用于船体内腔焊缝检修的爬壁装置的制作方法

本发明涉及一种焊接装置，具体涉及一种用于船体内腔焊缝检修的爬壁装置。

背景技术：

焊接是船舶分段制造中的重要环节，也是决定船体质量的关键因素。根据相关资料，在分段制造中，焊接工作量占据了船分段建造总工程量的30％到40％，焊接成本占据船体建造总成本的30％到50％。如果焊接存在着缺陷，就有可能造成结构撕裂，渗漏，甚至引起船舶沉没。据有关人员对船舶脆断事故调查表明，40％脆断事故是从焊缝缺陷处开始的。在国际轮船和军用船舶中，船舶的焊接质量尤为重要，在对船舶进行检验的过程中，对焊缝的检验尤为重要，因此，应及早发现缺陷，把焊接缺陷消灭，焊缝问题解决，以确保航行安全，提高船舶质量。

而在大规模的生产中，通常会存在着在焊接过后留下的一些微小的焊缝，例如：气孔、夹渣、焊接裂纹、未焊透、弧坑等，尽管可以通过后期的检测工序进行了检测，但仍需对其进行缝缝补补，而且船体内腔的焊缝位置多且复杂，不仅增加了生产的工序和生产成本，且焊缝细小而又难以观察，从而给很多船舶制造厂造成了许多麻烦。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明提供一种用于船体内腔焊缝检修的爬壁装置，本装置采用麦克纳姆轮和超声波探测仪，可快速自动对船体内腔任何位置的焊缝进行修补，有效减少生产工序、降低生产成本，且吸附力强，适用于船舶制造业。

为了达到上述目的，本发明采取的技术方案：

用于船体内腔焊缝检修的爬壁装置，包括主体壳，设于主体壳上的行走机构和焊接执行机构，所述行走机构包括开拆卸地设于主体壳上的电磁铁、设于主体壳四周下方的麦克纳姆轮、设于主体壳下方前端的超声波探测仪，所述电磁铁连接有电源、且通过改变电流的大小可改变其磁力，所述麦克纳姆轮均通过联轴器分别连接有行走驱动电机，所述超声波探测仪是集成距离和方位的传感器、主要用于探测焊缝；所述焊接执行机构包括设于主体壳内后端的三自由度运动组件，所述三自由度运动组件可在x、y、z三个方向上转动，所述三自由度运动组件上设有焊枪，该焊枪通过焊丝进给件与焊丝连接，所述焊丝设于主体壳内前端；所述超声波探测仪、行走驱动电机、焊接执行机构均与设于主体壳上的智能控制系统连接。

作为优选技术方案，为了保证电磁铁与主体壳连接稳定，同时方便更换电磁铁，所述主体壳与电磁铁通过螺栓连接。

作为优选技术方案，为了使焊接装置行进时过滤行走驱动电机的振动，保证主体壳稳固在船体内腔上，所述主体壳上设有一减振牵引模块。

与现有技术相比，本发明具有的有益效果：

1、设置可通电改变磁力大小的电磁铁，吸附力强，结合麦克纳姆轮和超声波探测仪，可快速自动对船体内腔任何位置焊缝进行修补，有效减少生产工序、降低生产成本，适用于船舶制造业。

2、主体壳与电磁铁通过螺栓连接，保证电磁铁与主体壳连接稳定，制作工艺简单，同时方便更换电磁铁。

3、主体壳上设有一减振牵引模块，使焊接装置行进时过滤行走驱动电机的振动，保证主体壳稳固在船体内腔上。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步地详细说明。

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的内部结构主视图；

图3为本发明的内部结构俯视图；

附图标号：1、主体壳，2、电磁铁，3、麦克纳姆轮，4、超声波探测仪，5、行走驱动电机，6、三自由度运动组件，7、焊枪，8、焊丝进给件，9、焊丝，10、螺栓。

具体实施方式

如图1所示提出本发明一种具体实施例，用于船体内腔焊缝检修的爬壁装置，包括呈圆柱状的主体壳1、设于主体壳1上的行走机构和焊接执行机构，所述行走机构包括开拆卸地设于主体壳1上的电磁铁2、设于主体壳1四周下方的麦克纳姆轮3、设于主体壳1下方前端的超声波探测仪4，所述电磁铁2连接有电源、且通过改变电流的大小可改变其磁力，四个麦克纳姆轮3均通过联轴器分别连接有独立控制其运行的行走驱动电机5，如图2所示，所述超声波探测仪4是集成距离和方位的传感器、主要用于探测焊缝；所述焊接执行机构包括设于主体壳1内后端的三自由度运动组件6，所述三自由度运动组件6可在x、y、z三个方向上转动，所述三自由度运动组件6上设有焊枪7，该焊枪7通过焊丝进给件8与焊丝9连接，所述焊丝9设于主体壳1内的前端，如图3所示；所述超声波探测仪4、行走驱动电机5、焊接执行机构均与设于主体壳1上的智能控制系统连接，所述智能控制系统主要是运用plc，接收信号，启动相应的部件执行动作，为现有成熟技术。

所述主体壳1与电磁铁2通过螺栓10连接，主装和拆卸均方便，一方面保证电磁铁2与主体壳1连接稳定，同时也方便更换损坏或者发生故障的电磁铁2。

所述主体壳1上设有一减振牵引模块，焊接装置行进时，四个行走驱动电机5会发生振动，极易造成主体壳1从船体内腔上掉落，减振牵引模块有效过滤行走驱动电机5的振动，保证主体壳1稳固在船体内腔上，确保焊接工作地顺利进行。

本发明使用时：电磁铁2通电产生磁力，使焊接装置吸附在船体内腔上，若船体内腔的面积较大时，对电磁铁2通入较大的电流，反之亦然，超声波探测仪4探测到两钢板之间的焊缝后，将焊缝的方位信息传递给智能控制系统，智能控制系统启动相应的行走驱动电机5，从而驱使麦克纳姆轮3转向行走至有缺陷的焊缝处，智能控制系统启动三自由度运动组件6将焊枪7移动至焊缝上，焊丝9通过焊丝进给件8传递给焊枪7，进而完成精确地定位修补。

当然，上面只是结合附图对本发明优选的具体实施方式作了详细描述，并非以此限制本发明的实施范围，凡依本发明的原理、构造以及结构所作的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围内。

技术特征：

技术总结
本发明公开一种用于船体内腔焊缝检修的爬壁装置，包括主体壳，设于主体壳上的行走机构和焊接执行机构，所述行走机构包括电磁铁、四个麦克纳姆轮、超声波探测仪，所述电磁铁连接有电源，所述麦克纳姆轮连接有行走驱动电机，所述超声波探测仪主要用于探测焊缝；所述焊接执行机构包括设于三自由度运动组件、焊枪、焊丝进给件、焊丝；所述超声波探测仪、行走驱动电机、焊接执行机构均与设于主体壳上的智能控制系统连接。设置可通电改变磁力大小的电磁铁，吸附力强，结合麦克纳姆轮和超声波探测仪，可快速自动对船体内腔任何位置的焊缝进行修补，有效减少生产工序、降低生产成本，适用于船舶制造业。

技术研发人员：孙腾;黄海波;林送武;张家蒲;何林;潘宇晨
受保护的技术使用者：钦州学院
技术研发日：2017.05.24
技术公布日：2017.07.28