一種管道內(nèi)除銹噴涂的智能機器人的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種國內(nèi)外管道內(nèi)除銹防腐補口技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種管道內(nèi)除銹噴涂的智能機器人。
【背景技術(shù)】
[0002]管道防腐補口工序是保證長輸管道結(jié)構(gòu)完整性的重要一環(huán)，就像一件華麗的衣衫，必須依靠縫制牢固的接口才能成型。目前，輸送油、氣、水等介質(zhì)主要采用鋼質(zhì)管道，鋼質(zhì)管道補口處防腐層涂敷都是在施工現(xiàn)場完成的。由于現(xiàn)場防腐補口作業(yè)環(huán)境與防腐生產(chǎn)工廠環(huán)境差異較大，現(xiàn)場補口成為管道防腐的薄弱環(huán)節(jié)。我國每年因管道腐蝕穿孔而造成巨大的經(jīng)濟損失，甚至發(fā)生各種事故。因此，在管道工程建設中，切實提高防腐補口、補傷工序的施工質(zhì)量，對于管道保護具有重要意義。
[0003]野外應用型管道內(nèi)防腐補口機器人技術(shù)，是一種能跟隨環(huán)境溫度變化自主調(diào)整參數(shù)機器人化的噴涂技術(shù)，其目的是為了解決我國目前現(xiàn)役的管道內(nèi)防腐補口智能機器人在野外環(huán)境下進行補口涂裝中存在補口質(zhì)量很難控制等問題，許多補口的外觀、厚度、漏點及剝離強度都存在不均勻、欠規(guī)范、有氣泡、有流掛、焊縫處理效果差等技術(shù)缺陷，致使質(zhì)量驗收往往不過關(guān)現(xiàn)狀?？梢哉f，補口質(zhì)量成為制約管道質(zhì)量和運行安全的關(guān)鍵因素?，F(xiàn)役補口噴涂機器人存在著諸多技術(shù)缺陷問題，針對一般的管道補口噴涂機器人來說:⑴存在焊縫打磨效果差缺陷。鋼絲繩制作打磨機構(gòu)粗狂，打磨驅(qū)動電機只有50W致使打磨力度遠遠不夠，致使漆膜附著力達不到標準；⑵在環(huán)境溫度高于25以上攝氏度的高溫下實施涂裝作業(yè)時，補口成形漆膜上存在著極其嚴重的“流掛”缺陷問題；⑶當在環(huán)境溫度低于20°C以下進行噴涂作業(yè)時，其補口成形漆膜上存在著較為嚴重的“氣泡”缺陷(注:濕膜存在有很多氣泡，待干燥后就會有相等的針孔)，以及較為嚴重的涂層厚度不均勻缺陷問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決現(xiàn)有管道補口除銹機器人焊縫打磨效果差及涂層厚度不均勻、易出現(xiàn)流掛缺陷的問題；本實用新型提供一種管道內(nèi)除銹噴涂的智能機器人，該管道內(nèi)除銹噴涂的智能機器人以微電流觸覺傳感焊縫捕捉定位輪精確捕捉焊縫，焊縫打磨效果好；涂層厚度均勻、無流掛缺陷出現(xiàn)；且結(jié)構(gòu)簡單，便于制造，重量輕，體積小。
[0005]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種管道內(nèi)除銹噴涂的智能機器人，包括控制箱、驅(qū)動機構(gòu)、除銹機構(gòu)、噴涂機構(gòu)、電纜；所述控制箱通過電纜與驅(qū)動機構(gòu)、除銹機構(gòu)、噴涂機構(gòu)連接；驅(qū)動機構(gòu)、除銹機構(gòu)、噴涂機構(gòu)相互連為一體，驅(qū)動機構(gòu)在前，除銹機構(gòu)位于兩者之間，噴涂機構(gòu)位于尾部。
[0006]所述驅(qū)動機構(gòu)由底板A、微電流觸覺傳感焊縫捕捉定位輪、驅(qū)動電控系統(tǒng)、驅(qū)動輪部件組成；底板A —側(cè)設有驅(qū)動輪部件，另一側(cè)設有微電流觸覺傳感焊縫捕捉定位輪；驅(qū)動電控系統(tǒng)位于驅(qū)動輪部件和微電流觸覺傳感焊縫捕捉定位輪之間。
[0007]所述驅(qū)動電控系統(tǒng)包括四驅(qū)式主動輪行走模組和防打滑張緊輪自主調(diào)節(jié)模組；所述四驅(qū)式主動輪行走模組由驅(qū)動控制模塊一、驅(qū)動控制模塊二、驅(qū)動控制模塊三、驅(qū)動控制模塊四組成；所述防打滑張緊輪自主調(diào)節(jié)模組由壓力傳感器和絲杠電機驅(qū)動模塊組成。
[0008]所述微電流觸覺傳感焊縫捕捉定位輪由電阻膜片、檢測輪、絕緣連接塊、頂壓螺栓、接線柱、旋轉(zhuǎn)軸組成；檢測輪為錐形體結(jié)構(gòu)，表面附有電阻膜片；旋轉(zhuǎn)軸一端與檢測輪連接，另一端與接線柱連接，通過頂壓螺栓緊固；在兩接線柱之間設有絕緣連接塊。
[0009]所述檢測輪的錐度可以根據(jù)管道的內(nèi)徑進行調(diào)整。
[0010]所述除銹機構(gòu)由微電流觸覺傳感焊縫捕捉定位輪、涂料一體型泵箱、底板B、除銹電控系統(tǒng)、除銹系統(tǒng)組成；底板B —側(cè)設有除銹系統(tǒng)；微電流觸覺傳感焊縫捕捉定位輪數(shù)量為2個，一個位于底板B的另一側(cè)，另一個位于除銹系統(tǒng)側(cè)面；在微電流觸覺傳感焊縫捕捉定位輪之間設有涂料一體型泵箱和除銹電控系統(tǒng)。
[0011]所述除銹系統(tǒng)的磨削機頭直徑可以根據(jù)管道的內(nèi)徑進行自動調(diào)整，從而使除銹更加徹底、干凈。
[0012]所述除銹電控系統(tǒng)包括智能機器人的磨削處理單元系統(tǒng)和智能機器人的內(nèi)涂層測漏系統(tǒng)；所述智能機器人的磨削處理單元系統(tǒng)由適應管徑磨削機頭模組、機頭穩(wěn)固支撐模組、焊接毛刺限制模組、焊接引導式X射線攝像頭系統(tǒng)模組組成；所述智能機器人的內(nèi)涂層測漏系統(tǒng)由內(nèi)涂層測漏傳感器模組和內(nèi)窺鏡內(nèi)壁檢測模組組成。能夠自動檢測管道內(nèi)部焊縫位置及管道內(nèi)圖層漏點，能夠自動調(diào)節(jié)磨削機頭直徑，對舊涂層進行除銹處理，除銹完畢后能夠自動檢測焊縫是否存在裂縫等缺陷。
[0013]所述噴涂機構(gòu)由噴涂系統(tǒng)、底板C、噴涂電控系統(tǒng)、連接塊、微電流觸覺傳感焊縫捕捉定位輪、涂料一體型泵箱、驅(qū)動輪部件組成；所述底板C兩側(cè)安裝有微電流觸覺傳感焊縫捕捉定位輪和驅(qū)動輪部件，在微電流觸覺傳感焊縫捕捉定位輪側(cè)的底板C上固定有噴涂系統(tǒng)，在驅(qū)動輪部件側(cè)的底板C上設有連接塊；涂料一體型泵箱置于底板C中部上方；噴涂電控系統(tǒng)安裝在底板C上，位于涂料一體型泵箱與驅(qū)動輪部件之間。
[0014]所述噴涂電控系統(tǒng)包括涂料一體型泵箱模塊、機械結(jié)構(gòu)粗調(diào)模塊、自動跟蹤化學固化速率調(diào)節(jié)裝置、攪拌強度調(diào)節(jié)模塊、增壓式漆膜厚度調(diào)整模塊、離心霧化噴涂模組；所述自動跟蹤化學固化速率調(diào)節(jié)裝置由虹吸式混流模組、混合料溫傳感器、管腔溫度傳感器組成；所述涂料一體型泵箱模塊與機械結(jié)構(gòu)粗調(diào)模塊相連，機械結(jié)構(gòu)粗調(diào)模塊與虹吸式混流模組相連，自動跟蹤化學固化速率調(diào)節(jié)裝置依次與攪拌強度調(diào)節(jié)模塊、增壓式漆膜厚度調(diào)整模塊、離心霧化噴涂模組相連，通過自動跟蹤化學固化速率調(diào)節(jié)裝置的控制，根據(jù)管腔內(nèi)溫度自動調(diào)節(jié)兩料箱涂量進給的比例，混合攪拌均勻之后，再由噴涂系統(tǒng)進行離心霧化噴涂。利用熱反應固化速率和混合料粘度受外部溫度影響的敏感這一特性，在雙組份涂料混合標配的前提下，采用跟隨環(huán)境溫度變化能自主調(diào)節(jié)制冷或制熱能量大小之噴涂工藝方案，從而解決因野外氣候不確切因素影響易出現(xiàn)的流掛和固化周期長等一系列質(zhì)量缺陷問題。
[0015]作為本實用新型的進一步改進，所述管腔溫度傳感器采用激光式管道體溫傳感器，所述混合料溫傳感器采用熱敏電阻式涂料溫度傳感器，所述攪拌強度調(diào)節(jié)模塊采用帶V字形混流道式半導體制冷攪拌模組，所述涂料一體型泵箱模塊采用嵌入泵式帶快速加熱器料箱模組，所述增壓式漆膜厚度調(diào)整模塊采用帶有便捷清洗結(jié)構(gòu)式增壓泵模組。
[0016]作為本實用新型的進一步改進，所述涂料一體型泵箱模塊由料溫傳感器、加熱膜、自恒溫電熱控制板、螺桿泵、泵電機驅(qū)動模塊和電子配比細調(diào)系統(tǒng)組成，且所述自恒溫電熱控制板包括制冷調(diào)功控制板和制熱調(diào)功控制板。
[0017]作為本實用新型的進一步改進，所述制冷調(diào)功控制板可選用自動制冷調(diào)功控制板和手動制冷調(diào)功控制板中的一種。
[0018]作為本實用新型的進一步改進，所述制熱調(diào)功控制板可選用自動制熱調(diào)功控制板和手動制熱調(diào)功控制板中的一種。
[0019]所述涂料一體型泵箱由連軸器、電機套筒、減速器、推料電機、料箱側(cè)蓋、O型密封圈、推桿套、軸承、滾珠絲桿、導桿、導桿座、內(nèi)六角螺釘、連桿、料箱、推桿、絲桿座組成；減速器置于電機套筒內(nèi)，一端與推料電機連接，另一端通過連軸器與滾珠絲桿連接；電機套筒下方設有導桿和導桿座；滾珠絲桿穿過絲桿座，通過內(nèi)六角螺釘與連桿固定；連桿通過軸承與推桿套連為一體；推桿套上設有推桿；推桿位于料箱內(nèi)部，通過O型密封圈與料箱形成密封空間；料箱尾端設有料箱側(cè)蓋。
[0020]本實用新型，一種管道內(nèi)除銹噴涂的智能機器人:由電控箱遙控操作，在驅(qū)動輪部件的驅(qū)動下沿著管道內(nèi)壁行駛，經(jīng)微電流觸覺傳感焊縫捕捉定位輪自動識別焊縫除銹位置；通過除銹電控系統(tǒng)的控制，根據(jù)管道的內(nèi)徑自動調(diào)整除銹系統(tǒng)的磨削機頭，并對焊縫進行除銹處理，除銹完畢后、由焊接引導式X射線攝像頭系統(tǒng)自動檢測焊縫是否存在裂縫等缺陷。經(jīng)智能識別CCD照相系統(tǒng)自動識別補口噴涂位置，通過自動跟蹤化學固化速率調(diào)節(jié)裝置的控制，根據(jù)管腔內(nèi)溫度自動調(diào)節(jié)兩料箱涂量進給的比例，混合攪拌均勻之后，再由噴涂系統(tǒng)進行離心霧化噴