進行檢測,能夠實現(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輪的全方向移動數字平板射線檢測機器人,能夠多自由度的自動跟蹤焊縫,能夠實現(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)承壓特種設備制造的檢測技術升級。
[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、原地轉彎外,還能實現(xiàn)圍繞任意一點進行旋轉運動,尤其在電站鍋爐、球罐、立式儲罐等大型在役承壓特種設備中,可以大大提高機器人對設備曲面上焊縫檢測的靈活性。
[0024]四、該檢測機器人可實現(xiàn)數字平板射線檢測技術在4m以上直徑承壓設備的應用,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備的制造工期和成本隨之降低。
[0025]五、目前國內承壓設備制造的射線檢測的年產值超過10億元,膠片和藥品消耗成本約4億元,采用數字平板射線檢測技術不需使用膠片,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是本發(fā)明實施例中基于Mecanum輪的數字平板射線檢測系統(tǒng)的結構示意圖; 圖2是實施例中射線源端機器人的結構示意圖;
圖3是實施例中數字平板探測器端機器人的結構示意圖; 圖4是實施例基于Mecanum輪的全方向移動數字平板射線檢測機器人的結構示意圖; 圖5實施例中懸架隔振裝置與車架一的連接關系示意圖;
圖6是實施例中懸架隔振裝置的結構示意圖;
圖7是實施例中懸架隔振裝置的俯向視圖;
圖8是實施例中懸架隔振裝置的后向視圖;
圖9是實施例中懸架隔振裝置的右向視圖;
圖10是實施例射線源端機器人、數字平板探測器端機器人與上位機的通訊連接示意圖;
圖11是實施例中射線源端機器人、數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;
圖12是實施例中檢測報告生成模塊的說明示意圖;
其中射線源端機器人,2-數字平板探測器端機器人,3-上位機,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-伺服電機一,17-連續(xù)式X射線源,18-運動控制盒一;
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-伺服電機二,27-數字平板,28-運動控制盒二 ;
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】
[0027]下面結合附圖詳細說明本發(fā)明的優(yōu)選實施例。
實施例
[0028]一種基于Mecanum輪的數字平板射線檢測成像系統(tǒng),如圖1,包括上位機3、射線源端機器人1、數字平板探測器端機器人2,射線源端機器人1與數字平板探測器端機器人2均采用全方位Mecanum輪結構,射線源端機器人1設有運動控制盒一 18,運動控制盒一 18通過無線通訊模塊一與上位機3、數字平板探測器端機器人2連接,運動控制盒一 18通過CAN通訊模塊一連接伺服電機一 16,數字平板探測器端機器人2設有運動控制盒二 28,運動控制盒二 28通過無線通訊模塊二與上位機3、射線源端機器人1連接,運動控制盒二 28通過CAN通訊模塊二連接伺服電機二 26。
[0029]射線源端機器人1包括車架一 14、Mecanum輪一 13、伺服電機一 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和運動控制盒一 18,如圖2,前循跡傳感器一 11設于車架一 14的前端,后循跡傳感器一 15設于車架一 14的后端,車架一 14的中部設有運動控制盒一 18和連續(xù)式X射線源17,車架一 14的兩側分別設有Mecanum輪一 13,Mecanum輪一 13連接有伺服電機一 16的轉軸,車架一 14的底部兩側分別設有永磁磁鐵一 12。
[0030]數字平板探測器端機器人2包括車架二 24、Mecanum輪二 23、伺服電機二 26、前循跡傳感器二 21、后循跡傳感器二 25、數字平板27、永磁磁鐵二 22和運動控制盒二 28,如圖3,前循跡傳感器二 21設于車架二 24的前端,后循跡傳感器二 25設于車架二 24的后端,車架二 24的中部設有運動控制盒二 28和數字平板27,數字平板27設于車架二 24的底部,車架二 24的兩側分別設有Mecanum輪二 23,Mecanum輪二 23連接有伺服電機二 26的轉軸,車架二 24的底部兩側分別設有永磁磁鐵二 22。
[0031]如圖4,射線源端機器人1、數字平板探測器端機器人2共同構成基于Mecanum輪的全方向移動數字平板射線檢測機器人。
[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,能夠使檢測成像達到JB/T 4730.2-2005:AB級,可以適用于承壓特種設備焊縫內部缺陷檢測。例如:對于25mm厚度的鋼制工件,使用像質計:IQI ΕΝ 462-W6 FE,AB級技術等級要求:第11號線絲清晰可見,使用連續(xù)式X射線源17滿足技術等級AB級要求。脈沖式X射線源技術等級較低,無法達到JB/T 4730.2-2005:AB級,一般情況下無法滿足承壓特種設備焊縫內部缺陷檢測的需要,主要用于機場、高鐵站安檢中金屬危險品的自動化掃描。
[0033]實施例采用圖1所示單壁透照,射線源在內,數字平板在外,兩個承載機器人小車通過磁力吸附在球罐4表面,兩個機器人分為射線源端機器人1和數字平板探測器端機器人2,射線源端機器人1由自身焊縫循跡行走或者遠端端遙控控制,數字平板探測器端機器人2跟蹤射線源端機器人1,保證數字平板探測器端機器人2與射線源端機器人1同步行走。
[0034]如圖11,射線源端機器人1自主行走,并記錄編碼器信息,得到每個輪子所轉過的圈數,然后將該信息通過無線發(fā)送給數字平板探測器端機器人2,數字平板探測器端機器人2根據射線源端機器人1發(fā)送的編碼器信息控制數字平板探測器端機器人1各輪子的轉動,而數字平板探測器端機器人2運動產生的累積誤差的消除可采用兩個方案:
方案一,從每次數字平板27曝光得到的圖片可以看到方形的數字平板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,即通過圖片獲得數字平板探測器端機器人2相對于射線源端機器人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器人2的運動進行校正,從而實現(xiàn)數字平板探測器端機器人2與射線源端機器人1同步跟蹤。
[0035]方案二,射線源端機器人1裝備電阻絲,射線源端機器人1通過電阻絲或者紅外射線對熱源正對的罐體區(qū)域進行加熱,當加熱到一定程度時,被加熱區(qū)域會形成正對熱源點溫度最高,向四周溫度逐漸降低的特征,數字平板探測器端機器人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的溫度差異會產生壓電信號,如果沒有對中的情況下,四個熱敏傳感器正對點溫度不同,產生的壓電信號會存在壓差,根據壓差控制數字平板探測器端機器人向著溫度最高點運動,從而實現(xiàn)同步跟蹤。
[0036]每個機器人運動結構采用全方