進(jìn)行檢測,能夠?qū)崿F(xiàn)在球罐等被檢測對象表面的全方向移動,機(jī)器人可以靈活地檢測各種走向的焊縫。
[0022]二、該種基于Mecanum輪的全方向移動數(shù)字平板射線檢測機(jī)器人,能夠多自由度的自動跟蹤焊縫,能夠?qū)崿F(xiàn)高靈敏度高可靠性,高效低成本,節(jié)能環(huán)保,可以取代膠片照相,實(shí)現(xiàn)承壓特種設(shè)備制造的檢測技術(shù)升級。
[0023]三、該種檢測機(jī)器人,可進(jìn)行全方向移動,即除了能實(shí)現(xiàn)進(jìn)退、橫移、原地轉(zhuǎn)彎外,還能實(shí)現(xiàn)圍繞任意一點(diǎn)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動,尤其在電站鍋爐、球罐、立式儲罐等大型在役承壓特種設(shè)備中,可以大大提高機(jī)器人對設(shè)備曲面上焊縫檢測的靈活性。
[0024]四、該檢測機(jī)器人可實(shí)現(xiàn)數(shù)字平板射線檢測技術(shù)在4m以上直徑承壓設(shè)備的應(yīng)用,采用單壁透照方式完成各種形式焊縫的檢測,并實(shí)現(xiàn)檢測自動化,檢測效率可提高五倍,檢測工期可縮短到膠片照相的十分之一,檢測成本可降低到膠片照相的三分之一,并可以使承壓特種設(shè)備的制造工期和成本隨之降低。
[0025]五、目前國內(nèi)承壓設(shè)備制造的射線檢測的年產(chǎn)值超過10億元,膠片和藥品消耗成本約4億元,采用數(shù)字平板射線檢測技術(shù)不需使用膠片,不僅節(jié)省大量費(fèi)用,而且節(jié)省大量聚酯纖維(片基材料)和貴金屬銀(感光材料),以及大量化學(xué)藥品(暗室處理用),在節(jié)省能源和環(huán)境保護(hù)方面具有重大社會效益。
【附圖說明】
[0026]圖1是本發(fā)明實(shí)施例中基于Mecanum輪的數(shù)字平板射線檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖; 圖2是實(shí)施例中射線源端機(jī)器人的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3是實(shí)施例中數(shù)字平板探測器端機(jī)器人的結(jié)構(gòu)示意圖; 圖4是實(shí)施例基于Mecanum輪的全方向移動數(shù)字平板射線檢測機(jī)器人的結(jié)構(gòu)示意圖; 圖5實(shí)施例中懸架隔振裝置與車架一的連接關(guān)系示意圖;
圖6是實(shí)施例中懸架隔振裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖7是實(shí)施例中懸架隔振裝置的俯向視圖;
圖8是實(shí)施例中懸架隔振裝置的后向視圖;
圖9是實(shí)施例中懸架隔振裝置的右向視圖;
圖10是實(shí)施例射線源端機(jī)器人、數(shù)字平板探測器端機(jī)器人與上位機(jī)的通訊連接示意圖;
圖11是實(shí)施例中射線源端機(jī)器人、數(shù)字平板探測器端機(jī)器人實(shí)現(xiàn)同步跟蹤的流程說明不意圖;
圖12是實(shí)施例中檢測報(bào)告生成模塊的說明示意圖;
其中射線源端機(jī)器人,2-數(shù)字平板探測器端機(jī)器人,3-上位機(jī),4-球罐,5-懸架隔振裝置;
11-前循跡傳感器一,12-永磁磁鐵一,13- Mecanum輪一,14-車架一,15-后循跡傳感器一,16-伺服電機(jī)一,17-連續(xù)式X射線源,18-運(yùn)動控制盒一;
21-前循跡傳感器二,22-永磁磁鐵二,23- Mecanum輪二,24-車架二,25-后循跡傳感器二,26-伺服電機(jī)二,27-數(shù)字平板,28-運(yùn)動控制盒二 ;
51-柔性單元,52-電機(jī)固定板,53-軸承座,54-輪軸,55-H型連桿,56-車架固定座,57-磁鐵固定座,58壓板。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
實(shí)施例
[0028]一種基于Mecanum輪的數(shù)字平板射線檢測成像系統(tǒng),如圖1,包括上位機(jī)3、射線源端機(jī)器人1、數(shù)字平板探測器端機(jī)器人2,射線源端機(jī)器人1與數(shù)字平板探測器端機(jī)器人2均采用全方位Mecanum輪結(jié)構(gòu),射線源端機(jī)器人1設(shè)有運(yùn)動控制盒一 18,運(yùn)動控制盒一 18通過無線通訊模塊一與上位機(jī)3、數(shù)字平板探測器端機(jī)器人2連接,運(yùn)動控制盒一 18通過CAN通訊模塊一連接伺服電機(jī)一 16,數(shù)字平板探測器端機(jī)器人2設(shè)有運(yùn)動控制盒二 28,運(yùn)動控制盒二 28通過無線通訊模塊二與上位機(jī)3、射線源端機(jī)器人1連接,運(yùn)動控制盒二 28通過CAN通訊模塊二連接伺服電機(jī)二 26。
[0029]射線源端機(jī)器人1包括車架一 14、Mecanum輪一 13、伺服電機(jī)一 16、前循跡傳感器一 11、后循跡傳感器一 15、X射線源17、永磁磁鐵一 12和運(yùn)動控制盒一 18,如圖2,前循跡傳感器一 11設(shè)于車架一 14的前端,后循跡傳感器一 15設(shè)于車架一 14的后端,車架一 14的中部設(shè)有運(yùn)動控制盒一 18和連續(xù)式X射線源17,車架一 14的兩側(cè)分別設(shè)有Mecanum輪一 13,Mecanum輪一 13連接有伺服電機(jī)一 16的轉(zhuǎn)軸,車架一 14的底部兩側(cè)分別設(shè)有永磁磁鐵一 12。
[0030]數(shù)字平板探測器端機(jī)器人2包括車架二 24、Mecanum輪二 23、伺服電機(jī)二 26、前循跡傳感器二 21、后循跡傳感器二 25、數(shù)字平板27、永磁磁鐵二 22和運(yùn)動控制盒二 28,如圖3,前循跡傳感器二 21設(shè)于車架二 24的前端,后循跡傳感器二 25設(shè)于車架二 24的后端,車架二 24的中部設(shè)有運(yùn)動控制盒二 28和數(shù)字平板27,數(shù)字平板27設(shè)于車架二 24的底部,車架二 24的兩側(cè)分別設(shè)有Mecanum輪二 23,Mecanum輪二 23連接有伺服電機(jī)二 26的轉(zhuǎn)軸,車架二 24的底部兩側(cè)分別設(shè)有永磁磁鐵二 22。
[0031]如圖4,射線源端機(jī)器人1、數(shù)字平板探測器端機(jī)器人2共同構(gòu)成基于Mecanum輪的全方向移動數(shù)字平板射線檢測機(jī)器人。
[0032]X射線源17采用連續(xù)式X射線源17,相較于脈沖式X射線源,可以獲得更清晰更高等級的成像,能夠使檢測成像達(dá)到JB/T 4730.2-2005:AB級,可以適用于承壓特種設(shè)備焊縫內(nèi)部缺陷檢測。例如:對于25mm厚度的鋼制工件,使用像質(zhì)計(jì):IQI ΕΝ 462-W6 FE,AB級技術(shù)等級要求:第11號線絲清晰可見,使用連續(xù)式X射線源17滿足技術(shù)等級AB級要求。脈沖式X射線源技術(shù)等級較低,無法達(dá)到JB/T 4730.2-2005:AB級,一般情況下無法滿足承壓特種設(shè)備焊縫內(nèi)部缺陷檢測的需要,主要用于機(jī)場、高鐵站安檢中金屬危險(xiǎn)品的自動化掃描。
[0033]實(shí)施例采用圖1所示單壁透照,射線源在內(nèi),數(shù)字平板在外,兩個承載機(jī)器人小車通過磁力吸附在球罐4表面,兩個機(jī)器人分為射線源端機(jī)器人1和數(shù)字平板探測器端機(jī)器人2,射線源端機(jī)器人1由自身焊縫循跡行走或者遠(yuǎn)端端遙控控制,數(shù)字平板探測器端機(jī)器人2跟蹤射線源端機(jī)器人1,保證數(shù)字平板探測器端機(jī)器人2與射線源端機(jī)器人1同步行走。
[0034]如圖11,射線源端機(jī)器人1自主行走,并記錄編碼器信息,得到每個輪子所轉(zhuǎn)過的圈數(shù),然后將該信息通過無線發(fā)送給數(shù)字平板探測器端機(jī)器人2,數(shù)字平板探測器端機(jī)器人2根據(jù)射線源端機(jī)器人1發(fā)送的編碼器信息控制數(shù)字平板探測器端機(jī)器人1各輪子的轉(zhuǎn)動,而數(shù)字平板探測器端機(jī)器人2運(yùn)動產(chǎn)生的累積誤差的消除可采用兩個方案:
方案一,從每次數(shù)字平板27曝光得到的圖片可以看到方形的數(shù)字平板27上有一個圓形的曝光區(qū)域,圓形的曝光區(qū)域即射線源的位置,即通過圖片獲得數(shù)字平板探測器端機(jī)器人2相對于射線源端機(jī)器人1的位置偏移距離,并在下一次行走的過程中對平板探測器端機(jī)器人2的運(yùn)動進(jìn)行校正,從而實(shí)現(xiàn)數(shù)字平板探測器端機(jī)器人2與射線源端機(jī)器人1同步跟蹤。
[0035]方案二,射線源端機(jī)器人1裝備電阻絲,射線源端機(jī)器人1通過電阻絲或者紅外射線對熱源正對的罐體區(qū)域進(jìn)行加熱,當(dāng)加熱到一定程度時,被加熱區(qū)域會形成正對熱源點(diǎn)溫度最高,向四周溫度逐漸降低的特征,數(shù)字平板探測器端機(jī)器人2則分布有四個對稱的熱敏傳感器,四個熱敏傳感器正對點(diǎn)的溫度差異會產(chǎn)生壓電信號,如果沒有對中的情況下,四個熱敏傳感器正對點(diǎn)溫度不同,產(chǎn)生的壓電信號會存在壓差,根據(jù)壓差控制數(shù)字平板探測器端機(jī)器人向著溫度最高點(diǎn)運(yùn)動,從而實(shí)現(xiàn)同步跟蹤。
[0036]每個機(jī)器人運(yùn)動結(jié)構(gòu)采用全方