一种可自动开容器保温层的打孔测厚装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及测量装置，具体涉及一种可自动开容器保温层的打孔测厚装置。
【背景技术】
[0002]对于带保温层容器筒体，检测的过程需要搭脚手架，然后操作人员在脚手架上拆除外部保护铁皮，再将中间的保温材料取出、测厚、然后再将保温材料填回，重新包上保护层，随后进行下一个厚度测量。整个过程的前期工作较多，操作人员费时费力，并且具有较大的危险性。通过测量罐壁壁厚的减薄量、贮存介质对罐体材料的腐蚀造成材料的减薄量，结合容器的在役年限，可以计算出在特定条件下的腐蚀速率，从而推算出类似工况条件下，容器的安全使用的年限，可以定期对容器进行维护。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种可自动开容器保温层的打孔测厚装置，这种可自动开容器保温层的打孔测厚装置用于解决目前带保温层容器筒体保温层测厚工作费时费力，并且具有较大的危险性的问题。
[0004]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:这种可自动开容器保温层的打孔测厚装置包括爬壁行走机构、吸附机构、打孔测厚机构、电力供应机构、定角转换模块、系统控制机构，爬壁行走机构设置在机体的两侧，打孔测厚机构安装在机头处，吸附机构的磁石设置在机体的底部；定角转换模块控制机头旋转，系统控制机构分别与爬壁行走机构、打孔测厚机构连接；
打孔测厚机构包括三个功能杆，三个功能杆以机头圆心为中心呈正三角形垂直布置在机头上，机头内腔中设置三个功能杆坐筒和三套功能杆定位运动机构，三个功能杆分别插在三个功能杆坐筒中，每套功能杆定位运动机构包括第三电机、减速器、齿轮组，每个功能杆坐筒的侧壁上设置齿轮，每个功能杆上均设有垂直齿条，齿轮组连接齿轮，齿轮与垂直齿条构成齿轮齿条传动副；三个功能杆分别为铁皮开孔杆、保温层开孔杆、测厚杆；铁皮开孔杆的下端设置电机套，开孔电机卡在电机套中，开孔电机通过轴连接开孔切刀，电磁铁固定在开孔切刀端面，铁皮开孔杆设置测距传感器；保温层开孔杆包括主杆、磁定子、切割杆、转子切刀、测距传感器组成，筒形的磁定子安装在主杆内，切割杆位于主杆内，切割杆与主杆螺纹连接，转子切刀固定在切割杆的头部；测厚杆包括测量杆、压力传感器、测厚探头组成，测量杆内装有单片机，测量杆的端部安装测厚探头，压力传感器安装在测量杆与测厚探头之间，测厚探头连接单片机；开孔电机、测距传感器、压力传感器、单片机分别与系统控制机构连接。
[0005]上述方案中吸附机构由在机体的底部设置磁铁槽，磁铁卡扣将磁石固定在磁铁槽内。
[0006]上述方案中系统控制机构位于机体内部，采用伺服控制系统，它是用来精确地跟随或复现某个过程的反馈控制系统。伺服控制系统中决定采用以单片机为核心的控制系统。它是把单片机(MCU)嵌入到运动控制器中，能够独立运行并且带有通用接口方式，方便与其他设备通讯。
[0007]本发明具有以下有益效果:
1、本发明大大降低了容器筒体壁厚检测中的时间、人力、物力的消耗，节省了资源，可保证相关检测人员的人身安全，实现铁皮开孔、保温层开孔、保温层回填、铁皮回粘、测厚密封防腐蚀等一系列自动检测；并且利用机械的可靠性和采集数据的精准性可以更好地完成壁厚的测量以及数据的分析工作。
[0008]2、本发明结构简单，设计巧妙，利用机头的转动实现三个功能杆的相互配合完成测厚工作。同时，所测数据也具有较强的准确性和可靠性，大大降低了人工检测的成本，具有极大的实际应用价值。
【附图说明】
[0009]图1是本发明打孔测厚装置总体结构示意图；
图2是本发明中爬壁行走机构的结构示意图；
图3是本发明中吸附机构的结构示意图；
图4是本发明中打孔测厚机构的结构示意图；
图5是本发明中机体头部的结构示意图；
图6是本发明中铁皮开孔杆的结构示意图；
图7是本发明中测厚杆的结构示意图；
图8是本发明中保温层开孔杆的结构示意图。
[0010]图中:1爬壁行走机构，2打孔测厚机构，3机体，4吸附机构，5履带，6轮式结构，7固定框架，8第一电机，9第二电机，10磁铁槽，11磁铁卡扣，12铁皮开孔杆，13保温层开孔杆，14测厚杆，15机头顶盖，16机头底盖，17功能电机，18齿轮组，19齿轮，20坐筒，22开孔电机，23轴，24轴承，25开孔切刀，26垂直齿条，27电磁铁，28测量杆，29压力传感器，30测厚探头，31磁定子，32切割杆，33转子切刀，34测距传感器。
【具体实施方式】
[0011]下面结合附图对本发明作进一步的说明:
如图1所示，这种可自动开容器保温层的打孔测厚装置包括爬壁行走机构1、吸附机构
4、打孔测厚机构2、电力供应机构、定角转换模块、系统控制机构，爬壁行走机构1设置在机体3的两侧，打孔测厚机构2安装在机头处，吸附机构4的磁石设置在机体3的底部。电力供应机构位于机体3内部，采用高能、重量、体积小的电池，为整套装置提供所需要的电能；定角转换模块带动机头做120°定角旋转；系统控制机构分别与爬壁行走机构1、打孔测厚机构2连接，通过传感器反馈的信号准确控制整套装置的运动。
[0012]如图2所示，爬壁行走机构1采用“鼠笼式”结构，具有用于行走的履带5和轮式结构6，可以实现横向与纵向运动。爬壁行走机构1中内部包含两个电机，其中第一电机8带动轮式结构6，轮部带动机体3运动，完成机体3的直线运动。第二电机9带动与固定框架7固定的圆盘，当与轮轴固定的电机转动时，会带动固定框架7旋转，完成机体3的旋转运动。通过横向与纵向的运动最终带动“鼠笼”的旋转，保证本发明能够移动到任何位置。
[0013]如图3所示，吸附机构4由在机体3的底部设置磁铁槽10，磁铁卡扣11将磁石固定在磁铁槽10内。由于测厚设备均为高空作业，吸附机构4采用磁力吸附方式中的永磁体吸附，防止电磁类材料在工作过程中存在故障而导致机体坠落。
[0014]系统控制机构位于机体3内部，采用伺服控制系统，它是用来精确地跟随或复现某个过程的反馈控制系统。伺服系统中决定采用以单片机为核心的控制系统。它是把单片机(MCU)嵌入到运动控制器中，能够独立运行并且带有通用接口方式，方便与其他设备通讯。
[0015]如图4所示，打孔测厚机构2包括三个功能杆，三个功能杆以机头圆心为中心呈正三角形垂直布置在机头上，如图5所示，机头内腔中设置三个功能杆坐筒20和三套功能杆定位运动机构，三个功能杆分别插在三个功能杆坐筒20中，每个功能杆上均设有垂直齿条26，其目的除了运动，还有定位功能；每套功能杆定位运动机构包括功能电机17、减速器、齿轮组18，定位运动机构被机头顶盖15和机头底盖16扣合在其中，每个功能杆坐筒20的侧壁上设置六个齿轮19，其中五个是从动固定轮，一个为主动轮，齿轮组18连接主动齿轮，主动齿轮与垂直齿条26构成齿轮齿条传动副，通过功能电机17转动，带动主动齿轮旋转，完成杆件的上下运动；机体头部的功能是带着三个功能杆件完成功能杆件旋转和功