一種焊縫射線(xiàn)探傷自動(dòng)貼片機(jī)器人的制作方法
【專(zhuān)利摘要】一種焊縫射線(xiàn)探傷自動(dòng)貼片機(jī)器人，包括機(jī)架、攜帶所述機(jī)架移動(dòng)的機(jī)架行走機(jī)構(gòu)、位于所述機(jī)架上部的實(shí)時(shí)檢測(cè)系統(tǒng)和存放膠片的鉛盒。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：降低了貼片探傷的勞動(dòng)強(qiáng)度，有效的提高了工作效率，遠(yuǎn)程操作，減少輻射對(duì)操作人員的人身傷害，制造成本低，易于加工制造，控制簡(jiǎn)易方便，精確度高，應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)，可大大提高射線(xiàn)探傷的經(jīng)濟(jì)效益。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種焊縫射線(xiàn)探傷自動(dòng)貼片機(jī)器人
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及自動(dòng)控制領(lǐng)域，尤其涉及一種用于焊縫射線(xiàn)探傷的自動(dòng)貼片機(jī)器人。
【背景技術(shù)】
[0002]射線(xiàn)探傷是壓力容器、造船、鍋爐等設(shè)備制造過(guò)程中常用的無(wú)損檢測(cè)方法之一，具有以下特點(diǎn):①檢測(cè)結(jié)果可用底片直接記錄；②可以獲得缺陷的投影圖像，缺陷定性定量準(zhǔn)確；③體積型缺陷檢出率最高而面積型缺陷的檢出率受到多種因素影響；④適宜檢驗(yàn)厚度較薄的工件而不適宜檢驗(yàn)較厚工件；⑤適宜檢測(cè)對(duì)接焊縫，檢測(cè)角焊縫效果較差，不適宜檢測(cè)板材、楱材、鍛件。
[0003]在射線(xiàn)探傷中，特別在壓力容器制造過(guò)程中的焊縫探傷中，主要采用人工檢測(cè)的方法，存在工作效率低、影響后續(xù)工作進(jìn)度、勞動(dòng)強(qiáng)度大和對(duì)人體有傷害等缺點(diǎn)?，F(xiàn)有射線(xiàn)探傷主要操作步驟除了探傷要求確定、修整工件表面、工件劃線(xiàn)、象質(zhì)計(jì)的選用與擺放、標(biāo)記的擺放、對(duì)焦和曝光參數(shù)的選擇等準(zhǔn)備工作外，主要包括貼片、開(kāi)機(jī)檢測(cè)、取片暗室處理、依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)片、缺陷位置和形狀確定等；在貼片過(guò)程中，操作人員需要用粉筆、尺子進(jìn)行測(cè)量、畫(huà)線(xiàn)，將編好號(hào)的膠片吸附在工件表面合適的位置，操作人員撤離現(xiàn)場(chǎng)到達(dá)操作室后，開(kāi)啟射線(xiàn)發(fā)射機(jī)檢測(cè)一段焊縫，檢測(cè)完畢后操作人員需取下膠片，放到暗室進(jìn)行洗片處理；在射線(xiàn)檢測(cè)過(guò)程中，根據(jù)射線(xiàn)檢測(cè)的原理和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行射線(xiàn)探傷時(shí)，為了徹底地反映工件接頭內(nèi)部缺陷的存在情況，應(yīng)根據(jù)焊接接頭形式和工件的幾何形狀合理布置透照方法，按照射線(xiàn)源、工件和膠片之間的相互位置關(guān)系，焊縫透照方法分為縱縫透照法、環(huán)縫外透法、環(huán)縫內(nèi)透法、雙臂單影法和雙臂雙影法五種。
[0004]采用人工方法進(jìn)行射線(xiàn)探傷檢測(cè)存在工作效率低、影響后續(xù)工作進(jìn)度和勞動(dòng)強(qiáng)度大以及對(duì)操作人員身體傷害較大等缺點(diǎn)；諸如:工作效率低，傳統(tǒng)的操作方法要求工作人員必須進(jìn)行人工測(cè)量焊縫長(zhǎng)度、計(jì)算膠片數(shù)量、貼片、搬動(dòng)厚重的X射線(xiàn)放射機(jī)至正確的位置以及正確的高度。在容器內(nèi)部對(duì)焊縫貼片時(shí)，由于一次只能照射一張膠片，操作人員不得不一次又一次的鉆入容器內(nèi)進(jìn)行取片、貼片操作，過(guò)程相當(dāng)繁瑣且效率低下；影響后序工作進(jìn)度，壓力容器的制造過(guò)程一般是先進(jìn)行焊接，通過(guò)檢測(cè)后才能進(jìn)行修補(bǔ)、焊接附件、壓力試驗(yàn)和上油漆等工作，在射線(xiàn)檢測(cè)時(shí)，必須停止其它工作并在專(zhuān)門(mén)的射線(xiàn)探傷室內(nèi)進(jìn)行檢測(cè)，射線(xiàn)探傷的低效率嚴(yán)重影響壓力容器的制造速度；勞動(dòng)強(qiáng)度大，壓力容器超聲波探傷一般至少需要兩個(gè)操作人員，一個(gè)操作人員進(jìn)行畫(huà)線(xiàn)、貼片、搬運(yùn)射線(xiàn)發(fā)射機(jī)等操作，另外一個(gè)進(jìn)行檢測(cè)。當(dāng)需要在壓力容器內(nèi)部進(jìn)行探傷時(shí)，還需操作人員進(jìn)入容器內(nèi)部進(jìn)行畫(huà)線(xiàn)、貼片、放置射線(xiàn)發(fā)射機(jī)等操作，特別是貼片、取片工作，勞動(dòng)強(qiáng)度非常大；對(duì)人體有傷害，要求在保證完成射線(xiàn)探傷任務(wù)的同時(shí)，使操作人員接受的劑量當(dāng)量不超過(guò)限值，并且應(yīng)盡可能的降低操作人員和其他人員的吸收劑量。防護(hù)的主要措施有屏蔽防護(hù)、距離防護(hù)和時(shí)間防護(hù)?，F(xiàn)場(chǎng)照相因防護(hù)會(huì)施工組織帶來(lái)一些問(wèn)題，尤其是Y射線(xiàn)，對(duì)放射同位素的嚴(yán)格管理規(guī)定將影響工作效率和成本。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的提供一種用于焊縫射線(xiàn)探傷的輔助機(jī)器人一自動(dòng)貼片機(jī)器人，代替繁雜的人工貼片、取片工作，輔助完成探傷任務(wù)，有利于提高工作效率及降低勞動(dòng)強(qiáng)度。
[0006]其技術(shù)解決方案是:
[0007]一種焊縫射線(xiàn)探傷自動(dòng)貼片機(jī)器人，其特征在于:包括機(jī)架、攜帶所述機(jī)架移動(dòng)的機(jī)架行走機(jī)構(gòu)、位于所述機(jī)架上部的實(shí)時(shí)檢測(cè)系統(tǒng)和存放膠片的鉛盒。
[0008]優(yōu)選所述機(jī)架行走機(jī)構(gòu)包括六輪行走小車(chē)；所述機(jī)架包括作水平方向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和位于所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上方的4軸聯(lián)動(dòng)機(jī)械手機(jī)構(gòu)；所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)設(shè)置在所述六輪行走小車(chē)中部，包括蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)、關(guān)節(jié)底座和驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)所述蝸輪蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)所述關(guān)節(jié)底座實(shí)現(xiàn)所述機(jī)械手機(jī)構(gòu)的整體水平旋轉(zhuǎn)；所述機(jī)械手由三個(gè)連桿和一個(gè)手部執(zhí)行器組成，所述手部執(zhí)行器上設(shè)有電磁鐵；所述實(shí)時(shí)檢測(cè)系統(tǒng)帶有攝像頭；所述鉛盒用于存放探傷過(guò)程中使用的膠片。
[0009]優(yōu)選所述六輪行走小車(chē)包括位于小車(chē)兩端的四個(gè)車(chē)輪和位于小車(chē)底部的兩個(gè)萬(wàn)向輪；所述四個(gè)車(chē)輪設(shè)置在小車(chē)兩端，其中前后端的各任意一個(gè)車(chē)輪為主動(dòng)輪，帶有主動(dòng)輪軸和驅(qū)動(dòng)電機(jī)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器與主動(dòng)輪軸相連，主動(dòng)輪軸與主動(dòng)輪之間有兩個(gè)滾動(dòng)軸承，驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)主動(dòng)輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)從而帶動(dòng)車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)；另外兩個(gè)車(chē)輪設(shè)置為從動(dòng)輪，帶有從動(dòng)輪軸，所述從動(dòng)輪隨主動(dòng)輪運(yùn)動(dòng)而運(yùn)動(dòng)。
[0010]本發(fā)明可具有以下有益技術(shù)效果:
[0011]1、能夠降低勞動(dòng)強(qiáng)度。本發(fā)明將貼片、取片等重勞動(dòng)內(nèi)容由其自身來(lái)完成，極大地降低了檢測(cè)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。
[0012]2、能夠提高工作效率。進(jìn)行射線(xiàn)探傷檢測(cè)時(shí)，檢測(cè)人員只需要在操作室外操作，不需要進(jìn)入射線(xiàn)探傷室內(nèi)，不需要人工的進(jìn)行貼片、取片等操作，大大提高了檢測(cè)效率；伴隨著檢測(cè)效率的提高，會(huì)加快整個(gè)加工生產(chǎn)的效率，減少因?yàn)闄z測(cè)效率低而造成的誤工現(xiàn)象。
[0013]3、能夠減少輻射對(duì)操作人員的人身傷害。本發(fā)明能使操作人員不用進(jìn)入探傷室就可完成檢測(cè)任務(wù)，大大減少了操作人員進(jìn)入探傷室的次數(shù)，能夠極大的提高操作人員的生命安全系數(shù)。
[0014]4、本發(fā)明成本低，易于加工制造，控制簡(jiǎn)易方便，精確度高，應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)，可大大提高射線(xiàn)探傷的經(jīng)濟(jì)效益。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]附圖1為本發(fā)明所述焊縫射線(xiàn)探傷自動(dòng)貼片機(jī)器人的優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]附圖標(biāo)記如下:
[0017]I 一機(jī)架行走機(jī)構(gòu)；11 一萬(wàn)向輪；12 —從動(dòng)輪；13 —主動(dòng)輪；2 —鉛盒；21 —鉛盒前箱；22 —鉛盒后箱；31 —驅(qū)動(dòng)電機(jī)；32 —蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)；33 —關(guān)節(jié)底座；34 —連桿；35 —連桿；36 —連桿；37 —手部執(zhí)行器；40 —膠片。
【具體實(shí)施方式】
[0018]參見(jiàn)附圖1，其描述了根據(jù)本發(fā)明所述焊縫射線(xiàn)探傷自動(dòng)貼片機(jī)器人的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例。機(jī)器人包括機(jī)架、攜帶機(jī)架移動(dòng)的機(jī)架行走機(jī)構(gòu)、位于機(jī)架上部的實(shí)時(shí)檢測(cè)系統(tǒng)和存放膠片的鉛盒。
[0019]機(jī)架行走機(jī)構(gòu)包括六輪行走小車(chē)，六輪行走小車(chē)包括位于小車(chē)兩端的四個(gè)車(chē)輪和位于小車(chē)底部的兩個(gè)萬(wàn)向輪；四個(gè)車(chē)輪對(duì)稱(chēng)設(shè)置在小車(chē)兩端，其中前后端的各任意一個(gè)車(chē)輪為主動(dòng)輪，各主動(dòng)輪分別帶有主動(dòng)輪軸和輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)，輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器與主動(dòng)輪軸相連，主動(dòng)輪軸與主動(dòng)輪之間有兩個(gè)滾動(dòng)軸承，驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)主動(dòng)輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)從而帶動(dòng)主動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)；另外兩個(gè)車(chē)輪設(shè)置為從動(dòng)輪，帶有從動(dòng)輪軸，從動(dòng)輪隨主動(dòng)輪運(yùn)動(dòng)而運(yùn)動(dòng)，兩個(gè)萬(wàn)向輪分別通過(guò)螺母組安裝在行走小車(chē)底板的前后兩端，通過(guò)旋轉(zhuǎn)螺母組可以調(diào)節(jié)萬(wàn)向輪的上下位置，保證在容器焊縫旋轉(zhuǎn)過(guò)程中萬(wàn)向輪與待檢測(cè)焊縫容器的壁持續(xù)接觸，保持在容器內(nèi)部行走的小車(chē)處在水平位置，不至于傾斜失去平衡。兩個(gè)主動(dòng)輪通過(guò)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)前進(jìn)和后退的動(dòng)作，優(yōu)選兩個(gè)主動(dòng)輪交叉設(shè)置，即兩個(gè)主動(dòng)輪分別位于行走小車(chē)的不同側(cè)，如前端的主動(dòng)輪在左側(cè)，則后端的主動(dòng)輪就設(shè)置在右側(cè)，在本實(shí)施例中，前方左側(cè)的車(chē)輪是主動(dòng)輪，后方左側(cè)的車(chē)輪是從動(dòng)輪，這樣就通過(guò)控制兩個(gè)主動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速來(lái)實(shí)現(xiàn)行走小車(chē)的轉(zhuǎn)彎動(dòng)作，精簡(jiǎn)行走小車(chē)的部件。
[0020]機(jī)架包括作水平方向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和位于旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上方攜帶實(shí)時(shí)檢測(cè)系統(tǒng)作貼片、取片、放片工作的4軸聯(lián)動(dòng)機(jī)械手機(jī)構(gòu)；旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)設(shè)置在六輪行走小車(chē)中部的連接板上，包括蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)、關(guān)節(jié)底座和驅(qū)動(dòng)電機(jī)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)蝸輪蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)底座實(shí)現(xiàn)機(jī)械手機(jī)構(gòu)的整體水平旋轉(zhuǎn)，蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)精度高，力矩大，可以更好的控制機(jī)械手機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)精度。
[0021]機(jī)械手由三個(gè)連桿和一個(gè)手部執(zhí)行器組成，三個(gè)連桿順次連接，一端連接關(guān)節(jié)底座，另一端連接手部執(zhí)行器，每根連桿分別通過(guò)聯(lián)軸器連接一個(gè)連桿步進(jìn)電機(jī)，帶動(dòng)連桿進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)機(jī)械手的三維空間空間旋轉(zhuǎn)和定位，手部執(zhí)行器通過(guò)聯(lián)軸器連接手部執(zhí)行電機(jī)，實(shí)現(xiàn)手部執(zhí)行器的旋轉(zhuǎn)，通過(guò)四個(gè)電機(jī)和其控制的部件可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械手的4軸聯(lián)動(dòng)。手部執(zhí)行器上設(shè)有電磁鐵，膠片上放置有定位磁鐵，通過(guò)變換電磁鐵的磁極極性來(lái)實(shí)現(xiàn)吸附與放下膠片。在工作時(shí)，手部執(zhí)行器將膠片從鉛盒前箱中取出，定位后貼到焊縫處，探傷完畢后，再將焊縫處的膠片取下，放到另一端盛放探傷完后的鉛盒后箱中。
[0022]為保護(hù)操作人員的健康安全，焊縫射線(xiàn)探傷自動(dòng)貼片機(jī)器人還可以包括遠(yuǎn)程遙控裝置，遠(yuǎn)程遙控裝置包括實(shí)時(shí)檢測(cè)系統(tǒng)、顯示屏幕和遠(yuǎn)程遙控器，實(shí)施檢測(cè)系統(tǒng)包括攝像頭，攝像頭將圖像傳到探傷室外操作臺(tái)的顯示屏幕上，操作人員在屏幕前端觀(guān)察攝像頭傳輸?shù)膱D像，通過(guò)遠(yuǎn)程遙控器進(jìn)行遠(yuǎn)程遙控即可實(shí)現(xiàn)整個(gè)機(jī)器人的自動(dòng)工作，避免輻射對(duì)身體造成影響。
[0023]以上所述，僅為本發(fā)明專(zhuān)利較佳的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明專(zhuān)利的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本發(fā)明專(zhuān)利揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明專(zhuān)利的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種焊縫射線(xiàn)探傷自動(dòng)貼片機(jī)器人，其特征在于:包括機(jī)架、攜帶所述機(jī)架移動(dòng)的機(jī)架行走機(jī)構(gòu)、位于所述機(jī)架上部的實(shí)時(shí)檢測(cè)系統(tǒng)和存放膠片的鉛盒。
2.如權(quán)利要求1所述的焊縫射線(xiàn)探傷自動(dòng)貼片機(jī)器人，其特征在于:所述機(jī)架行走機(jī)構(gòu)包括六輪行走小車(chē)；所述機(jī)架包括作水平方向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和位于所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上方的4軸聯(lián)動(dòng)機(jī)械手機(jī)構(gòu)；所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)設(shè)置在所述六輪行走小車(chē)中部，包括蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)、關(guān)節(jié)底座和驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)所述蝸輪蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)所述關(guān)節(jié)底座實(shí)現(xiàn)所述機(jī)械手機(jī)構(gòu)的整體水平旋轉(zhuǎn)；所述機(jī)械手由三個(gè)連桿和一個(gè)手部執(zhí)行器組成，所述手部執(zhí)行器上設(shè)有電磁鐵；所述實(shí)時(shí)檢測(cè)系統(tǒng)帶有攝像頭；所述鉛盒用于存放探傷過(guò)程中使用的膠片。
3.如權(quán)利要求2所述的焊縫射線(xiàn)探傷自動(dòng)貼片機(jī)器人，其特征在于:所述六輪行走小車(chē)包括位于小車(chē)兩端的四個(gè)車(chē)輪和位于小車(chē)底部的兩個(gè)萬(wàn)向輪；所述四個(gè)車(chē)輪設(shè)置在小車(chē)兩端，其中前后端的各任意一個(gè)車(chē)輪為主動(dòng)輪，帶有主動(dòng)輪軸和驅(qū)動(dòng)電機(jī)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器與主動(dòng)輪軸相連，主動(dòng)輪軸與主動(dòng)輪之間有兩個(gè)滾動(dòng)軸承，驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)主動(dòng)輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)從而帶動(dòng)車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)；另外兩個(gè)車(chē)輪設(shè)置為從動(dòng)輪，帶有從動(dòng)輪軸，所述從動(dòng)輪隨主動(dòng)輪運(yùn)動(dòng)而運(yùn)動(dòng)。
【文檔編號(hào)】G01N23/04GK103472076SQ201310385568
【公開(kāi)日】2013年12月25日 申請(qǐng)日期:2013年8月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月30日
【發(fā)明者】胡效東, 劉憲福, 張華宇, 戚振, 田強(qiáng), 姜迪, 閔迎亞, 李偉, 張德新 申請(qǐng)人:山東科技大學(xué)