水下环境，导致检测结果准确度低，并且电缆线体积大，重量大，铺设困难资金投入大，造成三维激光扫描测量装置检测困难，机器人行动不便。
技术实现思路
针对现有技术中的上述不足，本专利技术提供的一种新型压力管道内壁表观缺陷检测系统，用于解决现有技术存在的水下机器人与三维激光扫描测量装置连接存在的维修困难、无法拆卸、成本高，以及操控范围短、准确性低、检测困难和行动不便的问题。为了达到上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案为：一种新型压力管道内壁表观缺陷检测系统，包括扫描装置、结合装置、爬行机器人以及光纤通信远程遥控系统；扫描装置、结合装置、爬行机器人依次固定连接，光纤通信远程遥控系统分别与扫描装置和爬行机器人通信连接，且其与爬行机器人的顶端固定连接。本方案的有益效果为：(1)结合装置的设计，将爬行机器人与扫描装置连接起来，保证了压力管道检测时设备的稳固性，同时可拆卸的设计，便于设备维修，节约了成本投入；(2)光纤通信远程遥控系统，实现远程监控的水下管道数据参数的采集，提高系统的实用性和便捷性，提高了数据传输效率；(3)光纤铺设简单，便于检测，且质量轻，便于水下机器人行动，光纤传递控制信号提高了控制灵敏度以及对水下环境的适应性，节约了资金投入，避免受电磁噪声干扰。进一步地，结合装置包括结合基座和固定底座，结合基座为表面设置有外螺纹的圆柱体，其底端与固定底座的顶端固定连接，且其顶端与扫描装置固定连接，固定底座的底端与爬行机器人的顶端固定连接；固定底座包括平面板和两侧的竖板，平面板设置有第一螺孔，结合基座设置在平面板中心处，竖板设置有第二螺孔；扫描装置包括三维激光扫描仪和连接座，三维激光扫描仪通过旋转轴与连接基座的顶端连接，连接基座底端中心处设置有大小与结合基座相同的螺纹安装孔，且其底端面设置有第三螺孔；爬行机器人的两侧设置有第四螺孔，其底端前部设置有定向轮，且其底端后部设置有万向轮。上述进一步方案的有益效果为：均匀分布的螺孔，进一步提高了设备的稳固性，通过螺栓和螺孔进行固定，避免了设备滑落，提高了安全性，同时便于进行设备的拆卸，提高了实用性；三维激光扫描仪水平角度可调，扩大了检测的角度，进一步提高了实用性；爬行机器人的万向轮调整方向，提高了便捷性。进一步地，平面板的四个角落均设置有第一螺孔，螺栓穿过第一螺孔和三维激光扫描仪底面的对应位置设置的第三螺孔，使两者固定连接；竖板的两侧和中间均设置有第二螺孔，螺栓穿过第二螺孔与爬行机器人的两侧对应位置设置的第四螺孔，使两者固定连接。上述进一步方案的有益效果为：通过螺栓和螺孔连接，便于拆卸。进一步地，光纤通信远程遥控系统包括微处理器、光电转换模块、光纤接口、光纤以及蓄电池，微处理器分别与光电转换模块、三维激光扫描仪以及爬行机器人的控制芯片通信连接，光电转换模块、光纤接口、光纤以及控制中心依次通信连接，蓄电池分别与微处理器、爬行机器人以及三维激光扫描仪电性连接。上述进一步方案的有益效果为：蓄电池为所需设备供电，光电转换模块将操控电信号转换为光信号并通过光纤远程传递，控制三维激光扫描仪调整检测角度，增大三维激光扫描仪的可操控距离，提高了实用性。进一步地，连接座、结合基座和固定底座均采用不锈钢材质制成。上述进一步方案的有益效果为：提高系统的强度，避免了长期水下工作造成的腐蚀以及由于腐蚀导致的稳固性下降。进一步地，连接座、结合基座和固定底座均采用铝合金材质制成。上述进一步方案的有益效果为：减轻系统重量。进一步地，平面板的尺寸为140mm×120mm，竖板的尺寸为120mm×22mm，第一螺孔、第二螺孔、第三螺孔以及第四螺孔的直径均为2.5mm，结合基座的直径为6mm。进一步地，系统高度小于25cm，三维激光扫描仪重量小于5kg。附图说明图1为新型压力管道内壁表观缺陷检测系统结构示意图；图2为结合装置结构示意正剖视图；图3为结合装置结构示意侧剖视图；图4为光纤通信远程遥控系统结构框图。其中，1、扫描装置；11、三维激光扫描仪；12、连接座；13、旋转轴；2、结合装置；21、结合基座；22、固定底座；221、平面板；222、竖板；23、第一螺孔；24、第二螺孔；3、爬行机器人；31、万向轮；32、定向轮；4、光纤通信远程遥控系统；41、光纤。具体实施方式下面对本专利技术的具体实施方式进行描述，以便于本
的技术人员理解本专利技术，但应该清楚，本专利技术不限于具体实施方式的范围，对本
的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本专利技术的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本专利技术构思的专利技术创造均在保护之列。实施例1：如图1所示，一种新型压力管道内壁表观缺陷检测系统，包括扫描装置1、结合装置2、爬行机器人3以及光纤通信远程遥控系统4；扫描装置1、结合装置2、爬行机器人3依次固定连接，光纤通信远程遥控系统4分别与扫描装置2和爬行机器人3通信连接，且其与爬行机器人3的顶端固定连接。本实施例中，如图2和图3共同所示，结合装置2包括结合基座21和固定底座22，结合基座21为表面设置有外螺纹的圆柱体，其底端与固定底座22的顶端固定连接，且其顶端与扫描装置1固定连接，固定底座22的底端与爬行机器人3的顶端固定连接；固定底座22包括平面板221和两侧的竖板222，平面板221设置有第一螺孔23，结合基座21设置在平面板221中心处，竖板222设置有第二螺孔24；扫描装置1包括三维激光扫描仪11和连接座12，三维激光扫描仪11通过旋转轴13与连接基座的顶端连接，连接基座底端中心处设置有大小与结合基座21相同的螺纹安装孔，且其底端面设置有第三螺孔；爬行机器人3的两侧设置有第四螺孔，其底端前部设置有定向轮32，且其底端后部设置有万向轮31。本实施例中，平面板221的四个角落均设置有第一螺孔23，螺栓穿过第一螺孔23和三维激光扫描仪11底面的对应位置设置的第三螺孔，使两者固定连接；竖板222的两侧和中间均设置有第二螺孔24，螺栓穿过第二螺孔24与爬行机器人3的两侧对应位置设置的第四螺孔，使两者固定连接。本实施例中，如图4所示，光纤通信远程遥控系统4包括型号为stm32f103的微处理器、型号为YTF110-MSC-2的光电转换模块、光纤接口、光纤41以及蓄电池，微处理器分别与型号为Z+F5016的三维激光扫描仪11以及型号为BARRACUDA的爬行机器人3的控制芯片通信连接，光电转换模块、光纤接口、光纤以及控制中心依次通信本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型压力管道内壁表观缺陷检测系统，其特征在于，包括扫描装置、结合装置、爬行机器人以及光纤通信远程遥控系统；所述扫描装置、结合装置、爬行机器人依次固定连接，所述光纤通信远程遥控系统分别与扫描装置和爬行机器人通信连接，且其与爬行机器人的顶端固定连接。

【技术特征摘要】
1.一种新型压力管道内壁表观缺陷检测系统，其特征在于，包括扫描装置、结合装置、爬行机器人以及光纤通信远程遥控系统；所述扫描装置、结合装置、爬行机器人依次固定连接，所述光纤通信远程遥控系统分别与扫描装置和爬行机器人通信连接，且其与爬行机器人的顶端固定连接。2.根据权利要求1所述的新型压力管道内壁表观缺陷检测系统，其特征在于，所述结合装置包括结合基座和固定底座，所述结合基座为表面设置有外螺纹的圆柱体，其底端与固定底座的顶端固定连接，且其顶端与扫描装置固定连接，所述固定底座的底端与爬行机器人的顶端固定连接；所述固定底座包括平面板和两侧的竖板，所述平面板设置有第一螺孔，结合基座设置在平面板中心处，所述竖板设置有第二螺孔；所述扫描装置包括三维激光扫描仪和连接座，所述三维激光扫描仪通过旋转轴与连接基座的顶端连接，所述连接基座底端中心处设置有大小与结合基座相同的螺纹安装孔，且其底端面设置有第三螺孔；所述爬行机器人的两侧设置有第四螺孔，其底端后部设置有定向轮，且其底端前部设置有万向轮。3.根据权利要求2所述的新型压力管道内壁表观缺陷检测系统，其特征在于，所述平面板的四个角落均设置有第一螺孔，螺栓穿过第一螺孔和三维激光扫描仪底面的对应位置设置的第三螺孔，使两者固定连接；所述竖...

【专利技术属性】
技术研发人员：王立娟，廖紫骅，马松，廖鑫，裴尼松，尹恒，刘欢，徐陈，杨姝，
申请(专利权)人：四川安信科创科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51