磁粉探伤检测爬壁机器人的磁化装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及的是一种用于磁粉探伤检测爬壁机器人的壁面磁化装置。
【背景技术】
[0002]目前大型罐体在石油化学工业、能源工业、科研和军工等产业中应用广泛，而现在对大型罐体的无损检测工作都由人工完成，工作繁琐、效率低下、危险性高。E型探头已广泛应用于人工探伤，但其由于自身重量较大，加大了工作人员的劳动强度。
[0003]而利用爬壁机器人能在壁面等特殊环境工作的特性，将爬壁机器人应用在罐体检测，是本领域的空白。同时，如何降低爬壁机器人在壁面磁化中的行进阻力、降低整机重心、减少与垂直壁面方向的冲击需要解决的技术重点。
【发明内容】
[0004]针对现有技术人工磁化工作繁琐、效率低下、危险性高的问题，提供一种用于磁粉探伤检测爬壁机器人的磁化装置，这种装置结构设计合理、操作方便。
[0005]为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案:
[0006]磁粉探伤检测爬壁机器人的磁化装置，磁探头包括四个E型探头，这四个E型探头固定在工字形连接件的末端，柔性连接头设有上连接板和下连接板，上、下连接板间设有弹簧销轴，弹簧销轴外套设有压簧；上连接板外侧固定有带帽弹簧销轴，带帽弹簧销轴一端与下连接板固定连接，带帽弹簧销轴位于上连接板的外侧套设有压簧，带帽弹簧销轴的末端设有用于阻挡弹簧的挡帽；安装在机架上的步进电机通过同步带与转轴连接，转轴上安装有偏心凸轮，偏心凸轮安装在上连接板的偏心轮外架内；磁探头的工字形连接件穿过柔性连接头下连接板的磁探头外架。
[0007]上述的磁粉探伤检测爬壁机器人的磁化装置，偏心凸轮外固定有两个轴承，轴承之间设有隔离环，轴承安装在柔性连接头的上连接板的偏心轮外架内。
[0008]上述的磁粉探伤检测爬壁机器人的磁化装置，机架上对应于四个E型探头固定有四个竖向的导轨。
[0009]步进电机转动180°，驱动同步带带动偏心轮转动，偏心轮将这一运动通过轴承传递给柔性连接头，带动E型探头组成的磁探头的升降。当磁探头下降时，对四个E型探头采用交流电移相技术，使之产生随时间变化的合成旋转磁场，所谓旋转磁场即磁感应矢量在空间以固定频率旋转的一种磁场，通过旋转磁场对喷涂于罐体表面的磁液进行磁化，磁液含有磁粉，罐体损伤部位的磁液被磁化后呈现与未损伤部件不一样的排列，从而实现对罐体的磁粉探伤检测。
[0010]弹簧组因磁探头碰到壁面的障碍而被压缩，使磁探头能向机架一侧缩回，不致被电机带动直接向壁面挤压而遭致损坏。柔性连接头使用2组弹簧，是为了满足当机器人正常吸附在壁面上端、倒悬吸附于壁面下端时，由不同的弹簧组对障碍进行反应，延长弹簧的使用寿命。
[0011]作为大型罐体磁粉探伤检测机器人的壁面磁化装置，本实用新型解决了机器人行进过程中磁探头对壁面障碍的避障，而且驱动磁探头下降也解决了机器人重心高的问题，减少了爬壁机器人行进过程中的阻力，提高了作业的自动化程度。
【附图说明】
[0012]图1是本实用新型磁探伤爬壁机器人的整体结构示意图。
[0013]图2是本实用新型磁探伤爬壁机器人的磁化部件与机架的连接结构示意图。
[0014]图3是本实用新型磁探伤爬壁机器人的磁化部件结构示意图。
[0015]图4是本实用新型磁探伤爬壁机器人的凸轮结构示意图。
[0016]图5是本实用新型磁探伤爬壁机器人的凸轮爆炸结构示意图。
[0017]图6是本实用新型磁探伤爬壁机器人的柔性连接头的结构示意图。
[0018]图7是本实用新型磁探伤爬壁机器人的磁探头结构示意图。
[0019]图8是本实用新型磁探伤爬壁机器人的磁探头与柔性连接头的连接结构示意图。
[0020]图中标记为机架，11固定在机架上的E型探头的竖向导轨，21步进电机，22同步带，3为E型探头，31磁探头的工字型连接件，32工字型连接件上与柔性连接头下连接板的固定螺孔，4转轴，5偏心凸轮，51将偏心凸轮固定在转轴上的卡簧，52固定轴承的卡簧，53轴承，55隔离环，6柔性连接头的上连接板，61柔性连接头与偏心凸轮抵触配合的偏心轮外架，62带帽弹簧销轴，63弹簧，7柔性连接头的下连接板，71柔性连接头与磁探头配合的磁探头外架，72弹簧销轴，73弹簧。
【具体实施方式】
[0021]实施例一
[0022]参照附图，磁粉探伤检测爬壁机器人的磁化装置，磁探头包括四个E型探头3，这四个E型探头固定在工字形连接件31的末端，柔性连接头设有上连接板6和下连接板7，上、下连接板间设有弹簧销轴72，弹簧销轴外套设有压簧73 ;上连接板外侧固定有带帽弹簧销轴62，带帽弹簧销轴一端与下连接板固定连接，带帽弹簧销轴位于上连接板的外侧套设有压簧63，带帽弹簧销轴的末端设有用于阻挡弹簧的挡帽，挡帽的外径比压簧的外径要大，以阻止弹簧从销轴脱出；安装在机架上的步进电机21通过同步带22与转轴4连接，转轴上安装有偏心凸轮5，偏心凸轮外固定有两个轴承52，轴承之间设有隔离环55，轴承安装在柔性连接头的上连接板的偏心轮外架61内；磁探头的工字形连接件穿过柔性连接头下连接板的磁探头外架62 ;机架上对应于四个E型探头固定有四个竖向的导轨11。
[0023]同步电机带动同步带转动，同步带通过转轴驱使偏心凸轮转动，偏心凸轮通过轴承将力使用在柔性连接头的偏心轮外架上，磁探头由四个E型探头和工字型连接件组成，从而实现磁探头的上升和下降，而机架上的竖向导轨11能更可靠地使E型探头竖直升降。磁探头的下降，降低了工作时整机的重心，可使得磁化工作更稳定、可靠。
[0024]当磁探头遭遇壁面障碍，由于弹簧的作用力，可使磁探头向机体方向缩回，避免了磁探头直接由电机驱动下压带来损伤。
【主权项】
1.磁粉探伤检测爬壁机器人的磁化装置，磁探头包括四个E型探头，其特征在于这四个E型探头固定在工字形连接件的末端，柔性连接头设有上连接板和下连接板，上、下连接板间设有弹簧销轴，弹簧销轴外套设有压簧；上连接板外侧固定有带帽弹簧销轴，带帽弹簧销轴一端与下连接板固定连接，带帽弹簧销轴位于上连接板的外侧套设有压簧，带帽弹簧销轴的末端设有用于阻挡弹簧的挡帽；安装在机架上的步进电机通过同步带与转轴连接，转轴上安装有偏心凸轮，偏心凸轮安装在上连接板的偏心轮外架内；磁探头的工字形连接件穿过柔性连接头下连接板的磁探头外架。2.如权利要求1所述的磁粉探伤检测爬壁机器人的磁化装置，其特征在于偏心凸轮外固定有两个轴承，轴承之间设有隔离环，轴承安装在柔性连接头的上连接板的偏心轮外架内。3.如权利要求1所述的磁粉探伤检测爬壁机器人的磁化装置，其特征在于机架上对应于四个E型探头固定有四个竖向的导轨。
【专利摘要】磁粉探伤检测爬壁机器人的磁化装置，四个E型探头与工字形连接件连接，柔性连接头的上、下连接板间设有弹簧销轴，弹簧销轴外套设有压簧；上连接板外侧固定有带帽弹簧销轴，带帽弹簧销轴一端与下连接板固定连接，带帽弹簧销轴外侧套设有压簧；步进电机通过同步带与转轴连接，转轴上安装有偏心凸轮，偏心凸轮安装在上连接板的偏心轮外架内；磁探头的工字形连接件与柔性连接头固定。弹簧组因磁探头碰到壁面的障碍而被压缩，使磁探头能向机架一侧缩回，不致被电机带动直接向壁面挤压而遭致损坏，解决了机器人行进过程中磁探头对壁面障碍的避障，而且驱动磁探头下降也解决了机器人重心高的问题。
【IPC分类】G01N27/84
【公开号】CN204694675
【申请号】CN201520220919
【发明人】潘柏松, 梁利华, 叶宇峰, 徐俊杰, 唐晨, 丁炜, 沈纯阳, 奚敏建, 王伟华
【申请人】浙江工业大学, 浙江省特种设备检验研究院
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2015年4月14日