一种核废罐壁厚检测机器人制造技术

本发明专利技术公开了一种核废罐壁厚检测机器人，包括机器人本体，经优化后的Halbach阵列永磁铁单元，履带驱动单元，检测单元，除锈打磨单元，计米轮单元，打标单元，全景视频显示单元，激光测距单元和机器人电控箱，机器人电控箱设置于机器人本体顶部，机器人本体底部前后各设有一组经优化后的Halbach阵列永磁铁单元，机器人本体的两侧各设有一组履带驱动单元，除锈打磨单元设置于机器人前端，检测单元设置于机器人本体底部中间位置，检测单元的后方设有计米轮单元和打标单元，全景视频显示单元设置于机器人电控箱四周，激光测距单元设置于机器人电控箱左右两侧，本发明专利技术可提替代人工进行核废罐壁厚及缺陷的检测工作，安全可靠，检测成本低，工作效率高。工作效率高。工作效率高。

【技术实现步骤摘要】
一种核废罐壁厚检测机器人


[0001]本专利技术涉及爬壁检测机器人
，尤其涉及一种核废罐壁厚检测机器人。

技术介绍

[0002]核废罐存储有大量的放射性物体，对其安全性要求极高。核废罐使用一定年限后壁面会产生锈蚀等缺陷，因此需要及时对其检测与维护。目前，核废罐壁面检测工作均由工作人员穿着好防护服后下罐进行检测作业，且每人工作时间有限，造成核废罐壁面检测工作成本高、风险大、效率低。因此，急需开发一种核废罐壁厚检测机器人以解决上述技术问题。
[0003]有鉴于此，特提出本专利技术。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种核废罐壁厚检测机器人，可提替代人工进行核废罐壁厚及缺陷的检测工作，安全可靠，检测成本低，工作效率高，应用前景广阔，有利于推广应用。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术提供的一种核废罐壁厚检测机器人，包括机器人本体，经优化后的Halbach阵列永磁铁单元，履带驱动单元，检测单元，除锈打磨单元，计米轮单元，打标单元，全景视频显示单元，激光测距单元和机器人电控箱，所述机器人电控箱设置于机器人本体顶部，所述机器人本体底部前后各设有一组经优化后的Halbach阵列永磁铁单元，依靠永磁铁产生的磁吸附力使机器人牢牢吸附于核废罐内壁上，所述机器人本体的两侧各设有一组履带驱动单元，通过履带驱动单元驱动机器人在核废罐内壁上快速稳定移动，所述除锈打磨单元设置于机器人前端，用于及时清除核废罐壁面的浮锈。由于核废罐壁面会存在少量浮锈，若检测前不能及时清除浮锈，则会严重影响检测质量，因此除锈打磨单元需设置于机器人前端。所述检测单元设置于机器人本体底部中间位置，所述检测单元的后方设有计米轮单元和打标单元，用于确定机器人在核废罐内壁上的具体位置，所述全景视频显示单元设置于机器人电控箱四周，可实现360
°
全景显示，所述激光测距单元设置于机器人电控箱左右两侧，用于检测机器人距离核废罐顶部与底部的距离。
[0006]优选地，所述经优化后的Halbach阵列永磁吸附单元由五块磁化方向相互垂直的N48M钕铁硼永磁铁组成。
[0007]优选地，所述履带驱动单元由伺服电机，减速器，电机仓，锥齿轮，主动同步带轮，从动同步带轮，电磁制动器和同步带组成，所述伺服电机安装于电机仓内，所述电机仓的四周安装有防辐射铅板，以防止核辐射对伺服电机编码器造成不良影响，从而影响机器人移动精度，所述伺服电机通过减速器、锥齿轮与主动同步带轮连接，所述主动同步带轮通过同步带与从动同步带轮连接，所述电磁制动器用于防止机器人断电后在核废罐壁面产生滑移。
[0008]优选地，所述检测单元为干耦式检测探头，通过气缸与机器人本体连接，通过调节气缸杆的伸缩实现干耦式检测探头与壁面的接触与分离。相比需要添加液体耦合剂的检测
探头，由于检测过程中不需要添加耦合剂，因此使用过程更为简便。
[0009]优选地，所述除锈打磨单元由钢丝滚刷以及驱动钢丝滚刷滚动的滚筒电机组成，所述除锈打磨单元的外侧安装有橡胶防护罩，以防止打磨后的浮锈粘结到永磁铁表面。
[0010]优选地，所述计米轮单元由带弹簧的计米轮组成，所述弹簧用于保证计米轮与壁面一直处于接触状态，所述打标单元由气缸与印章组成，所述计米轮单元与打标单元将探头检测数据与机器人所处壁面位置结合后通过软件进行处理可得出检测数据与机器人所处位置的实时三维云图，便于操作人员确定核废罐内壁具体缺陷的位置。
[0011]优选地，所述全景视频显示单元由四个摄像头组成，所述四个摄像头分别设置于机器人电控箱四周，图像经工控机处理后可实现360
°
全景显示。
[0012]优选地，所述激光测距单元包括两台激光测距仪，两台激光测距仪分别设置于机器人电控箱左右两侧，用于检测机器人距离核废罐顶部与底部的距离。
[0013]优选地，所述机器人电控箱的内部安装有倾角仪，用于检测机器人围绕核废罐圆周方向运动时的偏移量，通过工控机设置好的水平角度偏移量可实现机器人围绕圆周运动时的自动纠偏功能。
[0014]优选地，所述机器人电控箱内壁均安装有防辐射铅板，以防止机器人电控箱内部的元器件受到核辐射影响。
[0015]本专利技术提供的一种核废罐壁厚检测机器人，具有如下有益效果。
[0016]1.本专利技术可提替代人工进行核废罐壁厚及缺陷的检测工作，安全可靠，检测成本低，工作效率高，应用前景广阔，有利于推广应用。
[0017]2.本专利技术通过经优化后的Halbach阵列永磁铁单元产生的磁吸附力使机器人牢牢吸附于核废罐内壁上，通过履带驱动单元驱动机器人在核废罐内壁上快速稳定移动，提高了核废罐的检测效率。
[0018]3.本专利技术除锈打磨单元的外侧安装有橡胶防护罩，可以防止打磨后的浮锈粘结到永磁铁表面。
[0019]4.本专利技术的机器人电控箱内壁均安装有防辐射铅板，可以防止机器人电控箱内部的元器件受到核辐射影响。
附图说明
[0020]图1为本专利技术提供的一种核废罐壁厚检测机器人的整体结构示意图；
[0021]图2为本专利技术提供的一种核废罐壁厚检测机器人的底部结构示意图；
[0022]图3为本专利技术提供的一种核废罐壁厚检测机器人的履带驱动单元剖视图；
[0023]图4为本专利技术提供的一种核废罐壁厚检测机器人的除锈打磨单元结构示意图。
[0024]图中：
[0025]1.经优化后的Halbach阵列永磁铁单元2.履带驱动单元201.伺服电机202.减速器203.电机仓204.锥齿轮205.主动同步带轮206.从动同步带轮207.电磁制动器208.同步带3.激光测距单元4.全景视频显示单元5.除锈打磨单元501.滚筒电机502.钢丝滚刷503.橡胶防护罩6.打标单元7.计米轮单元8.机器人电控箱9.检测单元。
具体实施方式
[0026]下面结合具体实施例和附图对本专利技术做进一步说明，以助于理解本专利技术的内容。
[0027]如图1
‑
2所示，分别为本专利技术提供的一种核废罐壁厚检测机器人的整体结构示意图和底部结构示意图。该核废罐壁厚检测机器人包括机器人本体，经优化后的Halbach阵列永磁铁单元1，履带驱动单元2，检测单元9，除锈打磨单元5，计米轮单元7，打标单元6，全景视频显示单元4，激光测距单元3和机器人电控箱8，所述机器人电控箱8设置于机器人本体顶部，所述机器人本体底部前后各设有一组经优化后的Halbach阵列永磁铁单元1，依靠永磁铁产生的磁吸附力使机器人牢牢吸附于核废罐内壁上，所述机器人本体的两侧各设有一组履带驱动单元2，通过履带驱动单元2驱动机器人在核废罐内壁上快速稳定移动，所述除锈打磨单元5设置于机器人前端，用于及时清除核废罐壁面的浮锈。由于核废罐壁面会存在少量浮锈，若检测前不能及时清除浮锈，则会严重影响检测质量，因此除锈打磨单元5需设置于机器人前端。所述检测单元9设置于机器人本体底部中间位置，所述检测单元9的后方设有计米轮单元7和打标单元6，用于确定机器人本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种核废罐壁厚检测机器人，其特征在于，包括机器人本体，经优化后的Halbach阵列永磁铁单元，履带驱动单元，检测单元，除锈打磨单元，计米轮单元，打标单元，全景视频显示单元，激光测距单元和机器人电控箱，所述机器人电控箱设置于机器人本体顶部，所述机器人本体底部前后各设有一组经优化后的Halbach阵列永磁铁单元，依靠永磁铁产生的磁吸附力使机器人牢牢吸附于核废罐内壁上，所述机器人本体的两侧各设有一组履带驱动单元，通过履带驱动单元驱动机器人在核废罐内壁上快速稳定移动，所述除锈打磨单元设置于机器人前端，用于及时清除核废罐壁面的浮锈，所述检测单元设置于机器人本体底部中间位置，所述检测单元的后方设有计米轮单元和打标单元，用于确定机器人在核废罐内壁上的具体位置，所述全景视频显示单元设置于机器人电控箱四周，可实现360
°
全景显示，所述激光测距单元设置于机器人电控箱左右两侧，用于检测机器人距离核废罐顶部与底部的距离。2.根据权利要求1所述的一种核废罐壁厚检测机器人，其特征在于，所述经优化后的Halbach阵列永磁吸附单元由五块磁化方向相互垂直的N48M钕铁硼永磁铁组成。3.根据权利要求2所述的一种核废罐壁厚检测机器人，其特征在于，所述履带驱动单元由伺服电机，减速器，电机仓，锥齿轮，主动同步带轮，从动同步带轮，电磁制动器和同步带组成，所述伺服电机安装于电机仓内，所述电机仓的四周安装有防辐射铅板，以防止核辐射对伺服电机编码器造成不良影响，从而影响机器人移动精度，所述伺服电机通过减速器、锥齿轮与主动同步带轮连接，所述主动同步带轮通过同步带与从动同步带轮连接，所述电磁制动器用于防止机器人断电后在核废罐壁面产生滑移。4.根据权利要求3所述的一种核废罐壁...

【专利技术属性】
技术研发人员：焦世龙，张明路，李满宏，张轩，张超，王存，杨磊，
申请(专利权)人：彼合彼方机器人天津有限公司，
类型：发明
国别省市：