專利名稱：管道內(nèi)涂層自動(dòng)檢測(cè)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及到金屬表面涂層厚度的測(cè)量，尤其是鋼管道內(nèi)壁涂層厚度 的測(cè)量及缺陷的檢測(cè)，也涉及到在管道內(nèi)可自行移動(dòng)的裝置。具體而言是一種 管道內(nèi)涂層自動(dòng)檢測(cè)機(jī)。
(二)
背景技術(shù)：
鋼管道內(nèi)壁防腐涂層的厚度是否達(dá)到要求，是否存在瑕疵、缺陷或損傷， 與其外壁防腐層一樣，也是關(guān)系到管道工程使用壽命和安全運(yùn)行的重大問(wèn)題， 早已引起國(guó)內(nèi)外管道工程界的高度重視。管道外壁防腐層的檢測(cè)，已有多種成 熟技術(shù)及專用儀器設(shè)備。專用于檢測(cè)管道內(nèi)壁防腐涂層的儀器設(shè)備至今較少。 這是因?yàn)?，管道?nèi)部檢測(cè)難度要比管道外部檢測(cè)難度更大。專用于檢測(cè)管道內(nèi) 壁腐蝕狀況的自動(dòng)裝置，早已由美國(guó)商業(yè)樹(shù)脂公司和PLS公司等研制成功；管 道內(nèi)環(huán)焊縫射線照相自動(dòng)裝置，已由英國(guó)JME公司等研制成功；歐洲專利 EP282687是一種金屬管道內(nèi)部缺陷的檢查裝置。直到九十年代初期，未見(jiàn)國(guó)內(nèi) 外公開(kāi)報(bào)導(dǎo)管道內(nèi)涂層自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)信息。1991年12月11 口勝利油田油建一 公司申請(qǐng)了一項(xiàng)發(fā)明專利——鋼管道內(nèi)涂層自動(dòng)檢測(cè)補(bǔ)涂機(jī)(91107953.X)。其 特點(diǎn)是由PC工業(yè)控制器去控作業(yè)小車，在管道內(nèi)自主行走，并按序先設(shè)定的程 序去完成內(nèi)涂層檢測(cè)及補(bǔ)涂作業(yè)。雖然其功能較多，自動(dòng)化程度較高，但是由 于采用高電火花檢測(cè)探頭，可把薄涂層擊穿，新的管道施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不允許再 用有損檢測(cè)技術(shù)方法。還由于其行走掃描式的檢測(cè)方法，只能發(fā)現(xiàn)大而明顯的 涂層缺陷，不能確保內(nèi)涂層的完好無(wú)損，所以不再適用。后來(lái)又出現(xiàn)了 "一種 用于管道檢測(cè)的智能機(jī)器人"(02268360.7)和"管道無(wú)線遙控觀察機(jī)" (03112105.5)。前者只是對(duì)管道內(nèi)山現(xiàn)的銹蝕、結(jié)垢、穿孔、脫皮、裂紋、錯(cuò) 口、變形以及管內(nèi)異物等進(jìn)行全程的直接觀察、檢測(cè)和錄像，并用無(wú)線或有線 傳輸方式把圖像信號(hào)傳送到管外。主要是為制定修理和施工方案提供依據(jù)，而 不能用于檢測(cè)管道內(nèi)涂層。后者雖然具有無(wú)線遙控功能，但是也和前者一樣， 都是行走掃描式的宏觀檢測(cè)，只能發(fā)現(xiàn)管內(nèi)較大的缺陷。它主要是用于觀察管道焊口內(nèi)部焊縫的外觀狀況，也不能用于檢測(cè)管道內(nèi)涂層。最重要的是，上述 三項(xiàng)專利技術(shù)都不能檢測(cè)管道內(nèi)涂層的厚度。然而，涂層厚度卻是一項(xiàng)重要技 術(shù)指標(biāo)，無(wú)論焊口處或其它全部?jī)?nèi)涂層的厚度，必須達(dá)到國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求。
發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述已有技術(shù)存在一些缺點(diǎn)及不足之處，本實(shí)用新型的目的就是在于 自主創(chuàng)新，研制和提供一種與眾不同的管道內(nèi)涂層自動(dòng)檢測(cè)機(jī)。它在管道內(nèi)受 到管外無(wú)線遙控，自動(dòng)完成內(nèi)涂層檢測(cè)及厚度測(cè)量。所檢測(cè)的缺陷更細(xì)微，測(cè) 厚精度能達(dá)到施工標(biāo)準(zhǔn)要求。
上述目的是由下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的
管道內(nèi)涂層自動(dòng)檢測(cè)機(jī)，包括檢測(cè)機(jī)頭、驅(qū)動(dòng)機(jī)身和無(wú)線遙控三大部分。 其檢測(cè)機(jī)頭在前部，驅(qū)動(dòng)機(jī)身在后部，二者之間采用滑導(dǎo)、滑板聯(lián)接。其無(wú)線 遙控部分由管內(nèi)機(jī)載部分和管外手持部分組成。其特征是，檢測(cè)機(jī)頭由轉(zhuǎn)動(dòng)、 固定兩部分組成，轉(zhuǎn)動(dòng)部分在前，固定部分在后，二者之間通過(guò)后轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)和內(nèi) 齒環(huán)聯(lián)接。機(jī)頭轉(zhuǎn)動(dòng)部分由轉(zhuǎn)動(dòng)外殼、前端環(huán)、中支架環(huán)、后轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)、前攝像 頭、照明燈、側(cè)攝像頭、探頭機(jī)構(gòu)、伸縮機(jī)構(gòu)、測(cè)厚儀和內(nèi)攝像頭組成。前端 環(huán)、中支架環(huán)、后轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)，分別安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)外殼的前端、中部、后端。前端環(huán) 上安裝前端板，前攝像頭安裝在前端板中心，若干照明燈均布安裝在前端板周 邊上，側(cè)攝像頭安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)外殼前部側(cè)面。探頭機(jī)構(gòu)安裝在伸縮機(jī)構(gòu)上，并從 轉(zhuǎn)動(dòng)外殼前部下面向外伸出。伸縮機(jī)構(gòu)安裝在中支架環(huán)前面，測(cè)厚儀和內(nèi)攝像 頭安裝在屮支架環(huán)后面。機(jī)頭固定部分由固定外殼、封閉環(huán)、中支承環(huán)、后端 蓋、內(nèi)齒環(huán)、空心軸、軸承套、小齒輪、諧波減速器、機(jī)頭轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)和支架組 成。封閉環(huán)、中支承環(huán)、后端蓋，分別安裝在固定外殼的前端、中部、后端。 軸承套安裝在空心軸上，軸承套前端與內(nèi)齒環(huán)、后轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)三者固定聯(lián)接，空心 軸后部安裝在中支承環(huán)上。小齒輪、諧波減速器和機(jī)頭轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)三者為一體， 并通過(guò)支架安裝在固定外殼上。小齒輪與內(nèi)齒環(huán)嚙合。驅(qū)動(dòng)機(jī)身由機(jī)身外殼、 底架、前端蓋、從動(dòng)輪、驅(qū)動(dòng)輪、行走電機(jī)、減速器、齒輪箱、機(jī)載遙控箱和 電池組組成。行走電機(jī)、減速器和齒輪箱三者為一體，通過(guò)齒輪箱安裝在底架 后部。兩對(duì)驅(qū)動(dòng)輪安裝在驅(qū)動(dòng)機(jī)身的后半部下面兩側(cè)， 一對(duì)從動(dòng)輪安裝在驅(qū)動(dòng) 機(jī)身前端下面兩側(cè)。機(jī)載遙控箱和電池組安裝在驅(qū)動(dòng)機(jī)身前半部。無(wú)線遙控機(jī)載部分由可編程控制器、驅(qū)動(dòng)模塊、9個(gè)控制繼電器、直流繼電器、遙控接收裝 置、天線和電源模塊組成?？删幊炭刂破鳛榭刂浦行模漭斎攵伺c遙控接收裝 置、電源模塊和限位開(kāi)關(guān)連接；其輸出端與9個(gè)控制繼電器、驅(qū)動(dòng)模塊、抱閘
和故障指示燈連接?？刂评^電器又分別與直流繼電器、探頭伸縮電機(jī)、照明燈 電源和攝像頭電源連接。直流繼電器分別與機(jī)頭轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)和側(cè)攝像頭連接。無(wú) 線遙控管外部分由遙控發(fā)送裝置、天線、顯示器和遙控手柄組成。遙控發(fā)送裝 置的輸入端與天線、遙控手柄連接，其輸出端與顯示器、天線連接。
上述管道內(nèi)涂層自動(dòng)檢測(cè)機(jī)的探頭機(jī)構(gòu)，由測(cè)厚探頭、滑導(dǎo)、卡環(huán)、墊板、 拉簧和限位開(kāi)關(guān)組成。測(cè)厚探頭被卡在卡環(huán)上，卡環(huán)焊接在墊板上，墊板固定
在滑導(dǎo)上，滑導(dǎo)固定在伸縮桿上；另一個(gè)卡環(huán)固定在測(cè)厚探頭上，兩卡環(huán)之間
用拉簧拉住。限位開(kāi)關(guān)固定在墊板上。
上述管道內(nèi)涂層自動(dòng)檢測(cè)機(jī)的伸縮機(jī)構(gòu)，由伸縮桿、限位開(kāi)關(guān)和伸縮電機(jī) 組成。伸縮電機(jī)帶動(dòng)伸縮桿和滑導(dǎo)一起伸縮，由限位開(kāi)關(guān)控制伸縮行程。
上述管道內(nèi)涂層自動(dòng)檢測(cè)機(jī)中部的滑導(dǎo)、滑板，分別固定到檢測(cè)機(jī)頭后端 蓋、驅(qū)動(dòng)機(jī)身前端蓋上，并由調(diào)節(jié)絲杠帶動(dòng)滑板在滑導(dǎo)中上下移動(dòng)，來(lái)調(diào)節(jié)檢 測(cè)機(jī)頭中心的髙度，適應(yīng)不同的管徑。
上述管道內(nèi)涂層自動(dòng)檢測(cè)機(jī)的兩對(duì)驅(qū)動(dòng)輪和一對(duì)從動(dòng)輪，都外包橡膠層， 可增大摩擦力，防止爬坡或下坡時(shí)打滑，并有減振作用。
上述管道內(nèi)涂層自動(dòng)檢測(cè)機(jī)的可編程控制器PLC，選用三菱FX1S—30MR 一D型，用了其輸入端的16個(gè)端口，輸出端的12個(gè)端口。
按照上述技術(shù)方案制造成的管道內(nèi)涂層自動(dòng)檢測(cè)機(jī)，有兩組若干LED照明 燈，既有前燈又有環(huán)燈，照度足夠明亮，可看清涂層細(xì)小缺陷。其攝像頭，既 可向正前方看，又可上下左右移動(dòng)看近處，視野較廣，無(wú)盲視區(qū)，可全方位觀 察內(nèi)涂層任何部位有無(wú)缺陷。其側(cè)攝像頭可徑向近距離小范圍攝像觀察涂層缺 陷，精確定位測(cè)厚點(diǎn)，并與測(cè)厚儀配合，完成上、下、左、右四個(gè)點(diǎn)位的涂層 厚度測(cè)量。由安裝在測(cè)厚儀顯不屏對(duì)面的內(nèi)攝像頭，把涂層厚度數(shù)據(jù)無(wú)線傳輸 到管道外，由顯示器實(shí)時(shí)顯示出來(lái)，同時(shí)由機(jī)載打印機(jī)把厚度數(shù)據(jù)打印儲(chǔ)存下 來(lái)。由此可見(jiàn)，該檢測(cè)機(jī)能達(dá)到對(duì)管道內(nèi)涂層精細(xì)檢測(cè)和無(wú)損測(cè)厚的目的。特 別是其無(wú)線遙控功能齊全完善，實(shí)現(xiàn)了管內(nèi)、外"人機(jī)對(duì)話"。其機(jī)頭和機(jī)身，結(jié)構(gòu)緊湊，布局合理，運(yùn)行平穩(wěn)，工作可靠，自動(dòng)化工效高， 一次檢測(cè)距離可 達(dá)1公里以上，并有較好的爬坡性能，可用于平原及山區(qū)。是一種機(jī)、電、訊、 光一體化管道施工自主創(chuàng)新設(shè)備，具有推廣應(yīng)用前景。


附圖1是本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)左側(cè)主視示意圖。 附圖2是圖1的A向俯視示意圖。
附圖3是圖1的檢測(cè)機(jī)頭剖視示意圖。
附圖4是本實(shí)用新型的無(wú)線遙控電路原理圖。
附圖5是本實(shí)用新型的無(wú)線遙控電路組成及連接關(guān)系框圖。
附圖6是本實(shí)用新型的操作流程框圖。
具體實(shí)施方式結(jié)合附圖說(shuō)明一個(gè)實(shí)施例
附圖1、 2、 3中，1是檢測(cè)機(jī)頭，2是驅(qū)動(dòng)機(jī)身，3是轉(zhuǎn)動(dòng)外殼，4是固定 外殼，5是前攝像頭，6是側(cè)攝像頭，7是LED照明燈，8是前端環(huán)，9是伸縮 電機(jī)(M3)， IO是中支架環(huán)，ll是內(nèi)攝像頭，12是后轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)，13是限位開(kāi)關(guān)， 14是測(cè)厚探頭，15是伸縮桿，16是測(cè)厚儀，17是封閉環(huán)，18是空心軸，19是 軸套，20是中支承環(huán)，21是后端蓋，22是內(nèi)齒環(huán)，23是小齒輪，24是諧波減 速器，25是支架，26是機(jī)頭轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)(M2)， 27是滑導(dǎo)(滑板)，28是調(diào)節(jié)絲 杠，29是驅(qū)動(dòng)機(jī)身前端蓋，30是機(jī)載遙控箱，31是行走電機(jī)抱閘，32是行走 電機(jī)(Ml)， 33是減速箱，34是齒輪箱，35是電源開(kāi)關(guān)，36是從動(dòng)輪，37是 電池組，38是驅(qū)動(dòng)輪，39是底架，40是電壓表。
由圖l、 3所示，管道內(nèi)涂層自動(dòng)檢測(cè)機(jī)，包括檢測(cè)機(jī)頭K驅(qū)動(dòng)機(jī)身2和 無(wú)線遙控三大部分，其檢測(cè)機(jī)頭l在前部，驅(qū)動(dòng)機(jī)身2在后部，二者之間采用 滑導(dǎo)、滑板聯(lián)接。其無(wú)線遙控部分由管內(nèi)機(jī)載部分和管外手持部分組成。其特 征是，檢測(cè)機(jī)頭由轉(zhuǎn)動(dòng)、固定兩部分組成。轉(zhuǎn)動(dòng)部分在前，固定部分在后。機(jī) 頭轉(zhuǎn)動(dòng)部分由轉(zhuǎn)動(dòng)外殼3、前端環(huán)8、中支架環(huán)IO、后轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)12、前攝像頭5、 照明燈7、側(cè)攝像頭6、探頭機(jī)構(gòu)、伸縮機(jī)構(gòu)、測(cè)厚儀16和內(nèi)攝像頭11組成。 前端環(huán)8、中支架環(huán)IO、后轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)12，分別安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)外殼3的前端、中部、 后端。前端環(huán)8上安裝前端板，前攝像頭5安裝在前端板中心，若干照明燈均布安裝在前端板周邊上，側(cè)攝像頭6安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)外殼3前部側(cè)面。探頭機(jī)構(gòu)
安裝在伸縮機(jī)構(gòu)上，并從轉(zhuǎn)動(dòng)外殼3前部下面向外伸出。伸縮機(jī)構(gòu)安裝在中支 架環(huán)io前面。測(cè)厚儀和內(nèi)攝像頭11安裝在中支架環(huán)IO后面。機(jī)頭固定部分由 固定外殼4、封閉環(huán)17、中支承環(huán)20、后端蓋21、內(nèi)齒環(huán)22、空心軸18、軸 承套19、小齒輪23、諧波減速器24、機(jī)頭轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)26 (M2)和支架25組成。 封閉環(huán)17、中支承環(huán)20、后端蓋21，分別安裝在固定外殼4的前端、中部、后 端。軸承套19安裝在空心軸18上，軸承套19前端與內(nèi)齒環(huán)22、后轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)12 三者固定連接，空心軸18后端安裝在中支承環(huán)20上。小齒輪23、諧波減速器 24和機(jī)頭轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)26 (M2)三者為一體，并通過(guò)支架25安裝在固定外殼4上。 小齒輪23與內(nèi)齒環(huán)22嚙合。驅(qū)動(dòng)機(jī)身2由機(jī)身外殼4、底架39、前端蓋29、 從動(dòng)輪36、驅(qū)動(dòng)輪38、行走電機(jī)32 (Ml)、抱閘31、減速器33、齒輪箱34、 機(jī)載遙控箱30和電池組37組成。行走電機(jī)32 (Ml)、抱閘31、減速器33和 齒輪箱34為一體，通過(guò)齒輪箱34安裝在底架39后部。兩對(duì)驅(qū)動(dòng)輪38安裝在 驅(qū)動(dòng)機(jī)身2的后半部下面兩側(cè)， 一對(duì)從動(dòng)輪36安裝在驅(qū)動(dòng)機(jī)身2前端下面兩側(cè)。 機(jī)載遙控箱30和電池組37安裝在驅(qū)動(dòng)機(jī)身2前半部。由圖4、 5所示，無(wú)線遙 控機(jī)載部分由可編程控制器PLC (IC4)、驅(qū)動(dòng)模塊IGBT (IC6 IC9)、 9個(gè)控制 繼電器J1 J9、直流繼電器、遙控接收裝置、天線和電源模塊組成?？删幊炭刂?器PLC為控制中心，其輸入端與遙控接收裝置、電源模塊和限位開(kāi)關(guān)連接，其 輸出端與9個(gè)控制繼電器J1 J9、驅(qū)動(dòng)模塊IGBT、抱閘和故障指示燈連接?？?制繼電器J1 J9又分別與直流繼電器、探頭伸縮電機(jī)M3、照明燈LED電源和 攝像頭電源連接。直流繼電器分別與機(jī)頭轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)M2和側(cè)攝像頭6連接。無(wú) 線遙控管外部分由遙控發(fā)送裝置、天線、顯示器和遙控手柄組成。遙控發(fā)送裝 置的輸入端與天線、遙控手柄連接，其輸出端與顯示器、天線連接。
由圖1、 3所示，探頭機(jī)構(gòu)由測(cè)厚探頭14、滑導(dǎo)、卡環(huán)、墊板、拉簧和限位 開(kāi)關(guān)13組成。測(cè)厚探頭14被卡在卡環(huán)上，卡環(huán)焊接在墊板上，墊板固定在滑 導(dǎo)上，滑導(dǎo)固定在伸縮桿15上；另一個(gè)卡環(huán)固定在探頭14上，兩個(gè)卡環(huán)之間 用拉簧拉住。限位開(kāi)關(guān)13固定在墊板上。
由圖1、 3所示，伸縮機(jī)構(gòu)由伸縮桿15、限位開(kāi)關(guān)和伸縮電機(jī)9組成。伸縮 電機(jī)9帶動(dòng)伸縮桿15和滑導(dǎo)一起伸縮，由限位開(kāi)關(guān)控制伸縮行程。
由圖l、 3所示，檢測(cè)機(jī)頭1與驅(qū)動(dòng)機(jī)身2聯(lián)接部分的滑導(dǎo)、滑板，分別固定到檢測(cè)機(jī)頭的后端蓋27、驅(qū)動(dòng)機(jī)身的前端蓋29上，并由調(diào)節(jié)絲杠28帶動(dòng)滑 板在滑導(dǎo)中上下移動(dòng)，來(lái)調(diào)節(jié)檢測(cè)機(jī)頭1中心的高度，適應(yīng)不同的管徑。
由圖l、 2所示，兩對(duì)驅(qū)動(dòng)輪38和一對(duì)從動(dòng)輪36都外包橡膠層，可增大摩 擦力，防止爬坡或下坡時(shí)打滑，并有減振作用。
圖4、 5中可編程控制器PLC (IC4)，選用三菱FX1S—30MR—D型，用了 其輸入端16個(gè)端口，輸出端12個(gè)端口。
自動(dòng)檢測(cè)機(jī)操作流程由圖1所示，檢測(cè)機(jī)頭1先進(jìn)于待檢測(cè)管線端口， 再推動(dòng)其機(jī)身2向前移動(dòng)，使驅(qū)動(dòng)輪38進(jìn)入管口，然后合上電源開(kāi)關(guān)35，觀察 電Ui表40讀數(shù)應(yīng)正常。此時(shí)各電源模塊工作，給各電子器件供電。由圖6所示， 先由可編程控制PLC控制抱閘，使行走電機(jī)M1處于"剎車"狀態(tài)。當(dāng)檢測(cè)機(jī)收 到"前進(jìn)"或"后退"無(wú)線指令信號(hào)時(shí)，由PLC控制IGBT驅(qū)動(dòng)模塊，自動(dòng)釋 放抱閘并使行走電機(jī)Ml按指令要求前進(jìn)或后退。此時(shí)LED照明燈的前燈亮， 前攝像頭5開(kāi)始工作，受PLC控制可進(jìn)行"遠(yuǎn)景/近景"切換和鏡頭"上、下、 左、右"移動(dòng)，進(jìn)行全方位觀察和攝像。如果要對(duì)某部位(如焊口區(qū))詳細(xì)觀 察并測(cè)量涂層厚度，由前攝像頭5初步定位后，按下"停止"鍵。然后按下"攝 像頭切換鍵"，這時(shí)LED照明燈的環(huán)燈亮，攝像頭切換到側(cè)攝像6，進(jìn)行第二次 精確定位。定位完畢按下"工作"鍵。在此狀態(tài)下，探頭伸縮電機(jī)M3帶動(dòng)伸 縮桿和測(cè)厚探頭向外伸出，由限位開(kāi)關(guān)限位，探頭剛觸及到內(nèi)涂層為止，由測(cè) 厚儀自動(dòng)測(cè)得第一個(gè)點(diǎn)位的涂層厚度數(shù)據(jù)。此數(shù)據(jù)由機(jī)頭內(nèi)的打印機(jī)打印儲(chǔ)存 起來(lái)，同時(shí)內(nèi)攝像頭11把打印機(jī)顯示屏上的厚度數(shù)攝錄下來(lái)傳送到管外顯示器。 然后，伸縮電機(jī)M3反轉(zhuǎn)帶動(dòng)伸縮桿和測(cè)厚探頭縮回，由機(jī)頭轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)M2帶動(dòng) 機(jī)頭1前半部分正轉(zhuǎn)90°停住。此時(shí)探頭伸縮電機(jī)M3再次工作，帶動(dòng)伸縮桿 和測(cè)厚探頭向外伸出，測(cè)厚儀自動(dòng)完成同一載面上第二個(gè)點(diǎn)位的涂層測(cè)厚。然 后依次自動(dòng)完成同一載面上第三、四個(gè)點(diǎn)位的涂層測(cè)厚。此時(shí)上、下、左、右 四個(gè)點(diǎn)位的厚度數(shù)據(jù)被自動(dòng)打印儲(chǔ)存下來(lái)。然后由PLC控制機(jī)頭轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)M2 帶動(dòng)機(jī)頭1前半部分反轉(zhuǎn)360。，復(fù)位到初始位置。同時(shí)攝像頭切換到前攝像頭 5， LED照明燈也切換到前燈亮。行走電機(jī)M1由停止?fàn)顟B(tài)再次工作，檢測(cè)機(jī)繼 續(xù)向前行走，重復(fù)上述工作流程，直到一段管線全部檢測(cè)完畢。
該檢測(cè)機(jī)在管線內(nèi)自動(dòng)行走時(shí)，如果遇到有水、障礙物、電池組欠壓或過(guò) 流，會(huì)自動(dòng)退出管外，具有自保護(hù)功能，這也是其創(chuàng)新和先進(jìn)之處。
權(quán)利要求1.一種管道內(nèi)涂層自動(dòng)檢測(cè)機(jī)，包括檢測(cè)機(jī)頭(1)、驅(qū)動(dòng)機(jī)身(2)和無(wú)線遙控三大部分，其檢測(cè)機(jī)頭(1)在前部，驅(qū)動(dòng)機(jī)身(2)在后部，其無(wú)線遙控部分由管內(nèi)機(jī)載部分和管外手持部分組成，其特征是檢測(cè)機(jī)頭(1)由轉(zhuǎn)動(dòng)、固定兩部分組成，轉(zhuǎn)動(dòng)部分在前，固定部分在后；機(jī)頭轉(zhuǎn)動(dòng)部分由轉(zhuǎn)動(dòng)外殼(3)、前端環(huán)(8)、中支架環(huán)(10)后轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)(12)、前攝像頭(5)、照明燈(7)、側(cè)攝像頭(6)、探頭機(jī)構(gòu)、伸縮機(jī)構(gòu)、測(cè)厚儀(16)和內(nèi)攝像頭(11)組成，前關(guān)環(huán)(8)、中支架環(huán)(10)、后轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)(12)，分別安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)外殼(3)的前端、中部、后端，前端環(huán)(8)上安裝前端板，前攝像頭(5)安裝在前端板中心，若干照明燈(7)均布安裝在前端板周邊上，側(cè)攝像頭(6)安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)外殼(3)前部側(cè)面，探頭機(jī)構(gòu)安裝在伸縮機(jī)構(gòu)上，并從轉(zhuǎn)動(dòng)外殼(3)前部下面向外伸出，伸縮機(jī)構(gòu)安裝在中支架環(huán)(10)前面，測(cè)厚儀和內(nèi)攝像頭(11)安裝在中支架環(huán)(10)后面；機(jī)頭固定部分由固定外殼(4)、封閉環(huán)(17)、中支承環(huán)(20)、后端蓋(21)、內(nèi)齒環(huán)(22)、空心軸(18)、軸承套(19)、小齒輪(23)、諧波減速器(24)、機(jī)頭轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)(26)和支架(25)組成，封閉環(huán)(17)、中支承環(huán)(20)、后端蓋(21)，分別安裝在固定外殼(4)的前端、中部、后端，軸承套(19)安裝在空心軸(18)上，軸承套(19)前端與內(nèi)齒環(huán)(22)、后轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)(12)三者固定連接，空心軸(18)后端安裝在中支承環(huán)(20)上，小齒輪(23)、斜坡減速器(24)和機(jī)頭轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)(26)三者為一體，并通過(guò)支架(25)安裝在固定外殼(4)上，小齒輪(23)與內(nèi)齒環(huán)(22)嚙合；驅(qū)動(dòng)機(jī)身(2)由機(jī)身外殼(4)、底架(39)、前端蓋(29)、從動(dòng)輪(36)、驅(qū)動(dòng)輪(38)、行走電機(jī)(32)、抱閘(31)、減速器(33)、齒輪箱(34)、機(jī)載遙控箱(30)和電池組(37)組成，行走電機(jī)(32)、抱閘(31)、減速器(33)和齒輪箱(34)為一體，通過(guò)齒輪箱(34)安裝在底架(39)后部，兩對(duì)驅(qū)動(dòng)輪(38)安裝在驅(qū)動(dòng)機(jī)身(2)的后半部下面兩側(cè)，一對(duì)從動(dòng)輪(36)安裝在驅(qū)動(dòng)機(jī)身(2)的前端下面兩側(cè)，機(jī)載遙控箱(30)和電池組(37)安裝在驅(qū)動(dòng)機(jī)身(2)前半部；無(wú)線遙控機(jī)載部分，由可編程控制器PLC(IC4)、驅(qū)動(dòng)模塊IGBT(IC6～I(xiàn)C9)、9個(gè)控制繼電器(J1～J9)、直流繼電器、遙控接收裝置、天線和電源模塊組成，可編程控制器PLC(IC4)為控制中心，其輸入端與遙控接收裝置、電源模塊和限位開(kāi)關(guān)連接，其輸出端與9個(gè)控制繼電器(J1～J9)、驅(qū)動(dòng)模塊IGBT(IC6～I(xiàn)C9)、抱閘(31)和故障指示燈連接，控制繼電器(J1～J9)又分別與直流繼電器、探頭伸縮電機(jī)(M3)、照明燈LED電源和攝像頭電源連接，直流繼電器分別與機(jī)頭轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)(M2)和側(cè)攝像頭(6)連接；無(wú)線遙控管外部分由遙控發(fā)送裝置、天線、顯示器和遙控手柄組成，遙控發(fā)送裝置的輸入端與天線、遙控手柄連接，其輸出端與顯示器、天線連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的管道內(nèi)涂層自動(dòng)檢測(cè)機(jī)，其特征是探頭機(jī)構(gòu)由測(cè) 厚探頭(14)、滑導(dǎo)、卡環(huán)、墊板、拉簧和限位開(kāi)關(guān)(13)組成，測(cè)厚探頭(14) 被卡在卡環(huán)上，卡環(huán)焊接在墊板上，墊板固定在滑導(dǎo)上，滑導(dǎo)固定在伸縮桿(15) 上，另一個(gè)卡環(huán)固定在探頭(14)上，兩個(gè)卡環(huán)之間用拉簧拉住，限位開(kāi)關(guān)(13) 固定在墊板上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的管道內(nèi)涂層自動(dòng)檢測(cè)機(jī)，其特征是伸縮機(jī)構(gòu)由伸 縮桿(15)、限位開(kāi)關(guān)和伸縮電機(jī)(9)組成，伸縮電機(jī)(9)帶動(dòng)伸縮桿(15) 和滑導(dǎo)一起伸縮，由限位開(kāi)關(guān)控制仲縮行程。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的管道內(nèi)涂層自動(dòng)檢測(cè)機(jī)，其特征是檢測(cè)機(jī)頭(1) 與驅(qū)動(dòng)機(jī)身(2)聯(lián)接部分的滑導(dǎo)、滑板，分別固定到檢測(cè)機(jī)頭的后端蓋(27)、 驅(qū)動(dòng)機(jī)身的前端蓋(29)上，并由調(diào)節(jié)絲杠(28)帶動(dòng)滑板在滑導(dǎo)中上下移動(dòng)， 來(lái)調(diào)節(jié)檢測(cè)機(jī)頭(1)中心的高度。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的管道內(nèi)涂層自動(dòng)檢測(cè)機(jī)，其特征是兩對(duì)驅(qū)動(dòng)輪G8) 和一對(duì)從動(dòng)輪(36)都外包橡膠層，可增大摩擦力。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的管道內(nèi)涂層自動(dòng)檢測(cè)機(jī)，其特征是可編程控制器 PLC (IC4)，選用三菱FX1S—30MR—D型，用了其輸入端16個(gè)端口，輸出 端12個(gè)端口。
專利摘要本實(shí)用新型是一種管道內(nèi)涂層自動(dòng)檢測(cè)機(jī)，屬于金屬表面涂層厚度測(cè)量及檢測(cè)領(lǐng)域。包括檢測(cè)機(jī)頭、驅(qū)動(dòng)機(jī)身和無(wú)線遙控三部分。檢測(cè)機(jī)頭由前半部的轉(zhuǎn)動(dòng)部分和后半部的固定部分組成。機(jī)頭轉(zhuǎn)動(dòng)部分由前攝像頭、側(cè)攝像頭、照明燈和測(cè)厚儀構(gòu)組成。機(jī)頭固定部分由電機(jī)、減速器、空心軸、軸套、齒輪和內(nèi)齒環(huán)組成。機(jī)身部分的行走電機(jī)、抱閘、減速器、齒輪箱和驅(qū)動(dòng)輪裝在后半部，機(jī)載遙控箱、電池組和從動(dòng)輪裝在前半部。受無(wú)線遙控在管內(nèi)行走，檢測(cè)涂層缺陷和測(cè)量涂層厚度，并將實(shí)時(shí)圖像無(wú)線傳送到管外顯示器，實(shí)現(xiàn)了人機(jī)對(duì)話。整機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，布局合理，運(yùn)行平穩(wěn)，工作可靠，自動(dòng)化功效高。是一種機(jī)、電、訊、光一體化管道施工創(chuàng)新設(shè)備，具有推廣應(yīng)用前景。
文檔編號(hào)G01N21/954GK201382780SQ20092002082
公開(kāi)日2010年1月13日 申請(qǐng)日期2009年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月10日
發(fā)明者杰 劉, 斌 葉, 明 葉, 孟慶春, 濤 楊, 王開(kāi)懷, 王紹智, 馬云軍 申請(qǐng)人:東營(yíng)市科威智能技術(shù)有限公司