基于Mecanum輪的數(shù)字平板射線檢測(cè)的射線源端機(jī)器人的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種基于Mecanum輪的數(shù)字平板射線檢測(cè)的射線源端機(jī)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(gè)行業(yè)，以及國防、民生各個(gè)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(jìng)爭(zhēng)力，制造能力和產(chǎn)品質(zhì)量，具有戰(zhàn)略意義。
[0003]無損檢測(cè)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(cè)的70%采用膠片射線照相法。該方法檢測(cè)工期長(zhǎng)，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(jìn)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(cè)新技術(shù)，具有檢測(cè)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(diǎn)。但由于數(shù)字平板射線照相技術(shù)的數(shù)字平板探測(cè)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(cè)中應(yīng)用，目前只能采用雙壁透照方式檢測(cè)直徑lm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(zhǎng)。這就對(duì)保證特種設(shè)備高質(zhì)量、高效率、高水平的檢驗(yàn)檢測(cè)提出了新的挑戰(zhàn)。目前，國內(nèi)外大型球罐、立式儲(chǔ)罐等在役承壓特種設(shè)備的自動(dòng)化數(shù)字射線檢測(cè)工藝裝備存在空白，且現(xiàn)有的檢測(cè)機(jī)器人對(duì)設(shè)備曲面上焊縫檢測(cè)的靈活性相對(duì)不足，不能滿足需求。
[0006]如專利號(hào)為ZL200510018933.4公開的一種檢測(cè)機(jī)器人，對(duì)于大型球罐、立式儲(chǔ)罐由于無法定位在被檢測(cè)對(duì)象體上，無法實(shí)現(xiàn)檢測(cè)。
[0007]如申請(qǐng)?zhí)枮?01410005169.6公開的一種儲(chǔ)罐焊縫X射線檢測(cè)機(jī)器人，只能夠?qū)崿F(xiàn)橫向與縱向移動(dòng)，不能任意方向移動(dòng)或旋轉(zhuǎn)，靈活性不足，且需要額外的部件來輔助以實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的移動(dòng)與定位。
[0008]承壓特種設(shè)備涉及公共安全，對(duì)質(zhì)量要求高，需要先進(jìn)的無損檢測(cè)技術(shù)保駕護(hù)航，應(yīng)提高承壓特種設(shè)備制造能力和質(zhì)量水平，同時(shí)提高我國無損檢測(cè)技術(shù)水平。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的是提供一種基于Mecanum輪的數(shù)字平板射線檢測(cè)的射線源端機(jī)器人解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的大型球罐、立式儲(chǔ)罐等在役承壓設(shè)備的自動(dòng)化數(shù)字射線檢測(cè)工藝裝備存在空白，且現(xiàn)有的檢測(cè)機(jī)器人對(duì)設(shè)備曲面上焊縫檢測(cè)的靈活性相對(duì)不足，不能滿足需求等問題。
[0010]本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:
一種基于Mecanum輪的數(shù)字平板射線檢測(cè)的射線源端機(jī)器人，包括車架一、Mecanum輪一、伺服電機(jī)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(yùn)動(dòng)控制盒一，運(yùn)動(dòng)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(jī)一，伺服電機(jī)一連接運(yùn)動(dòng)控制盒一，車架一的底部?jī)蓚?cè)分別設(shè)有永磁磁鐵一。
[0011]進(jìn)一步地，X射線源采用連續(xù)式X射線源。
[0012]進(jìn)一步地，Mecanum輪一的數(shù)量均為四個(gè)，Mecanum輪一分別設(shè)有車架一的四個(gè)端部。
[0013]進(jìn)一步地，該射線源端機(jī)器人設(shè)置在被檢測(cè)對(duì)象的一側(cè)。射線源端機(jī)器人、數(shù)字平板探測(cè)器端機(jī)器人分別設(shè)置在被檢測(cè)對(duì)象的兩側(cè)，被檢測(cè)對(duì)象如球罐等人孔處即出入口位置設(shè)有WiFi中繼器。
[0014]進(jìn)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)。
[0015]進(jìn)一步地，永磁磁鐵一與被檢測(cè)對(duì)象間設(shè)有間隙，即永磁磁鐵一的最底面高于Mecanum輪一的最底面，永磁磁鐵一與被檢測(cè)對(duì)象的距離大于Mecanum輪一與被檢測(cè)對(duì)象的距離。
[0016]進(jìn)一步地，車架一設(shè)有懸架隔振裝置，包括柔性單元、水平機(jī)構(gòu)，柔性單元的一端設(shè)于磁鐵固定座的頂部平臺(tái)，柔性單元的另一端活動(dòng)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(jī)構(gòu)連接軸承座的凸臺(tái)，軸承座與磁鐵固定座分別通過螺栓連接伺服電機(jī)一，磁鐵固定座與伺服電機(jī)一間設(shè)有電機(jī)固定板，伺服電機(jī)一通過輪軸連接Mecanum輪一。
[0017]進(jìn)一步地，水平機(jī)構(gòu)采用一個(gè)以上的Η型連桿，一個(gè)以上的Η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(jī)構(gòu)，Η型連桿的兩端分別通過銷軸連接車架固定座的凸臺(tái)、軸承座的凸臺(tái)。
[0018]進(jìn)一步地，柔性單元通過螺栓固定在磁鐵固定座的頂部平臺(tái)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(zhǎng)片簧，片彈簧的長(zhǎng)度由長(zhǎng)片簧向兩端遞減，長(zhǎng)片簧間隙配合在固定座的空槽內(nèi)。
[0019]本發(fā)明的有益效果是:
一、該種基于Mecanum輪的數(shù)字平板射線檢測(cè)的射線源端機(jī)器人，采用全方位Mecanum輪結(jié)構(gòu)，基于四個(gè)Mecanum輪的全方位移動(dòng)機(jī)器人通過磁吸附在球罐表面，并攜帶數(shù)字射線檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)焊縫進(jìn)行檢測(cè)，能夠?qū)崿F(xiàn)在球罐等被檢測(cè)對(duì)象表面的全方向移動(dòng)，機(jī)器人可以靈活地檢測(cè)各種走向的焊縫。
[0020]二、該種基于Mecanum輪的數(shù)字平板射線檢測(cè)的射線源端機(jī)器人，能夠多自由度的自動(dòng)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)特種承壓設(shè)備制造的檢測(cè)技術(shù)升級(jí)。
[0021]三、該種檢測(cè)機(jī)器人，可進(jìn)行全方向移動(dòng)，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(dòng)，尤其在電站鍋爐、球罐、立式儲(chǔ)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(duì)設(shè)備曲面上焊縫檢測(cè)的靈活性。
[0022]四、該檢測(cè)機(jī)器人可實(shí)現(xiàn)數(shù)字平板射線檢測(cè)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(cè)，并實(shí)現(xiàn)檢測(cè)自動(dòng)化，檢測(cè)效率可提高五倍，檢測(cè)工期可縮短到膠片照相的十分之一，檢測(cè)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。
[0023]五、目前國內(nèi)承壓設(shè)備制造的射線檢測(cè)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(cè)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(huì)效益。
【附圖說明】
[0024]圖1是本發(fā)明實(shí)施例的結(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(cè)器端機(jī)器人的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4是實(shí)施例中懸架隔振裝置與車架一的連接關(guān)系示意圖；
圖5是實(shí)施例中懸架隔振裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖6是實(shí)施例中懸架隔振裝置的俯向視圖；
圖7是實(shí)施例中懸架隔振裝置的后向視圖；
圖8是實(shí)施例中懸架隔振裝置的右向視圖；
圖9是實(shí)施例射線源端機(jī)器人、數(shù)字平板探測(cè)器端機(jī)器人與上位機(jī)的通訊連接示意圖；
圖10是實(shí)施例中射線源端機(jī)器人、數(shù)字平板探測(cè)器端機(jī)器人實(shí)現(xiàn)同步跟蹤的流程說明不意圖；
圖11是實(shí)施例中檢測(cè)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(cè)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- X射線源，18-運(yùn)動(dòng)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(dòng)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】
[0025]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
[0026]一種基于Mecanum輪的數(shù)字平板射線檢測(cè)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(cè)器端機(jī)器人2，射線源端機(jī)器人1與數(shù)字平板探測(cè)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(dòng)控制盒一 18，運(yùn)動(dòng)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(cè)器端機(jī)器人