一种用于燃煤锅炉检查维护的智能机器人系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种用于燃煤锅炉检查维护的智能机器人系统及方法，属于锅炉检查机器人技术领域，解决了机器人负载过大的问题，该系统包括机器人底盘、功能组件、功能组件拆装机构和功能组件安装部，所述机器人底盘上设置有功能组件安装部，功能组件安装部上可拆卸的固定有功能组件，所述功能组件拆装机构连接功能组件，用于拆装功能组件。减少智能机器人的负载，减少燃煤锅炉内壁的负载，提高机器人运行速率，以及单次工作效率，减少智能机器人的使用数量，降低机器人之间的指挥难度，避免机器人之间碰撞，令燃煤锅炉检查维护构成有序化。令燃煤锅炉检查维护构成有序化。令燃煤锅炉检查维护构成有序化。

【技术实现步骤摘要】
一种用于燃煤锅炉检查维护的智能机器人系统及方法


[0001]本专利技术涉及锅炉检查机器人
，特别涉及一种用于燃煤锅炉检查维护的智能机器人系统及方法。

技术介绍

[0002]大型燃煤锅炉（可在火力发电等方面应用）普遍具有水冷内壁，随着使用时间增加，燃煤锅炉的水冷内壁会产生积灰、结焦、磨损、裂纹、凹凸或变形、腐蚀等各种异常，如果不及时检修维护，就会发生严重故障甚至是重大事故。检修维护项目包括 高压冲洗积灰、打磨内壁以便铲除结焦和腐蚀部位、摄像检测以发现裂纹或者变形等异常部位、水冷内壁超声测厚、焊接修复。由于人工检修燃煤锅炉内壁的工作环境艰苦、危险系数大、检修质量和效率低，目前已经逐步被各种机器人所取代。其中，比较先进的是采用壁行式机器人，此种机器人能够直接在燃煤锅炉的水冷内壁吸附，并移位到各个工作位置，进而实施检修维护项目的作业。
[0003]专利号为CN113086044A一种用于锅炉水冷壁检测的磁轮式爬壁机器人，第一传动轮与第二传动轮之间通过第一同步带连接，第二传动轮与第三传动轮之间通过第二同步带连接，第二传动轴的左端依次与减速机和步进电机相连，其右侧机架上安装有检测模块，检测模块的右侧设有电池组，第一传动轴的左端连接有侧磁轮一，其右端依次连接有中间磁轮一和侧磁轮二，侧磁轮一、第一传动轮、中间磁轮一、侧磁轮二之间的连接轴上套设有弹簧，第三传动轴的右端连接有中间磁轮二，整体结构简单，协调紧凑，质量轻，运行稳定，姿态调整灵活，可控性强且简单易操作，吸附性强，可靠性高，能够适应不同的作业曲面，越障能力好，工作效率高，成本低。
[0004]专利号为CN110901785的专利公开了一种新型六足锅炉水冷壁检修机器人，包括实现机器人在垂直壁面上的纵向直线移动的主传动系统；实现机器人的吸附功能、越障功能以及在不同工作区间内的跨越的三自由度机械腿横向运动机构；实现清扫积灰的及摄像功能的检修机构。电磁式爬壁机器人，负载能力强，运动灵活，壁面适应能力强，几乎实现锅炉内部全覆盖无死角，应用前景好，方案设计做到了低噪声、无污染、低成本以及重量轻，有利于环境和社会的可持续发展。
[0005]但是，为了保障运行平稳可靠，不从燃煤锅炉的水冷内壁脱落，壁行式机器人的自身载荷不能过大，因此一台机器人难以搭载负责全部检修维护项目的功能组件，只能搭载部分功能组件，导致其可以完成的检修项目受到较多限制。或者，需要多台不同功能的机器人共同配合，增加了设备成本，且机器人之间的配合指挥难度大，容易发生碰撞等事故。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种用于燃煤锅炉检查维护的智能机器人系统及方法，减少智能机器人的负载，提高机器人运行速率，以及单次工作效率，减少智能机器人的使用数量，降低机器人之间的指挥难度，避免机器人之间碰撞，令燃煤锅炉检查维护构成有序化，
以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种用于燃煤锅炉检查维护的智能机器人系统，包括磁吸式履带、机器人底盘和轻载荷组件，所述机器人底盘的下表面两端处均安装有磁吸式履带，且机器人底盘上设置有轻载荷组件，还包括功能组件、功能组件拆装机构和功能组件安装部，所述机器人底盘上设置有功能组件安装部，功能组件安装部上可拆卸的固定有功能组件，所述功能组件拆装机构连接功能组件，用于拆装功能组件。
[0008]进一步地，所述轻载荷组件包括超声避障探头、照明装置、摄像机和探查测量设备，其中，超声避障探头用于侦测和躲避障碍，照明装置为拍摄提供照明，摄像机拍摄水冷内壁画面，探查测量设备利用超声为水冷内壁测量厚度。
[0009]进一步地，所述功能组件为打磨功能组件、焊接功能组件或高压冲洗功能组件，其中，打磨功能组件具有三维轨道和打磨结构，用于对水冷内壁实施打磨以便铲除结焦和腐蚀部位，焊接功能组件包括三维轨道和热焊接枪，用于对水冷内壁实施焊接修复，高压冲洗功能组件内部设置高压冲洗泵和水箱，外部具有多角度喷嘴，用于高压冲洗水冷内壁上的积灰。
[0010]进一步地，所述功能组件拆装机构包括夹持部件、钢索和夹持部驱动机构，所述夹持部驱动机构连接钢索，所述钢索上固定连接有夹持部驱动机构。
[0011]进一步地，所述夹持部驱动机构由底座、卷轴以及驱动电机构成，底座中部通过轴承旋转连接有卷轴，卷轴上固定连接有钢索的端部，驱动电机则通过螺栓固定安装在底座上，且驱动电机的输出端通过联轴器固定连接卷轴，驱动电机的输出端带动卷轴旋转，从而带动卷轴上的钢索卷绕。
[0012]进一步地，所述夹持部件包括安装板、夹持座、夹板和夹持电机，所述安装板的下端横向延伸，所述安装板的延伸部分的下表面上固定连接有夹持座，所述夹持座的下端通过旋转轴旋转连接有夹板，且旋转轴的端部与夹持电机输出端相互连接。
[0013]进一步地，所述安装板的延伸部分由相互分离的板体一和板体二构成，板体一和板体二之间通过伸缩组件相互连接。
[0014]进一步地，所述伸缩组件包括调节电机和滚珠丝杠，板体一上滑动连接有调节电机，所述调节电机的输出端固定连接滚珠丝杠，滚珠丝杠的右端固定连接板体二，且滚珠丝杠上的螺母通过轴承连接于板体一上。
[0015]进一步地，所述功能组件安装部包括线性滑轨、移动滑块、纵向涡杆、横向涡杆和移动电机，功能组件沿线性滑轨滑动，所述线性滑轨分为若干段，相邻两段之间的间隙中设置有可上下垂直滑动的移动滑块，所述移动滑块上通过轴承连接有螺母，螺母旋接于纵向涡杆上，所述纵向涡杆与横向涡杆之间相互连接，横向涡杆的端部连接有移动电机。
[0016]根据本专利技术的另一方面，提供一种用于燃煤锅炉检查维护的智能机器人系统的检查维护方法，包括以下步骤：S101：磁吸式履带带动机器人沿燃煤锅炉内壁移动，轻载荷组件探测燃煤锅炉内壁数据，分析该数据，判断是否进行清洗修复；S102：若进行清洗修复，则功能组件拆装机构在机器人底盘上装载功能组件；S103：磁吸式履带带动机器人沿燃煤锅炉内壁移动，功能组件对燃煤锅炉内壁进行高压冲洗、打磨清理以及焊接修复。
[0017]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1、本专利技术提出的一种用于燃煤锅炉检查维护的智能机器人系统及方法，将功能组件设计为可拆装式，机器人可以安装携带其中一个功能组件执行作业，其余的功能组件以及功能组件拆装机构则由钢索悬挂，当机器人需要更换作业类型的时候，由功能组件拆装机构拆卸功能组件，进而更换新类型的功能组件，减少智能机器人的负载，提高机器人运行速率，以及单次工作效率，减少智能机器人的使用数量，降低机器人之间的指挥难度，避免机器人之间碰撞，令燃煤锅炉检查维护构成有序化。
[0018]2、本专利技术提出的一种用于燃煤锅炉检查维护的智能机器人系统及方法，功能组件安装部和功能组件之间通过滑轨连接，当功能组件在功能组件安装部上滑动到位后，移动滑块下移，将功能组件锁合，从而实现安装，拆装过程简便快速，拆装耗费时间少，所占用的更换空间小，提高燃煤锅炉检查维护的工作效率。
附图说明
[本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于燃煤锅炉检查维护的智能机器人系统，包括磁吸式履带（1）、机器人底盘（2）和轻载荷组件（3），所述机器人底盘（2）的下表面两端处均安装有磁吸式履带（1），且机器人底盘（2）上设置有轻载荷组件（3），其特征在于，还包括功能组件（4）、功能组件拆装机构（5）和功能组件安装部（6），所述机器人底盘（2）上设置有功能组件安装部（6），功能组件安装部（6）上可拆卸的固定有功能组件（4），所述功能组件拆装机构（5）连接功能组件（4），用于拆装功能组件（4）。2.如权利要求1所述的一种用于燃煤锅炉检查维护的智能机器人系统，其特征在于，所述轻载荷组件（3）包括超声避障探头（31）、照明装置（32）、摄像机（33）和探查测量设备，其中，超声避障探头（31）用于侦测和躲避障碍，照明装置（32）为拍摄提供照明，摄像机（33）拍摄水冷内壁画面，探查测量设备利用超声为水冷内壁测量厚度。3.如权利要求1所述的一种用于燃煤锅炉检查维护的智能机器人系统，其特征在于，所述功能组件（4）为打磨功能组件（41）、焊接功能组件（42）或高压冲洗功能组件（43），其中，打磨功能组件（41）具有三维轨道和打磨结构，用于对水冷内壁实施打磨以便铲除结焦和腐蚀部位，焊接功能组件（42）包括三维轨道和热焊接枪，用于对水冷内壁实施焊接修复，高压冲洗功能组件（43）内部设置高压冲洗泵和水箱，外部具有多角度喷嘴，用于高压冲洗水冷内壁上的积灰。4.如权利要求1所述的一种用于燃煤锅炉检查维护的智能机器人系统，其特征在于，所述功能组件拆装机构（5）包括夹持部件（51）、钢索（52）和夹持部驱动机构（53），所述夹持部驱动机构（53）连接钢索（52），所述钢索（52）上固定连接有夹持部驱动机构（53）。5.如权利要求4所述的一种用于燃煤锅炉检查维护的智能机器人系统，其特征在于，所述夹持部驱动机构（53）由底座（531）、卷轴（532）以及驱动电机（533）构成，底座（531）中部通过轴承旋转连接有卷轴（532），卷轴（532）上固定连接有钢索（52）的端部，驱动电机（533）则通过螺栓固定安装在底座（531）上，且驱动电机（533）的输出端通过联轴器固定连接卷轴（532），驱动电机（533）的输出端带动卷轴（532）旋转，从而带动卷轴（532）上的钢索（52）卷绕。6.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁轶，
申请(专利权)人：北京壬工智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：