一种管道内除锈喷涂的智能机器人的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种国内外管道内除锈防腐补口技术领域，尤其涉及一种管道内除锈喷涂的智能机器人。
【背景技术】
[0002]管道防腐补口工序是保证长输管道结构完整性的重要一环，就像一件华丽的衣衫，必须依靠缝制牢固的接口才能成型。目前，输送油、气、水等介质主要采用钢质管道，钢质管道补口处防腐层涂敷都是在施工现场完成的。由于现场防腐补口作业环境与防腐生产工厂环境差异较大，现场补口成为管道防腐的薄弱环节。我国每年因管道腐蚀穿孔而造成巨大的经济损失，甚至发生各种事故。因此，在管道工程建设中，切实提高防腐补口、补伤工序的施工质量，对于管道保护具有重要意义。
[0003]野外应用型管道内防腐补口机器人技术，是一种能跟随环境温度变化自主调整参数机器人化的喷涂技术，其目的是为了解决我国目前现役的管道内防腐补口智能机器人在野外环境下进行补口涂装中存在补口质量很难控制等问题，许多补口的外观、厚度、漏点及剥离强度都存在不均匀、欠规范、有气泡、有流挂、焊缝处理效果差等技术缺陷，致使质量验收往往不过关现状。可以说，补口质量成为制约管道质量和运行安全的关键因素。现役补口喷涂机器人存在着诸多技术缺陷问题，针对一般的管道补口喷涂机器人来说:⑴存在焊缝打磨效果差缺陷。钢丝绳制作打磨机构粗狂，打磨驱动电机只有50W致使打磨力度远远不够，致使漆膜附着力达不到标准；⑵在环境温度高于25以上摄氏度的高温下实施涂装作业时，补口成形漆膜上存在着极其严重的“流挂”缺陷问题；⑶当在环境温度低于20°C以下进行喷涂作业时，其补口成形漆膜上存在着较为严重的“气泡”缺陷(注:湿膜存在有很多气泡，待干燥后就会有相等的针孔)，以及较为严重的涂层厚度不均匀缺陷问题。
【发明内容】
[0004]为了解决现有管道补口除锈机器人焊缝打磨效果差及涂层厚度不均匀、易出现流挂缺陷的问题；本发明提供一种管道内除锈喷涂的智能机器人，该管道内除锈喷涂的智能机器人以微电流触觉传感焊缝捕捉定位轮精确捕捉焊缝，焊缝打磨效果好；涂层厚度均匀、无流挂缺陷出现；且结构简单，便于制造，重量轻，体积小。
[0005]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种管道内除锈喷涂的智能机器人，包括控制箱、驱动机构、除锈机构、喷涂机构、电缆；所述控制箱通过电缆与驱动机构、除锈机构、喷涂机构连接；驱动机构、除锈机构、喷涂机构相互连为一体，驱动机构在前，除锈机构位于两者之间，喷涂机构位于尾部。
[0006]所述驱动机构由底板A、微电流触觉传感焊缝捕捉定位轮、驱动电控系统、驱动轮部件组成；底板A —侧设有驱动轮部件，另一侧设有微电流触觉传感焊缝捕捉定位轮；驱动电控系统位于驱动轮部件和微电流触觉传感焊缝捕捉定位轮之间。
[0007]所述驱动电控系统包括四驱式主动轮行走模组和防打滑张紧轮自主调节模组；所述四驱式主动轮行走模组由驱动控制模块一、驱动控制模块二、驱动控制模块三、驱动控制模块四组成；所述防打滑张紧轮自主调节模组由压力传感器和丝杠电机驱动模块组成。
[0008]所述微电流触觉传感焊缝捕捉定位轮由电阻膜片、检测轮、绝缘连接块、顶压螺栓、接线柱、旋转轴组成；检测轮为锥形体结构，表面附有电阻膜片；旋转轴一端与检测轮连接，另一端与接线柱连接，通过顶压螺栓紧固；在两接线柱之间设有绝缘连接块。
[0009]所述检测轮的锥度可以根据管道的内径进行调整。
[0010]所述除锈机构由微电流触觉传感焊缝捕捉定位轮、涂料一体型泵箱、底板B、除锈电控系统、除锈系统组成；底板B —侧设有除锈系统；微电流触觉传感焊缝捕捉定位轮数量为2个，一个位于底板B的另一侧，另一个位于除锈系统侧面；在微电流触觉传感焊缝捕捉定位轮之间设有涂料一体型泵箱和除锈电控系统。
[0011]所述除锈系统的磨削机头直径可以根据管道的内径进行自动调整，从而使除锈更加彻底、干净。
[0012]所述除锈电控系统包括智能机器人的磨削处理单元系统和智能机器人的内涂层测漏系统；所述智能机器人的磨削处理单元系统由适应管径磨削机头模组、机头稳固支撑模组、焊接毛刺限制模组、焊接引导式X射线摄像头系统模组组成；所述智能机器人的内涂层测漏系统由内涂层测漏传感器模组和内窥镜内壁检测模组组成。能够自动检测管道内部焊缝位置及管道内图层漏点，能够自动调节磨削机头直径，对旧涂层进行除锈处理，除锈完毕后能够自动检测焊缝是否存在裂缝等缺陷。
[0013]所述喷涂机构由喷涂系统、底板C、喷涂电控系统、连接块、微电流触觉传感焊缝捕捉定位轮、涂料一体型泵箱、驱动轮部件组成；所述底板C两侧安装有微电流触觉传感焊缝捕捉定位轮和驱动轮部件，在微电流触觉传感焊缝捕捉定位轮侧的底板C上固定有喷涂系统，在驱动轮部件侧的底板C上设有连接块；涂料一体型泵箱置于底板C中部上方；喷涂电控系统安装在底板C上，位于涂料一体型泵箱与驱动轮部件之间。
[0014]所述喷涂电控系统包括涂料一体型泵箱模块、机械结构粗调模块、自动跟踪化学固化速率调节装置、搅拌强度调节模块、增压式漆膜厚度调整模块、离心雾化喷涂模组；所述自动跟踪化学固化速率调节装置由虹吸式混流模组、混合料温传感器、管腔温度传感器组成；所述涂料一体型泵箱模块与机械结构粗调模块相连，机械结构粗调模块与虹吸式混流模组相连，自动跟踪化学固化速率调节装置依次与搅拌强度调节模块、增压式漆膜厚度调整模块、离心雾化喷涂模组相连，通过自动跟踪化学固化速率调节装置的控制，根据管腔内温度自动调节两料箱涂量进给的比例，混合搅拌均匀之后，再由喷涂系统进行离心雾化喷涂。利用热反应固化速率和混合料粘度受外部温度影响的敏感这一特性，在双组份涂料混合标配的前提下，采用跟随环境温度变化能自主调节制冷或制热能量大小之喷涂工艺方案，从而解决因野外气候不确切因素影响易出现的流挂和固化周期长等一系列质量缺陷问题。
[0015]作为本发明的进一步改进，所述管腔温度传感器采用激光式管道体温传感器，所述混合料温传感器采用热敏电阻式涂料温度传感器，所述搅拌强度调节模块采用带V字形混流道式半导体制冷搅拌模组，所述涂料一体型泵箱模块采用嵌入泵式带快速加热器料箱模组，所述增压式漆膜厚度调整模块采用带有便捷清洗结构式增压泵模组。
[0016]作为本发明的进一步改进，所述涂料一体型泵箱模块由料温传感器、加热膜、自恒温电热控制板、螺杆泵、泵电机驱动模块和电子配比细调系统组成，且所述自恒温电热控制板包括制冷调功控制板和制热调功控制板。
[0017]作为本发明的进一步改进，所述制冷调功控制板可选用自动制冷调功控制板和手动制冷调功控制板中的一种。
[0018]作为本发明的进一步改进，所述制热调功控制板可选用自动制热调功控制板和手动制热调功控制板中的一种。
[0019]所述涂料一体型泵箱由连轴器、电机套筒、减速器、推料电机、料箱侧盖、O型密封圈、推杆套、轴承、滚珠丝杆、导杆、导杆座、内六角螺钉、连杆、料箱、推杆、丝杆座组成；减速器置于电机套筒内，一端与推料电机连接，另一端通过连轴器与滚珠丝杆连接；电机套筒下方设有导杆和导杆座；滚珠丝杆穿过丝杆座，通过内六角螺钉与连杆固定；连杆通过轴承与推杆套连为一体；推杆套上设有推杆；推杆位于料箱内部，通过O型密封圈与料箱形成密封空间；料箱尾端设有料箱侧盖。
[0020]本发明，一种管道内除锈喷涂的智能机器人:由电控箱遥控操作，在驱动轮部件的驱动下沿着管道内壁行驶，经微电流触觉传感焊缝捕捉定位轮自动识别焊缝除锈位置；通过除锈电控系统的控制，根据管道的内径自动调整除锈系统的磨削机头，并对焊缝进行除锈处理，除锈完毕后、由焊接引导式X射线摄像头系统自动检测焊缝是否存在裂缝等缺陷。经智能识别CCD照相系统自动识别补口喷涂位置，通过自动跟踪化学固化速率调节装置的控制，根据管腔内温度自动调节两料箱涂