基于Mecanum輪的數(shù)字平板射線檢測的射線源端機器人的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種基于Mecanum輪的數(shù)字平板射線檢測的射線源端機器人。
【背景技術(shù)】
[0002]我國是承壓特種設(shè)備制造大國，承壓特種設(shè)備制造數(shù)量居世界第一。承壓特種設(shè)備是工業(yè)的基礎(chǔ)裝備，石化、電力、航空航天等各個行業(yè)，以及國防、民生各個領(lǐng)域均需要各種承壓特種設(shè)備。提高我國承壓特種設(shè)備的國際競爭力，制造能力和產(chǎn)品質(zhì)量，具有戰(zhàn)略意義。
[0003]無損檢測是承壓特種設(shè)備制造質(zhì)量把關(guān)的關(guān)鍵手段，又是制約生產(chǎn)能力的瓶頸。目前國內(nèi)承壓特種設(shè)備制造中，焊縫無損檢測的70%采用膠片射線照相法。該方法檢測工期長，效率低，圖像保管和復(fù)制困難，且消耗大量石油、銀資源，還產(chǎn)生暗室廢液污染環(huán)境，因此急需改進和提尚。
[0004]數(shù)字平板射線照相是近十年發(fā)展的無損檢測新技術(shù)，具有檢測速度快，效率高，靈敏度高，圖像保存、復(fù)制和調(diào)用方便，節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點。但由于數(shù)字平板射線照相技術(shù)的數(shù)字平板探測器無法像膠片一樣貼在容器內(nèi)壁，所以該技術(shù)無法采用單壁透照方式在中等直徑到大直徑容器焊縫檢測中應(yīng)用，目前只能采用雙壁透照方式檢測直徑Im以下的管道和氣瓶的焊縫。
[0005]近年來，特種設(shè)備數(shù)量不斷高速增長。這就對保證特種設(shè)備高質(zhì)量、高效率、高水平的檢驗檢測提出了新的挑戰(zhàn)。目前，國內(nèi)外大型球罐、立式儲罐等在役承壓特種設(shè)備的自動化數(shù)字射線檢測工藝裝備存在空白，且現(xiàn)有的檢測機器人對設(shè)備曲面上焊縫檢測的靈活性相對不足，不能滿足需求。
[0006]如專利號為ZL200510018933.4公開的一種檢測機器人，對于大型球罐、立式儲罐由于無法定位在被檢測對象體上，無法實現(xiàn)檢測。
[0007]如申請?zhí)枮?01410005169.6公開的一種儲罐焊縫X射線檢測機器人，只能夠?qū)崿F(xiàn)橫向與縱向移動，不能任意方向移動或旋轉(zhuǎn)，靈活性不足，且需要額外的部件來輔助以實現(xiàn)機器人的移動與定位。
[0008]承壓特種設(shè)備涉及公共安全，對質(zhì)量要求高，需要先進的無損檢測技術(shù)保駕護航，應(yīng)提高承壓特種設(shè)備制造能力和質(zhì)量水平，同時提高我國無損檢測技術(shù)水平。
【實用新型內(nèi)容】
[0009]本實用新型的目的是提供一種基于Mecanum輪的數(shù)字平板射線檢測的射線源端機器人解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的大型球罐、立式儲罐等在役承壓設(shè)備的自動化數(shù)字射線檢測工藝裝備存在空白，且現(xiàn)有的檢測機器人對設(shè)備曲面上焊縫檢測的靈活性相對不足，不能滿足需求等問題。
[0010]本實用新型的技術(shù)解決方案是:
[0011]—種基于Mecanum輪的數(shù)字平板射線檢測的射線源端機器人，包括車架一、Mecanum輪一、伺服電機一、前循跡傳感器一、后循跡傳感器一、X射線源、永磁磁鐵一和運動控制盒一，運動控制盒一設(shè)于車架一上，前循跡傳感器一設(shè)于車架一的前端，后循跡傳感器一設(shè)于車架一的后端，車架一的中部設(shè)有X射線源，車架一的兩側(cè)分別設(shè)有Mecanum輪一，Mecanum輪一連接有伺服電機一，伺服電機一連接運動控制盒一，車架一的底部兩側(cè)分別設(shè)有永磁磁鐵一。
[0012]進一步地，X射線源采用連續(xù)式X射線源。
[0013]進一步地，Mecanum輪一的數(shù)量均為四個，Mecanum輪一分別設(shè)于車架一的四個端部。
[0014]進一步地，該射線源端機器人設(shè)置在被檢測對象的一側(cè)。射線源端機器人、數(shù)字平板探測器端機器人分別設(shè)置在被檢測對象的兩側(cè)，被檢測對象如球罐等人孔處即出入口位置設(shè)有WiFi中繼器。
[0015]進一步地，車架一為由若干縱筋與若干橫筋垂直設(shè)置而成的方形結(jié)構(gòu)。
[0016]進一步地，永磁磁鐵一與被檢測對象間設(shè)有間隙，即永磁磁鐵一的最底面高于Me c anum輪一的最底面，永磁磁鐵一與被檢測對象的距離大于Me c anum輪一與被檢測對象的距離。
[0017]進一步地，車架一設(shè)有懸架隔振裝置，包括柔性單元、水平機構(gòu)，柔性單元的一端設(shè)于磁鐵固定座的頂部平臺，柔性單元的另一端活動連接車架固定座，磁鐵固定座的底部連接有永磁磁鐵一，車架固定座通過水平機構(gòu)連接軸承座的凸臺，軸承座與磁鐵固定座分別通過螺栓連接伺服電機一，磁鐵固定座與伺服電機一間設(shè)有電機固定板，伺服電機一通過輪軸連接Mecanum輪一。
[0018]進一步地，水平機構(gòu)采用一個以上的H型連桿，一個以上的H型連桿平行安裝且位于同一豎直面上構(gòu)成平行四連桿機構(gòu)，H型連桿的兩端分別通過銷軸連接車架固定座的凸臺、軸承座的凸臺。
[0019]進一步地，柔性單元通過螺栓固定在磁鐵固定座的頂部平臺和壓板間，柔性單元由若干片彈簧疊加構(gòu)成，片彈簧包括設(shè)于中間的長片簧，片彈簧的長度由長片簧向兩端遞減，長片簧間隙配合在固定座的空槽內(nèi)。
[0020]本實用新型的有益效果是:
[0021]—、該種基于Mecanum輪的數(shù)字平板射線檢測的射線源端機器人，采用全方位Mecanum輪結(jié)構(gòu)，基于四個Mecanum輪的全方位移動機器人通過磁吸附在球罐表面，并攜帶數(shù)字射線檢測系統(tǒng)對焊縫進行檢測，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輪的數(shù)字平板射線檢測的射線源端機器人，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，實現(xiàn)特種承壓設(shè)備制造的檢測技術(shù)升級。
[0023]三、該種檢測機器人，可進行全方向移動，即除了能實現(xiàn)進退、橫移、原地轉(zhuǎn)彎外，還能實現(xiàn)圍繞任意一點進行旋轉(zhuǎn)運動，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，可以大大提高機器人對設(shè)備曲面上焊縫檢測的靈活性。
[0024]四、該檢測機器人可實現(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)，以及大量化學藥品(暗室處理用)，在節(jié)省能源和環(huán)境保護方面具有重大社會效益。
【附圖說明】
[0026]圖1是本實用新型實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖2是實施例中射線源端機器人的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖3是實施例中數(shù)字平板探測器端機器人的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖4是實施例中懸架隔振裝置與車架一的連接關(guān)系示意圖；
[0030]圖5是實施例中懸架隔振裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031 ]圖6是實施例中懸架隔振裝置的俯向視圖；
[0032]圖7是實施例中懸架隔振裝置的后向視圖；
[0033]圖8是實施例中懸架隔振裝置的右向視圖；
[0034]圖9是實施例射線源端機器人、數(shù)字平板探測器端機器人與上位機的通訊連接示意圖；
[0035]圖10是實施例中射線源端機器人、數(shù)字平板探測器端機器人實現(xiàn)同步跟蹤的流程說明不意圖；
[0036]圖11是實施例中檢測報告生成模塊的說明示意圖；
[0037]其中:1-射線源端機器人，2-數(shù)字平板探測器端機器人，3-上位機，4-球罐，5-懸架隔振裝置；
[0038]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-伺服電機一，17- X射線源，18-運動控制盒一；
[0039]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-伺服電機二，27-數(shù)字平板，28-運動控制盒二 ；
[0040]51-柔性單元，52-電機固定板，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。
【具體實施方式】
[0041]下面結(jié)合附圖詳細說明本實用新型的優(yōu)選實施例。
實施例
[0042]一種基于Mecanum輪的數(shù)字平板射線檢測系統(tǒng)，如圖1，包括上位機3、射線源端機器人1、數(shù)字平板探測器端機器人2，射線源端機器人I與數(shù)字平板探測器端機器人2均采用全方位Mecanum