一種臥式儲罐罐體及罐車罐體的環(huán)焊縫打磨機器人的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及儲罐檢測技術領域，具體是一種臥式儲罐罐體內表面環(huán)焊縫的打磨裝置，也適用于罐車罐體內表面環(huán)焊縫打磨。
【背景技術】
[0002]打磨是臥式儲罐和罐車的罐體焊縫磁粉檢測、滲透檢測和超聲檢測等無損檢測的前端工序，目前普遍采用人工手動打磨方式。由于大部分臥式儲罐和罐車用于存放和運輸易燃易爆氣體和液體，打磨工序中的待檢測臥式儲罐和罐車仍可能存在少量危險氣體或液體，采用人工打磨方式不僅會直接危害人身健康，而且可能由于打磨火星的產(chǎn)生而小范圍燃燒或爆炸，具有嚴重的人身安全隱患。另一方面，采用人工打磨方式工作量大、效率低，打磨不均勻影響后期檢測的準確性。因此，為解決人工打磨的安全、效率和精度均勻性問題，需要研制一種臥式儲罐環(huán)焊縫打磨機器人裝置。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種臥式儲罐環(huán)焊縫打磨機器人，該機器人應能有效進行儲罐和罐車內外表面的的環(huán)焊縫打磨，具有打磨質量好、工作效率高以及操作健康安全的特點。
[0004]本發(fā)明提供的技術方案是:
[0005]一種臥式儲罐罐體或罐車罐體的環(huán)焊縫打磨機器人，其特征在于該機器人包括可移動地吸附在罐體表面的機器人框架、安裝在機器人框架上用于打磨環(huán)焊縫的打磨機構以及驅動機器人框架在罐體表面行走的行走機構；
[0006]所述打磨機構包括布置在機器人框架底端以對罐體表面環(huán)焊縫打磨的鋼絲刷組以及驅動鋼絲刷組的打磨電機；
[0007]所述行走機構包括安裝在機器人框架底端的腳輪和驅動輪、對驅動輪轉動提供動力的驅動電機。
[0008]所述打磨電機依次通過打磨減速器和齒輪箱驅動鋼絲刷組。
[0009]所述打磨機構通過氣動支撐桿可上下移動地定位在機器人框架上。
[0010]所述氣動支撐桿為四個，每個氣動支撐桿的一端固定于機器人框架上，另一端固定于打磨電機減速器上。
[0011 ] 所述驅動電機通過減速器驅動驅動輪。
[0012]所述驅動輪軸線、腳輪軸線以及鋼絲刷組底端的工作面形成一特定曲率，該特定曲率與被打磨的罐體表面曲率相適合。
[0013]所述齒輪箱由一個傳動齒輪和三個均勾布置在傳動齒輪周邊且同時與該傳動齒輪嚙合的從動齒輪組成。
[0014]所述鋼絲刷組由三個相同的打磨鋼絲刷組合而成，每個打磨鋼絲刷由一從動齒輪驅動。
[0015]所述三個打磨鋼絲刷的軸心呈正三角形排列，軸心距離為打磨鋼絲刷直徑的1.1至1.5倍；軸心距離加上打磨鋼絲刷直徑之和不小于焊縫寬度加上焊縫熱影響區(qū)寬度之和。
[0016]所述驅動輪和腳輪均具有提供吸附磁力環(huán)狀永磁鐵結構，包括由內而外往外徑方向布置的輪轂、永磁鐵層和聚氨酯包膠層。
[0017]該機器人上還配置一用于放置或提起的提手。
[0018]本發(fā)明的工作原理是:驅動輪和腳輪的環(huán)狀永磁鐵結構均可提供吸附磁力將框架牢固地吸附于儲罐和罐車的罐體表面；驅動電機通電后，驅動輪即可帶動框架沿著環(huán)焊縫區(qū)域運動；打磨鋼絲刷在四根氣動支撐桿的支撐下對環(huán)焊縫以及焊縫熱影響區(qū)域施加一定壓緊力并進行打磨。
[0019]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明提供的臥式儲罐環(huán)焊縫打磨機器人，通過環(huán)狀永磁鐵結構定位在罐體表面，采用正三角形排列的三個打磨鋼絲刷組成打磨鋼絲刷組，能夠為焊縫及其熱影響區(qū)檢測提供足夠的打磨空間；由一大三小的齒輪組形成的打磨動力傳動系統(tǒng)，避免了為每個打磨鋼絲刷配備電機；采用圓周布置的四根氣動支撐桿提供壓緊力，保證了在不平整表面上三個打磨鋼絲刷均有足夠的壓緊力。該打磨機器人不存在人工打磨的影響，因而不但打磨質量好(精度高、均勻性好)，為后期檢測的準確提供了保證，而且工作效率高(可取代3-4個人工操作)，還消除了人身安全隱患，受到企業(yè)的普遍歡迎。
[0020]圖說明
[0021]圖1為本發(fā)明的主視結構示意圖。
[0022]圖2為本發(fā)明的立體結構示意圖。
[0023]圖3為圖1、圖2中打磨機構的立體結構示意圖。
[0024]圖4為打磨機構中打磨鋼絲刷的結構布置示意圖。
[0025]圖5為驅動輪與腳輪的結構示意圖。
[0026]圖中有:底盤1，驅動軸軸承2，驅動軸3，提手4，驅動輪5，減速器6，驅動電機7，支撐肋扳8，蓋板9，氣動支撐桿10，打磨電機11，打磨減速器12，聯(lián)軸器13，齒輪箱14，腳輪15，支撐軸16，鋼絲刷組17，傳動軸14-1，從動軸14-2，從動齒輪14_3，從動軸軸承14_4，傳動齒輪14-5，傳動軸軸承14-6，齒輪箱端蓋14-7，#1打磨鋼絲刷17_1，#2打磨鋼絲刷17_2，#3打磨鋼絲刷17-3，輪轂5-1，永磁鐵層5-2，聚氨酯包膠層5_3。
【具體實施方式】
[0027]臥式儲罐環(huán)焊縫打磨機器人主要應用在鋼制臥式儲罐和罐車的罐體內外表面的打磨作業(yè)中，其最基本功能是吸附功能、行走功能和打磨功能。因為工作壁面是罐壁表面，考慮到壁面積較大，局部表面曲率變化的不一致且有突起的焊縫，而且工作環(huán)境也比較復雜，因此機器人打磨應滿足以下幾點要求:
[0028](I)應具有一定的吸附力，該吸附力應大于機器人的重力，防止墜落；
[0029](2)應保持一定的驅動力，能夠使機器人在儲罐內表面壁面上自動行走；
[0030](3)應能夠適應沿壁面的周向曲率，同時行走與打磨作業(yè)。
[0031]下面結合附圖所示的實施例，對本發(fā)明作進一步說明，但本發(fā)明并不局限于以下實施例。
[0032]圖1、圖2所示的實施例中，該臥式儲罐環(huán)焊縫打磨機器人中，機器人框架可移動地吸附在罐體表面，機器人框架上安裝一打磨機構，行走機構則驅動機器人框架在罐體表面行走；
[0033]所述的打磨機構中，鋼絲刷組17布置在機器人框架底端，一個傳動齒輪14-5和三個從動齒輪14-3組成齒輪箱，打磨電機11、打磨減速器12和聯(lián)軸器13組成了打磨動力輸出傳動機構，另由四個氣動支撐桿10將打磨機構組合在框架上。
[0034]所述的行走機構中，腳輪(被動輪)7和驅動輪(主動輪)5安裝在機器人框架底端(驅動輪5通過驅動軸軸承2安裝在框架上)，驅動電機7依次通過驅動減速器6、驅動軸3傳動驅動輪5。
[0035]所述的打磨機構和行走機構共同固定于由底盤1、支撐肋扳8、蓋板9和提手4組成的框架上，其中各部件通過焊接方式互相固定。圖1中顯示的框架，頂部的蓋板與底部的底盤之間均勻布置著若干個支撐肋板，支撐肋板之間圍成一個柱形空間，打磨機構由四個氣動支撐桿(氣缸)定位在該空間中，并可在四個氣動支撐桿驅動下沿著柱形空間上下移動，帶動得齒輪箱連同鋼絲刷組沿著底盤中央的開口上下移動(齒輪箱受到底盤中央開口的限定，只能作上下