(10)授权公告号
(45)授权公告日 (21)申请号 201520214987.7
(22)申请日 2015.04.13
F16L 55/28(2006.01)
F16L 55/32(2006.01)
F16L 101/16(2006.01)
(73)专利权人新疆智安博克自动化装备有限公
司
地址830000 新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市
沙依巴克区西北路499号（新疆大学信
息技术创新园）114室
(72)发明人
赵兴海
(54)实用新型名称
(57)摘要
本实用新型公开一种用于管道内防腐补口喷
涂的智能机器人，包括喷涂系统、从动轮部件、底
板、涂料一体型泵箱、电控系统、驱动轮部件、连接
块，所述底板两侧安装有从动轮部件和驱动轮部
件，在从动轮部件侧的底板上固定有喷涂系统，
在驱动轮部件侧的底板上设有连接块；涂料一体
型泵箱置于底板中部上方；电控系统安装在底板
上，位于涂料一体型泵箱与驱动轮部件之间。该用
于管道内防腐补口喷涂的智能机器人以自动跟踪
化学固化速率调节装置为控制系统，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。
(51)Int.Cl.
(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利权利要求书1页 说明书4页 附图3页
(10)授权公告号CN 204533961 U (45)授权公告日2015.08.05
C N 204533961
U
1.一种用于管道内防腐补口喷涂的智能机器人，其特征在于：由喷涂系统、从动轮部件、底板、涂料一体型泵箱、电控系统、驱动轮部件、连接块组成，所述底板两侧安装有从动轮部件和驱动轮部件，在从动轮部件侧的底板上固定有喷涂系统，在驱动轮部件侧的底板上设有连接块；涂料一体型泵箱置于底板中部上方；电控系统安装在底板上，位于涂料一体型泵箱与驱动轮部件之间。
2.根据权利要求1所述的用于管道内防腐补口喷涂的智能机器人，其特征在于：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。
3.根据权利要求1或2所述的用于管道内防腐补口喷涂的智能机器人，其特征在于：所述电控系统由控制盒、控制盒盖板、PCB-C部件组成；控制盒内腔安装有PCB-C部件，顶端通过螺钉与控制盒盖板连接。
4.根据权利要求3所述的用于管道内防腐补口喷涂的智能机器人，其特征在于：所述PCB-C部件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。
5.根据权利要求4所述的用于管道内防腐补口喷涂的智能机器人，其特征在于：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。
6.根据权利要求5所述的用于管道内防腐补口喷涂的智能机器人，其特征在于：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。
7.根据权利要求6所述的用于管道内防腐补口喷涂的智能机器人，其特征在于：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。
8.根据权利要求6所述的用于管道内防腐补口喷涂的智能机器人，其特征在于：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。
用于管道内防腐补口喷涂的智能机器人
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种国内外管道内防腐补口喷涂技术领域，尤其涉及一种用于管道内防腐补口喷涂的智能机器人。
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；⑵当在环境温度低于20℃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喷涂机器人涂层厚度不均匀、易出现流挂缺陷的问题；本实用新型提供一种用于管道内防腐补口喷涂的智能机器人，该用于管道内防腐补口喷涂的智能机器人以自动跟踪化学固化速率调节装置为控制系统，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] 本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于管道内防腐补口喷涂的智能机器人，包括喷涂系统、从动轮部件、底板、涂料一体型泵箱、电控系统、驱动轮部件、连接块，所述底板两侧安装有从动轮部件和驱动轮部件，在从动轮部件侧的底板上固定有喷涂系统，在驱动轮部件侧的底板上设有连接块；涂料一体型泵箱置于底板中部上方；电控系统安装在底板上，位于涂料一体型泵箱与驱动轮部件之间。
[0006] 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。
[0007] 所述电控系统由控制盒、控制盒盖板、PCB-C部件组成；控制盒内腔安装有PCB-C 部件，顶端通过螺钉与控制盒盖板连接。
[0008] 所述PCB-C部件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。
[0009] 作为本实用新型的进一步改进，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。
[0010] 作为本实用新型的进一步改进，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。
[0011] 作为本实用新型的进一步改进，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。
[0012] 作为本实用新型的进一步改进，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。
[0013] 本实用新型，一种用于管道内防腐补口喷涂的智能机器人：在驱动轮部件的驱动下沿着管道内
壁行驶，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。
[0014] 本实用新型一种用于管道内防腐补口喷涂的智能机器人，其有益效果是：[0015] 1）该用于管道内防腐补口喷涂的智能机器人适用于环境温度在5～50℃范围内的补口喷涂作业；一次喷涂可形成厚度达600μm以上的干膜，保证不产生或极少产生流挂、针孔、厚薄不均现象，同时保证涂膜的韧性、附着力、防腐性能等质量要求的指标；[0016] 2）该用于管道内防腐补口喷涂的智能机器人的控制功能及算法采用软件技术来完成，通过现场取经数据及源程序汇总，使系统能达到更高的性能和“柔性化”程度；[0017] 3）该用于管道内防腐补口喷涂的智能机器人结构简单，便于制造，重量轻，体积小。容易操作，使用保养方便，很短时间就能较熟练地操作使用。
附图说明
[0018] 下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
[0019] 图1是本实用新型的结构示意图。
[0020] 图2是本实用新型的俯视图。
[0021] 图3是本实用新型涂料一体型泵箱的结构示意图。
[0022] 图4是本实用新型电控系统的结构示意图。
[0023] 图5是本实用新型电控系统的PCB-C部件各模块结构示意图。
[0024] 图中，1、喷涂系统，2、从动轮部件，3、底板，4、涂料一体型泵箱，5、电控系统，6、驱动轮部件，7、连接块，8、自动跟踪化学固化速率调节装置，9、搅拌强度调节模块，10、增压式漆膜厚度调整模块，11、连轴器，12、电机套筒，13、减速器，14、推料电机，15、料箱侧盖，16、O型密封圈，17、推杆套，18、轴承，19、滚珠丝杆，20、导杆，21、导杆座，22、内六角螺钉，23、连杆，24、料箱，25、推杆，26、丝杆座，30、离心雾化喷涂模组，31、料温传感器，32、加热膜，33、自恒温电热控制板，34、螺杆泵，35、泵电机驱动模块，36、电子配比细调系统，51、控制盒，52、控制盒盖板，53、PCB-C部件，61、A组份涂料一体型泵箱模块，62、B组份涂料一体型泵箱模块，71、机械结构粗调模块一，81、虹吸式混流模组，82、混合料温传感器，83、管腔温度传感器。
具体实施方式
[0025] 请参照图1、图2，本具体实施例，底板（3）两侧安装有从动轮部件（2）和驱动轮部件（6），在从动轮部件（2）侧的底板（3）上固定有喷涂系统（1），在驱动轮部件（6）侧的底板（3）
上设有连接块（7）；涂料一体型泵箱（4）置于底板（3）中部上方；电控系统（5）安装在底板（3）上，位于涂料一体型泵箱（4）与驱动轮部件（6）之间。
[0026] 请参照图3，本具体实施例，减速器（13）置于电机套筒（12）内，一端与推料电机（14）连接，另一端通过连轴器（11）与滚珠丝杆（19）连接；电机套筒（12）下方设有导杆（20）和导杆座（21）；滚珠丝杆（19）穿过丝杆座（26），通过内六角螺钉（22）与连杆（23）固定；连杆（23）通过轴承（18）与推杆套（17）连为一体；推杆套（17）上设有推杆（25）；推杆（25）位于料箱（24）内部，通过O型密封圈（16）与料箱（24）形成密封空间；料箱（24）尾端设有料箱侧盖（15）。
[0027] 请参照图4，本具体实施例，控制盒（51）内腔安装有PCB-C部件（53），顶端通过螺钉与控制盒盖板（52）连接。
[0028] 请参照图5，所述PCB-C部件（53）包括A组份涂料一体型泵箱模块（61）、B组份涂料一体型泵箱模块（62）、机械结构粗调模块一（71）、机械结构粗调模块二（72）、自动跟踪化学固化速率调节装置（8）、搅拌强度调节模块（9）、增压式漆膜厚度调整模块（10）、离心雾化喷涂模组（30）；所述自动跟踪化学固化速率调节装置（8）由虹吸式混流模组（81）、混合料温传感器（82）、管腔温度传感器（83）组成；所述A组份涂料一体型泵箱模块（61）与机械结构粗调模块一
（71）相连，机械结构粗调模块一（71）与虹吸式混流模组（81）相连，B组份涂料一体型泵箱模块（62）与机械结构粗调模块二（72）相连，机械结构粗调模块二（72）与虹吸式混流模组（81）相连，自动跟踪化学固化速率调节装置（8）依次与搅拌强度调节模块（9）、增压式漆膜厚度调整模块（10）、离心雾化喷涂模组（30）相连，通过自动跟踪化学固
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