[发明专利]一种焊缝缺陷多角度X射线检测的自动化装置及检测方法

权利要求书

1.一种焊缝缺陷多角度X射线检测的自动化装置，其特征在于：包括控制计算机、建模计算机、X射线机(1)、夹具(2)、调姿机器人(3)、移动平台(4)和可拆卸安装在罐壁(10)上的成像板(5)，所述调姿机器人(3)装载在移动平台(4)上，所述X射线机(1)固定安装在夹具(2)上，所述X射线机(1)包括X射线的发射口(11)，所述夹具(2)上围绕X射线机(1)的发射口(11)安装有多个周边测距仪(21)，所述夹具(2)上还安装有直线移动单元，所述直线运动单元上安装有中央测距仪(22)，所述中央测距仪(22)位于发射口(11)的正前方，所述控制计算机与X射线机(1)、调姿机器人(3)、移动平台(4)、周边测距仪(21)、中央测距仪(22)、直线移动单元信号连接，所述建模计算机与调资机器人(3)、成像板(5)、周边测距仪(21)、中央测距仪(22)信号连接。

2.根据权利要求1所述的一种焊缝缺陷多角度X射线检测的自动化装置，其特征在于：所述周边测距仪(21)不少于四个。

3.根据权利要求1所述的一种焊缝缺陷多角度X射线检测的自动化装置，其特征在于：所述成像板(5)上安装有固定框(51)，所述固定框(51)边缘安装有多个吸盘(52)。

4.根据权利要求3所述的一种焊缝缺陷多角度X射线检测的自动化装置，其特征在于：所述吸盘(52)上转动安装有螺纹杆(53)，所述螺纹杆(53)螺接在固定框(51)上。

5.根据权利要求1所述的一种焊缝缺陷多角度X射线检测的自动化装置，其特征在于：所述移动平台(4)包括多个麦克纳姆轮(41)。

6.根据权利要求5所述的一种焊缝缺陷多角度X射线检测的自动化装置，其特征在于：所述移动平台(4)上还安装有多个支撑机构(42)。

7.根据权利要求6所述的一种焊缝缺陷多角度X射线检测的自动化装置，其特征在于：所述支撑机构(42)包括安装座(421)、脚撑电机(422)和支撑脚(423)，所述脚撑电机(422)固定安装在安装座(421)上，所述脚撑电机(422)的输出轴上安装有丝杆，所述丝杆与支撑脚(423)螺接，所述脚撑电机(422)与控制计算机信号连接。

8.根据权利要求1所述的一种焊缝缺陷多角度X射线检测的自动化装置，其特征在于：所述调姿机器人(3)为6轴关节式机械臂，所述夹具(2)固定安装于6轴关节式机械臂的自由端。

9.一种焊缝缺陷多角度X射线自动化检测方法，其特征在于：所述自动化检测方法使用如权利要求5至8中任一项所述的自动化装置，包括如下步骤：

1)操作者先通过控制计算机操控移动平台(4)运动到罐壁(10)的指定缺陷位置(101)附近，再使支撑机构(42)顶升，实现对移动平台(4)固定支撑；

2)通过控制计算机操控直线移动单元带动中央测距仪(22)运动到与X射线机(1)的发射口(11)的同轴的位置并启动；

3)以中央测距仪(22)的激光束为指示，操作者通过控制计算机操控调姿机器人(3)，使中央测距仪(22)的激光束指向罐壁(10)上的缺陷位置(101)；

4)同时启动周边测距仪(22)和中央测距仪(21)，检测其所在位置与罐壁(10)之间的距离；

5)建模计算机通过对5个距离值和调姿机器人(3)当前位姿的结算，可以得到调姿机器人(3)与罐壁(10)之间的相对位姿；

6)以指定缺陷(101)为球心，以射线检测距离为半径，构建一半球体，在该半球体上设定一系列多角度检测时射线机所处的位置点，控制计算机完成机械臂的整体运动轨迹规划；

7)通过控制计算机操控直线移动单元带动中央测距仪(22)移动到起始位，对发射器(1)的发射口(1)进行避让；

8)通过控制计算机根据预设程序，自动控制调姿机器人(3)带动射线机(1)依次运动到各检测位置点，并在各检测位置点启动射线机(2)，进行射线检测，直至完成所有位置点的检测；

9)成像板(5)和调姿机器人(3)分别将得到的图像和图像对应的机械臂位姿数据实时或作业后传输到建模计算机，建模计算机在上述数据的基础上，完成缺陷立体模型的构建。