船舶油舱用焊缝检测机器人及检测方法与流程

技术特征：
1.一种船舶油舱用焊缝检测机器人，其特征在于，包括：运动底盘(1)、基架(2)、油渍清刷装置(3)、检测装置(4)以及控制器；所述运动底盘(1)包括：底板(11)、电线固定板(15)、两个爬行轮组(12)、两个驱动装置(13)、两个辅助轮(14)以及永磁铁(16)；所述底板(11)为菱形板；所述电线固定板(15)固定安装在所述底板(11)的上方，且沿着所述底板(11)的一对角线设置，所述电线固定板(15)的两端均相对所述底板(11)向下弯折；两个所述爬行轮组(12)以所述电线固定板(15)为轴，对称设置在所述底板(11)的两对角位置；所述驱动装置(13)与所述爬行轮组(12)一一对应，每个所述驱动装置(13)均与对应的爬行轮组(12)驱动连接；两个所述辅助轮(14)分别安装在所述电线固定板(15)的向下弯折处；所述永磁铁(16)位于两个所述爬行轮组(12)之间，且与所述底板(11)的底面固定连接；所述基架(2)位于所述运动底盘(1)的上方，与所述运动底盘中的底板(11)固定连接；所述油渍清刷装置(3)位于所述基架(2)的前端下方，所述油渍清刷装置(3)包括：基板(31)、第一电机(32)、清洗刷(33)以及两个第一施压弹簧(34)；所述第一电机(32)与所述基板(31)固定连接；所述清洗刷(33)位于所述基板(31)的下方，且所述清洗刷(33)的一端与所述基板(31)中向下延伸的支架转动连接，所述清洗刷(33)的另一端与所述第一电机(32)的动力输出轴驱动连接，在所述第一电机(32)的驱动下所述清洗刷(33)进行转动；两个所述第一施压弹簧(34)间隔设置在所述基板(31)的上方，每个所述第一施压弹簧(34)均下端与所述基板(31)的顶面固定连接，上端与所述基架(2)固定连接；所述检测装置(4)位于所述基架(2)的后端下方，所述检测装置(4)包括：横梁(41)、两个超声波检测装置(42)、两个磁吸轮(43)以及两个第二施压弹簧(44)；两个所述超声波检测装置(42)均位于所述横梁(41)的下方，且沿着所述横梁(41)的长度方向间隔设置，每个所述超声波检测装置(42)均与所述横梁(41)固定连接；两个所述磁吸轮(43)分别设置在所述横梁(41)的两端；两个所述第二施压弹簧(44)间隔设置在所述横梁(41)的上方，且每个所述第二施压弹簧(44)均下端与所述横梁(41)的顶面固定连接，上端与所述基架(2)固定连接；所述控制器的输出端分别与两个所述驱动装置(13)的控制端、所述第一电机(32)的控制端以及两个所述超声波检测装置(42)的控制端连接。2.根据权利要求1所述船舶油舱用焊缝检测机器人，其特征在于，还包括：两个提升装置(5)；每个所述提升装置(5)均包括：提升电机(51)、限位轴承座(52)以及提升拉绳(53)；所述提升电机(51)与所述限位轴承座(52)间隔设置，且所述提升电机(51)的动力输出轴端部转动嵌套在所述限位轴承座(52)内；所述提升拉绳(53)具有固定端和自由端，所述提升拉绳(53)的固定端与所述提升电机(51)的动力输出轴固定连接；
其中，一个所述提升装置(5)位于所述基架(2)的前端，与所述油渍清刷装置(3)相对应，所述提升装置(5)中的提升电机(51)以及限位轴承座(52)均与所述基架(2)固定连接，所述提升装置(5)中提升拉绳(53)的自由端与所述油渍清刷装置(3)中的基板(31)固定连接，且所述提升拉绳(53)与所述基板(31)的连接点位于两个所述第一施压弹簧(34)之间；另一个所述提升装置(5)位于所述基架(2)的后端与所述检测装置(4)相对应，所述提升装置(5)中的提升电机(51)以及限位轴承座(52)均与所述基架(2)固定连接，所述提升装置(5)中提升拉绳(53)的自由端与所述检测装置(4)中的横梁(41)固定连接，且所述提升拉绳(53)与所述横梁(41)的连接点位于两个所述第二施压弹簧(44)之间；两个所述提升装置(5)中提升电机(51)的控制端均与所述控制器的输出端连接。3.根据权利要求1所述船舶油舱用焊缝检测机器人，其特征在于，所述运动底盘(1)中每个所述爬行轮组(12)均包括：主轴承座(121)、辅轴承座(122)、驱动轴(123)以及驱动轮(124)；所述主轴承座(121)和辅轴承座(122)间隔平行固定安装在所述底板(11)的下表面；所述驱动轴(123)的一端嵌套在所述主轴承座(121)和所述辅轴承座(122)内；所述驱动轮(124)的轮轴与所述驱动轴(123)的另一端连接，所述驱动轮(124)在所述驱动轴(123)的驱动下进行转动。4.根据权利要求3所述船舶油舱用焊缝检测机器人，其特征在于，所述运动底盘(1)中每个所述驱动装置(13)均包括：电机(131)、第一驱动齿轮、第二驱动齿轮以及链条(132)；所述电机(131)与所述底板(11)的上表面固定连接；所述第一驱动齿轮固定套装在所述电机(131)的动力输出轴外部；所述第二驱动齿轮固定套装在对应爬行轮组(12)中驱动轴(123)的外部；所述链条(132)传动套装在所述第一驱动齿轮和所述第二驱动齿轮的外部。5.根据权利要求4所述船舶油舱用焊缝检测机器人，其特征在于，每个所述驱动装置(13)中的电机(131)均为l型电机。6.根据权利要求1所述船舶油舱用焊缝检测机器人，其特征在于，所述油渍清刷装置(3)还包括：挡油板(35)；所述挡油板(35)为弧形板，罩在所述清洗刷(33)的上方，且所述挡油板(35)的顶端与所述基板(31)的底面固定连接。7.根据权利要求1所述船舶油舱用焊缝检测机器人，其特征在于，每个所述超声波检测装置(42)均包括：l型支架(421)以及超声传感器(422)；所述l型支架(421)的上端与所述横梁(41)固定连接；所述超声传感器(422)与所述l型支架(421)的下端固定连接。8.一种船舶油舱焊缝的检测方法，其特征在于，所述检测方法采用权利要求2-7所述的焊缝检测机器人进行检测，具体的检测过程如下：通过永磁铁(16)将所述焊缝检测机器人吸附在待检测船舶油舱的内壁表面，并控制所述焊缝检测机器人行驶至待检测区域后，分别控制两个提升装置将提升拉绳下放，直至所述油渍清刷装置以及检测装置到达工作位置；启动所述油渍清刷装置以及检测装置工作的同时，控制运动底盘按照设定的路线进行
行驶，由油渍清刷装置完成油舱内壁的清洗后，再由检测装置进行焊缝的检测，当需要转弯时，通过控制器控制所述油渍清刷装置对应的提升装置中的提升拉绳上升，使得所述油渍清刷装置中的清洗刷与船舶油舱内壁分离，待转弯完毕后，再次下放油渍清刷装置至工作位置，当检测结束后，通过控制器控制两个提升装置中的提升拉绳均进行上升后，控制运动底盘沿着路线行驶至停止位。

技术总结
本发明公开了一种船舶油舱用焊缝检测机器人及检测方法，通过基架将运动底盘、油渍清刷装置以及检测装置三个功能部分组装到一起，由前到后，依次为油渍清刷装置、运动底盘以及检测装置，其中，油渍清刷装置用于为油舱内壁进行清洗油渍，为检测做好准备；运动底盘作为动力系统，为机器人提供动力，控制机器人前进、后退以及转向；检测装置将油渍清刷装置清刷后的焊缝进行检测，以实现焊缝质量的准确检测；检测方法采用上述的检测机器人，该船舶油舱用焊缝检测机器人，具有结构简单、设计合理、使用方便，检测准确等优点。检测准确等优点。检测准确等优点。


技术研发人员：衣正尧 冯炳星 弥思瑶 佟天琦 曹杰 曹龙 谭志博
受保护的技术使用者：大连海洋大学
技术研发日：2021.11.10
技术公布日：2022/2/6