桥墩吊索式裂纹探测机器人的制作方法

本发明属于探测设备领域，更具体地，涉及一种桥墩吊索式裂纹探测机器人。

背景技术：

随着科技的发展和生产生活的需要，为了交通方便，拉近城市之间的距离，缓解车流压力，人们兴建了各种大型的陆上立交桥和跨越各大流域或海域的大桥。桥的桥墩为大桥的主要支撑，在整个桥梁的建设中起到至关重要的作用。桥墩主要为混凝土结构，由于混凝土的桥墩在应力作用、温度变化等情况下，其外表面会产生裂缝，这些裂缝是混凝土结构由于内外因素的作用而产生的物理结构变化，是混凝土结构物承载能力、耐久性及防水性降低的主要原因，因此，我们需要及时鉴别裂缝是否为有害裂缝，对于有害裂缝必须及时采取相应安全措施，传统中通常采用人工探测的方式，人工探测裂纹容易发生遗漏及判断失误，而且桥墩的侧壁光滑陡峭壁，人工作业危险性高，效率低，并且移动困难。

因此有必要研发一种桥墩吊索式裂纹探测机器人，代替人工作业，避免人工作业时发生危险，避免探测区域遗漏，并提高裂纹探测的准确度及探测效率，极大程度保证桥梁建筑的安全性。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种桥墩吊索式裂纹探测机器人，代替人工作业，避免人工作业时发生危险，避免探测区域遗漏，并提高裂纹探测的准确度及探测效率，极大程度保证桥梁建筑的安全性。

为了实现上述目的，本发明提供一种桥墩吊索式裂纹探测机器人包括：

轨道，所述轨道为环形，环绕设置于所述桥墩上，所述轨道的上表面设有第一凹槽，下表面设有第二凹槽；

起重机，所述起重机包括轨道连接部、减速器、起重电机及线轮，所述轨道连接部位于所述起重机的尾部，所述起重机通过所述轨道连接部设置于所述轨道上，所述起重机上部设有减速器及起重电机，所述线轮的主轴通过所述减速器连接于所述起重电机；

探测车，所述探测车包括底板和侧架板，所述侧架板设置于所述底板两侧，所述底板上设有红外探测器、变温装置和控制模块，所述控制模块连接于所述红外探测器和所述变温装置，所述侧架板上设有滑轮组机构；

吊索，所述吊索为一整段钢丝，所述钢丝两端分别缠绕固定于所述起重机两侧的线轮，中段缠绕在所述滑轮组机构上。

优选地，所述轨道连接部上部设有两个第一滚轮，下部设有两个第二滚轮，所述第一滚轮、第二滚轮分别位于所述第一凹槽、第二凹槽内，所述起重器通过所述第一滚轮、第二滚轮设置于所述轨道上，所述第一滚轮连接于步进电机。

优选地，所述第二滚轮的轮轴为螺栓轴。

优选地，所述起重机还包括导环固定杆、导环卡槽和导环，所述导环固定杆与所述起重机通过卡扣固定连接，导环卡槽设置于所述导环固定杆端部，所述导环通过导环固定销设置于所述导环卡槽内，位于所述线轮前端。

优选地，所述滑轮机构包括尾部滑轮，横向过渡滑轮和中部张紧轮，所述尾部滑轮设置于所述探测车的尾部两侧，所述横向过渡滑轮设置于所述尾部滑轮前端，所述中部张紧轮设置于两个所述横向过渡滑轮之间。

优选地，所述尾部滑轮与所述中部张紧轮之间设有中部导环，所述中部导环为可开合的锁扣结构。

优选地，所述变温装置包括升温装置和降温装置。

优选地，所述探测车前端设置有两个全向轮，所述全向轮通过螺栓轴固定于所述侧架板上。

优选地，所述探测车的顶部设有太阳能板，所述太阳能板连接于蓄电池。

优选地，所述探测车的底板上设置有蜂巢状的散热孔。

本发明的有益效果在于：

1、在桥墩顶部设置环形轨道，将起重机设置于轨道上，将探测车利用吊索连接于起重机，起重机可以在轨道上移动，带动探测车绕桥墩移动，起重机通过收、放吊索使探测车可以上下移动，探测车上的控制模块控制变温装置来改变局部建筑表面上的温度，使表面上与裂缝内产生温度差，再利用红外探测器的热成像原理，探测出裂纹的位置及大小，用机器人代替人工作业，保证了工人的人身安全，并且提高了探测效率和探测结果的准确性，可以实现对大坝表面的全面检测，避免区域遗漏，全面排除桥墩的安全隐患。

2、利用第一滚轮、第二滚轮与轨道的配合将起重机设置于轨道上，通过步进电机驱动其中一个第一滚轮就可以实现起重机在轨道上的移动，第二滚轮的轮轴采用螺栓轴，便于拆卸，便于将起重机从轨道上分离下来。

3、在线轮前端设置导环，起到对吊索的导向作用，防止吊索从线轮上滑脱。

4、利用尾部滑轮，横向过渡滑轮和中部张紧轮的共同配合将探测车设于吊索上，使探测车移动更灵活，并且可以在自重的作用下自行调整与吊索的相对位置，保证裂纹探测的正常进行。

5、将中部导环选用可开合结构，便于将探测车与吊索分离，方便探测车的取下。

6、设置升温装置和降温装置，当环境温度偏高时使用降温装置，当环境温度偏低时使用升温装置，可明显的加大桥墩表面与裂纹内部的温差，是成像更清晰、探测结果更准确。

7、在探测车前端设置全向轮，避免探测车前端与桥墩表面碰撞摩擦，损坏桥墩和探测车。

8、在探测车顶部设置太阳能板，可为探测车的工作提供部分电能，节能环保，也可作为应急电能，保证探测作业顺利进行。

9、设置散热孔有助于太阳能板的散热，防止局部温度过高。

本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

通过结合附图对本发明示例性实施方式进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本发明示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1示出了根据本发明的一个实施例的桥墩吊索式裂纹探测机器人的结构示意图。

图2示出了根据本发明的一个实施例的起重机与轨道配合的示意图。

图3示出了根据本发明的一个实施例的起重机的顶面示意图。

图4示出了根据本发明的一个实施例的起重机的底面示意图。

图5示出了根据本发明的一个实施例的起重机的局部示意图。

图6示出了根据本发明的一个实施例的探测车的示意图。

附图标记说明

1、桥墩；2、轨道；3、起重机；4、探测车；5、吊索；6、第一滚轮；7、第一凹槽；8、第二滚轮；9、起重电机；10、线轮；11、导环；12、减速器；13、轨道连接部；14、螺栓轴；15、步进电机；16、导环卡槽；17、导环固定杆；18、导环固定销；19、尾部滑轮；20、横向过渡滑轮；21、中部张紧轮；22、侧架板；23、底板；24、全向轮；25、红外探测器；26、散热孔；27、控制模块；28、锁扣；

具体实施方式

下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然以下描述了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。

根据本发明的桥墩吊索式裂纹探测机器人，包括：

轨道，轨道为环形，环绕设置于桥墩上，轨道的上表面设有第一凹槽，下表面设有第二凹槽；

起重机，起重机包括轨道连接部、减速器、起重电机及线轮，轨道连接部位于起重机的尾部，起重机通过轨道连接部设置于轨道上，起重机上部设有减速器及起重电机，线轮的主轴通过减速器连接于起重电机；

探测车，探测车包括底板和侧架板，侧架板设置于底板两侧，底板上设有红外探测器、变温装置和控制模块，控制模块连接于红外探测器和变温装置，侧架板上设有滑轮组机构；

吊索，吊索为一整段钢丝，钢丝两端分别缠绕固定于起重机两侧的线轮，中段缠绕在滑轮组机构上。

具体地，在桥墩顶部设置环形轨道，将起重机设置于轨道上，将探测车利用吊索连接于起重机，起重机可以在轨道上移动，带动探测车绕桥墩移动，起重机通过收、放吊索使探测车可以上下移动，探测车上的控制模块控制变温装置来改变局部建筑表面上的温度，使表面上与裂缝内产生温度差，再利用红外探测器的热成像原理，探测出裂纹的位置及大小，用机器人代替人工作业，保证了工人的人身安全，并且提高了探测效率和探测结果的准确性，可以实现对大坝表面的全面检测，避免区域遗漏，全面排除桥墩的安全隐患。

作为优选方案，轨道连接部上部设有两个第一滚轮，下部设有两个第二滚轮，第一滚轮、第二滚轮分别位于第一凹槽、第二凹槽内，起重器通过第一滚轮、第二滚轮设置于轨道上，第一滚轮连接于步进电机。

作为优选方案，第二滚轮的轮轴为螺栓轴。

具体地，利用第一滚轮、第二滚轮与轨道的配合将起重机设置于轨道上，通过步进电机驱动其中一个第一滚轮就可以实现起重机在轨道上的移动，第二滚轮的轮轴采用螺栓轴，便于拆卸，便于将起重机从轨道上分离下来。

作为优选方案，起重机还包括导环固定杆、导环卡槽和导环，导环固定杆与起重机通过卡扣固定连接，导环卡槽设置于导环固定杆端部，导环通过导环固定销设置于导环卡槽内，位于线轮前端。

具体地，在线轮前端设置导环，起到对吊索的导向作用，防止吊索从线轮上滑脱。

作为优选方案，滑轮机构包括尾部滑轮，横向过渡滑轮和中部张紧轮，尾部滑轮设置于探测车的尾部两侧，横向过渡滑轮设置于尾部滑轮前端，中部张紧轮设置于两个横向过渡滑轮之间。

具体地，利用尾部滑轮，横向过渡滑轮和中部张紧轮的共同配合将探测车设于吊索上，使探测车移动更灵活，并且可以在自重的作用下自行调整与吊索的相对位置，保证裂纹探测的正常进行。

作为优选方案，尾部滑轮与中部张紧轮之间设有中部导环，中部导环为可开合的锁扣结构。

具体地，将中部导环选用可开合结构，便于将探测车与吊索分离，方便探测车的取下。

作为优选方案，变温装置包括升温装置和降温装置。

具体地，降温装置包括高压喷头、第一舵机、输送管、泵和储存罐，高压喷头设置于舵机上，输送管一端连接于高压喷头，另一端通述泵连接于储存罐，储存罐中装有冷却介质。当环境温度偏高时，控制模块控制泵将储存罐中的冷却介质通过输送管由高压喷头喷出，喷洒到探测车前方待探测表面上，将表面快速降温，此时裂缝辐射出的热量将与被降温的表面不同，当红外探测器探测时，即可将裂缝相关数据快速检测出来。

升温装置包括热风喷头、导气管、第二舵机、鼓风机，热风喷头设置于舵机上，导气管一端连接于热风喷头，另一端连接于鼓风机，在环境温度较低时，控制模块控制鼓风机工作，将空气输送至热风喷头，将热风喷向探测车前方待探测表面上，将表面快速升温，此时裂缝辐射出的热量将与被升温的表面不同，当红外探测器探测时，即可将裂缝相关数据快速检测出来。

作为优选方案，探测车前端设置有两个全向轮，全向轮通过螺栓轴固定于侧架板上。

具体地，在探测车前端设置全向轮，避免探测车前端与桥墩表面碰撞摩擦，损坏桥墩和探测车。

作为优选方案，探测车的顶部设有太阳能板，太阳能板连接于蓄电池。

具体地，在探测车顶部设置太阳能板，可为探测车的工作提供部分电能，节能环保，也可作为应急电能，保证探测作业顺利进行。

作为优选方案，探测车的底板上设置有蜂巢状的散热孔。

具体地，设置散热孔有助于太阳能板的散热，防止局部温度过高。

实施例

图1示出了根据本发明的一个实施例的桥墩吊索式裂纹探测机器人的结构示意图；图2示出了根据本发明的一个实施例的起重机与轨道配合的示意图；图3示出了根据本发明的一个实施例的起重机的顶面示意图；图4示出了根据本发明的一个实施例的起重机的底面示意图；图5示出了根据本发明的一个实施例的起重机的局部示意图；图6示出了根据本发明的一个实施例的探测车的示意图。如图1至图6所示：

该桥墩吊索式裂纹探测机器人，包括：

轨道2为环形，环绕设置于桥墩1上，轨道2的上表面设有第一凹槽7，下表面设有第二凹槽；轨道连接部13设置于起重机3上，轨道连接部13上部设有两个第一滚轮6，下部设有两个第二滚轮8，第一滚轮6、第二滚轮8分别位于第一凹槽7、第二凹槽内，起重机3通过第一滚轮6、第二滚轮8设置于轨道2上，第一滚轮6连接于步进电机15，第二滚轮8的轮轴为螺栓轴14，起重机3上部设有减速器12及起重电机9，线轮10的主轴通过减速器12连接于起重电机9，线轮10前端设有导环11，导环11通过导环固定销18设置于导环卡槽16内，导环卡槽16设置于导环固定杆17端部，导环固定杆17与起重机3通过卡扣固定连接；探测车4包括底板23及设置于底板23两侧的侧架板22，探测车4尾部两侧的侧架板22设有尾部滑轮19，尾部滑轮19前端设有横向过渡滑轮20，两个横向过渡滑轮20之间设有中部张紧轮21，尾部滑轮19与横向过渡滑轮20之间设有可开合的锁扣28结构，吊索5两端分别缠绕固定于起重机两侧的线轮10，中段绕过尾部滑轮19、横向过渡滑轮20、中部张紧轮21，并由锁扣28中穿过，将探测车4悬挂于起重机9上，探测车4的底板23上设有红外探测器25、升温装置、降温装置和控制模块27，控制模块27连接于红外探测器25和升温装置、降温装置，全向轮24通过螺栓轴设置于探测车4的侧架板22前端，探测车4的顶部设有太阳能板，太阳能板连接于蓄电池，探测车4的底板23上设置有蜂巢状的散热孔26。

以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。