[发明专利]一种超声检查机器人扫查定位方法

说明书

本发明公开了一种超声检查机器人扫查定位方法，包括以下步骤：（1）将检测对象的外周面或内周面划分为若干行和列的方格，（2）将超声检查机器人放置在第一分区[X0,Y0]位置；（3）栅格扫查方式；扫查轴Y，移动范围为[Y0,Y1]；步进轴X，移动范围为[X0,X1]，步进值△X；（4）切换分别输出第二编码器和第三编码器的位移信息，（5）完成第一分区检查后，将探头组件运动至当前分区的起始位置[X0,Y0]；（6）切换至第一编码器，将机器人移动至下一分区使探头组件坐标为[X0,Y1]，同理算出X轴的位置变化进行叠加。本发明通过驱动模块、扫查模块与编码器切换的配合使用，保证了超声数据的连续性和完整性，保证了沿筒体轴向和周向的机械扫查精度。

技术领域

本发明属于核电检测设备领域，特别涉及一种超声检查机器人扫查定位方法。

背景技术

核电站中典型压力容器如反应堆压力容器、蒸汽发生器和稳压器等均为反应堆冷却剂压力边界的重要部位，其长期在高温、高压、强腐蚀、强辐射的恶劣环境下运行。该类压力容器采用直筒节锻件焊接而成，在加工制造过程中容易出现夹杂、折叠和裂纹等缺陷，若无法及时发现并消除缺陷，将直接影响到核电机组的安全运行。因此，在核电直筒节锻件制造阶段，就必须采取恰当的无损检测方法对其监测，以保障压力容器边界的完整性和核电站的安全稳定运行。

目前，核电直筒节锻件的体积检查方法主要为手动超声波检测方法。该方法对人员技能和责任心要求较高、人因失误难以控制，而且劳动强度大、检验效率较低。相较而言，自动化超声检测方法的可靠性高、数据可追溯，被越来越广泛地应用到石油、化工和电力等行业的无损检测中。若通过自动超声检查机器人进行合理的路径规划和探头定位，可实现对核电直筒节锻件的高效快速检测。

发明内容

本发明的目的是提供一种超声检查机器人扫查定位方法，通过不同的编码器信息的切换处理，将正确的探头位置编码器信息传输给超声波探伤仪，以实现对检测对象的分区连续扫查和超声波探头的高精度定位。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种超声检查机器人扫查定位方法，超声检查机器人的检测对象为筒状，其内表面或外表面展开形成XY坐标系，平行于检测对象的轴向方向为Y轴方向，沿检测对象的内周面或外周面的方向为X轴方向，其特征在于，所述超声检查机器人包括：

底盘，其包括第一编码器，所述底盘用于驱动所述检查机器人整体在所述检测对象表面运动，其具有以下三个状态：转换状态、第一工作状态以及第二工作状态，所述底盘处于第一工作状态时，底盘沿Y轴方向移动，所述底盘处于第二工作状态时，底盘沿X轴方向移动；

探头机构，其包括探头架、探头组件以及用于反馈探头组件在X轴方向上的位移的第二编码器以及在Y轴方向上的位移的第三编码器；

扫查模块，用于沿X轴方向和Y轴方向调节探头组件在所述检测对象表面的位置；

扫查模块和探头机构具有X轴方向扫查阶段、Y轴方向扫查阶段和位移阶段，

Y轴方向扫查阶段时，底盘固定，扫查模块驱动探头组件在Y轴方向动作，此时有且只有第三编码器记录位移从而反映探头组件在Y轴方向的位移情况，

Y轴方向扫查阶段时，底盘固定，扫查模块驱动探头组件在X轴方向动作，此时有且只有第二编码器记录位移从而反映探头组件在X轴方向的位移情况，

处于位移阶段时，探头机构离开检测对象，底盘根据需要在第一工作状态和第二工作状态之间切换并移动；此时有且只有第一编码器记录位移从而反映底盘在X轴和Y轴方向的位移情况，

所述定位方法包括以下步骤：