磁吸式管道超声波外检机器人制造技术

本实用新型专利技术涉及磁吸式管道超声波外检机器人，包括小车，小车设置有驱动机构、转向机构和吸附机构，控制系统包括主控单元、图像识别模块以及驱动单元，主控单元根据图像识别模块实时传递的焊缝图像规划小车运动轨迹，主控单元通过驱动单元连接驱动机构和转向机构，并通过驱动单元控制驱动机构和转向机构沿管道焊缝进行移动，超声波传感器设置于小车上，且随小车移动检测焊缝耦合性，超声波传感器连接主控单元，主控单元根据超声波传感器检测信号判断管道焊接质量。本实用新型专利技术小车可以在管道的任何侧面进行移动，同时利用主控单元、图像识别模块以及驱动单元完成小车沿焊缝的自动行进，并结合超声波传感器完成焊缝的检测。并结合超声波传感器完成焊缝的检测。并结合超声波传感器完成焊缝的检测。

【技术实现步骤摘要】
磁吸式管道超声波外检机器人


[0001]本技术焊接检测领域，具体涉及磁吸式管道超声波外检机器人 。

技术介绍

[0002]人工管道焊接完成，需要对焊接的耦合性进行检测，现有检测方法为手动检测和机械自动检测，手动检测需要投入大量的人力、物力检测成本高且检测速度慢，并且有些待测位置空间比较狭小无法进行手动检测；
[0003]现有的机械自动检测，多用于管道结构较为简单的场景，用于焊接检测的机器人需要人工遥控进行检测，并未改变管道焊接检测耗费人力的现状，而且这些自动检测设备碍于重力影响对于管道与地面垂直面的侧面焊缝无法做到精确检测；
[0004]还有一些用于焊接检测的机器人在管道内部进行检测，由于管道内部环境复杂，对电信号有干扰，在管道内部进行检测的机器人容易在管道内失去信号停机。

技术实现思路

[0005]本技术为有效解决以上问题，提供了一种磁吸式管道超声波外检机器人，本技术的小车设置有驱动机构、转向机构和吸附机构，使小车可以在管道的任何侧面进行移动，同时利用主控单元、图像识别模块以及驱动单元完成小车沿焊缝的自动行进，并结合超声波传感器完成焊缝的检测。
[0006]为了实现上述目的，本技术的技术方案是：
[0007]磁吸式管道超声波外检机器人，包括在管道上移动的小车、随小车移动喷洒耦合剂的喷水机构、用于管道焊接耦合性检测的超声波传感器，用于控制小车行进及判断管道焊接质量的控制系统，所述小车设置有驱动机构、转向机构和吸附机构；
[0008]所述控制系统包括主控单元、图像识别模块以及驱动单元，所述主控单元根据图像识别模块实时传递的焊缝图像规划小车运动轨迹，主控单元通过驱动单元连接驱动机构和转向机构，并通过驱动单元控制驱动机构和转向机构沿管道焊缝进行移动；
[0009]所述超声波传感器设置于小车上，且随小车移动检测焊缝耦合性，超声波传感器连接主控单元，主控单元根据超声波传感器检测信号判断管道焊接质量。
[0010]进一步地，所述图像识别模块包括数字摄像头，所述数字摄像头设置于小车的前端，用于预先拍摄小车前进方向上的管道焊缝图像信息，数字摄像头通过DCMI接口通信连接主控单元；
[0011]所述图像识别模块还包括补光灯，所述补光灯用于对数字摄像头进行补光。
[0012]进一步地，所述吸附机构包括轮毂和环形磁铁，所述轮毂包括连接部和支撑部，所述连接部为圆柱状结构，连接部的中部外侧面与环形磁铁内侧面贴合，两端分别连接支撑部，两个所述支撑部呈圆盘状，两个支撑部夹紧环形磁铁，支撑部的侧面设置有滚花；
[0013]所述小车的前端设置两个轮毂和环形磁铁、对应的小车后端设置两个轮毂和环形磁铁。
[0014]进一步地，所述驱动机构包括电机和连接轴，所述电机通过连接轴连接小车后端的两个所述轮毂；
[0015]电机经所述驱动单元连接电源形成回路。
[0016]进一步地，所述转向机构包括舵机和转向连杆，所述转向连杆通过分别连接小车前端的两个轮毂使两个所述轮毂同步且同角度转动，所述舵机用于驱动转向连杆带动两个轮毂偏转；
[0017]舵机经所述驱动单元连接电源形成回路。
[0018]进一步地，所述主控单元包括MCU芯片，所述驱动单元包括驱动芯片，所述MCU芯片的输出端连接驱动芯片，所述驱动芯片的输出端分别连接电机和舵机，所述主控单元采用PID调节方式对电机和舵机分别进行调节；
[0019]主控单元通过UART串口连接有蓝牙模块，主控单元连接有电触屏，所述电触屏用于人机交互。
[0020]进一步地，所述主控单元设置有终端设备，所述终端设备设置有第二蓝牙模块，所述终端设备通过第二蓝牙模块经蓝牙模块与主控单元通信。
[0021]进一步地，所述驱动单元连接有RGB灯，所述RGB灯用于报警提醒，RGB灯经所述驱动芯片连接电源形成回路。
[0022]通过上述技术方案，本技术的有益效果为：
[0023]本技术设置有驱动机构、转向机构和吸附机构；所述控制系统包括主控单元、图像识别模块以及驱动单元，所述主控单元根据图像识别模块实时传递的焊缝图像规划小车运动轨迹，主控单元通过驱动单元连接驱动机构和转向机构，并通过驱动单元控制驱动机构和转向机构沿管道焊缝进行移动；
[0024]所述超声波传感器设置于小车上，且随小车移动检测焊缝耦合性，超声波传感器连接主控单元，主控单元根据超声波传感器检测信号判断管道焊接质量。
[0025]作业时，图像识别模块实时传递的焊缝图像，进而主控单元根据所述焊缝图像采用PID控制方式调节驱动机构、转向机构使小车带着超声波传感器沿焊缝进行检测。
附图说明
[0026]图1是本技术磁吸式管道超声波外检机器人的电气原理图；
[0027]图2是本技术磁吸式管道超声波外检机器人的结构示意图。
[0028]附图标号：1为小车，2为驱动机构，3为转向机构，4为吸附机构，5为主控单元，6为图像识别模块，7为驱动单元，8为超声波传感器，9为电触屏，10为蓝牙模块，11为第二蓝牙模块，12为RGB灯，401为轮毂，402为环形磁铁。
具体实施方式
[0029]下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步说明：
[0030]实施例1
[0031]如图1~2示，磁吸式管道超声波外检机器人，包括在管道上移动的小车1、随小车移动喷洒耦合剂的喷水机构、用于管道焊接耦合性检测的超声波传感器8，用于控制小车1行进及判断管道焊接质量的控制系统，所述小车1设置有驱动机构2、转向机构3和吸附机构4；
[0032]所述控制系统包括主控单元5、图像识别模块6以及驱动单元7，所述主控单元5根据图像识别模块6
[0033]实时传递的焊缝图像规划小车1运动轨迹，主控单元5通过驱动单元7连接驱动机构2和转向机构3，并通过驱动单元7控制驱动机构2和转向机构3沿管道焊缝进行移动；
[0034]所述超声波传感器8设置于小车1上，且随小车1移动检测焊缝耦合性，超声波传感器8连接主控单元5，主控单元5根据超声波传感器8检测信号判断管道焊接质量。
[0035]在本实施中，小车1设置有驱动机构2、转向机构3和吸附机构4，使小车1可以在管道的任何侧面进行移动，同时利用主控单元5、图像识别模块6以及驱动单元7完成小车1沿焊缝的自动行进，并结合超声波传感器8完成焊缝的检测。
[0036]实施例2
[0037]为能实现小车1沿焊缝移动，所述图像识别模块6包括数字摄像头，所述数字摄像头设置于小车1的前端，用于预先拍摄小车1前进方向上的管道焊缝图像信息，数字摄像头通过DCMI接口通信连接主控单元5；
[0038]所述图像识别模块6还包括补光灯，所述补光灯用于对数字摄像头进行补光。
[0039]在本实施例中，所述数字摄像头为OmniVision公司生产型号为OV2640的百万高清CMOS传感器。
[0040]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.磁吸式管道超声波外检机器人，包括在管道上移动的小车（1）、随小车移动喷洒耦合剂的喷水机构、用于管道焊接耦合性检测的超声波传感器（8），用于控制小车（1）行进及判断管道焊接质量的控制系统，其特征在于，所述小车（1）设置有驱动机构（2）、转向机构（3）和吸附机构（4）；所述控制系统包括主控单元（5）、图像识别模块（6）以及驱动单元（7），所述主控单元（5）根据图像识别模块（6）实时传递的焊缝图像规划小车（1）运动轨迹，主控单元（5）通过驱动单元（7）连接驱动机构（2）和转向机构（3），并通过驱动单元（7）控制驱动机构（2）和转向机构（3）沿管道焊缝进行移动；所述超声波传感器（8）设置于小车（1）上，且随小车（1）移动检测焊缝耦合性，超声波传感器（8）连接主控单元（5），主控单元（5）根据超声波传感器（8）检测信号判断管道焊接质量。2.根据权利要求1所述的磁吸式管道超声波外检机器人，其特征在于，所述图像识别模块（6）包括数字摄像头，所述数字摄像头设置于小车（1）的前端，用于预先拍摄小车（1）前进方向上的管道焊缝图像信息，数字摄像头通过DCMI接口通信连接主控单元（5）；所述图像识别模块（6）还包括补光灯，所述补光灯用于对数字摄像头进行补光。3.根据权利要求1所述的磁吸式管道超声波外检机器人，其特征在于，所述吸附机构（4）包括轮毂（401）和环形磁铁（402），所述轮毂（401）包括连接部和支撑部，所述连接部为圆柱状结构，连接部的中部外侧面与环形磁铁（402）内侧面贴合，两端分别连接支撑部，两个所述支撑部呈圆盘状，两个支撑部夹紧环形磁铁（402），支撑部的侧面设置有滚花；所述小车（1）的前端设置两个轮...

【专利技术属性】
技术研发人员：王英锋，张可可，李鹏举，林茁，李颖鑫，刘俊峰，余道州，鲁玉，李玉，卢华伟，谢林娟，李凌波，任杰，邓红磊，王建强，
申请(专利权)人：河南城拜检测技术有限公司，
类型：新型
国别省市：