一种储罐焊缝x射线检测机器人的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种储罐焊缝X射线检测机器人，属无损检测领域。该机器人包括架构式对称装置、连接装置、X射线发生器小车以及成像小车，其中架构式对称装置由两个对称的立架组成，每个立架由多个带齿条的立架�？樽槌桑筛荼患觳夤薇诘母叨冉凶樽埃幼爸昧恿礁龆猿频牧⒓懿⒂涤星爸茫琗射线发生器小车以及成像板小车分别连接在两个立架上，其齿轮与立架�？榈某萏跄龊希⑼ü枷蚧橛肓⒓苣？榕浜�。该机器人可代替人工完成纵焊缝和环焊缝的自动化检测，并将检测结果无线传输给地面主机，提供了更安全简便的检测方式，大大提高了检测效率以及检测质量。
【专利说明】一种储罐焊缝X射线检测机器人
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种无损检测装置及方法，尤其涉及一种储罐焊缝X射线检测机器人。
【背景技术】
[0002]大型储罐，如用于贮存石油的储罐，其质量涉及严重的人身财产安全，因此制造过程的质量控制非常严格，国家有严格的标准约束其焊缝质量。目前广泛使用X射线探伤进行储罐焊缝检测，一般通过简易吊笼将X射线探伤机挂在罐壁上，并由人力牵引移动，人工贴片，进行照相探伤。但由于储罐的直径很大，可达80米以上，高度可达30米以上，胶片每张片长300mm，大型储罐周长几百米，贴片和评片工作量十分巨大，再者每拍一次就需要人工进行标记和推动成像板一次，效率十分低下，而且长时间受X射线照射对人体有害，因此操作人员不仅工作量巨大而且健康亦会受到威胁。另外这种老式的X射线胶片法探伤需要消耗大量胶片，检测周期长，并且因贴片和洗片工序繁琐，实时性也很差。再者操作人员需在高空作业，操作不便，不仅对操作人员存在危险也影响检测质量。所以采用更为安全、高效并且能实现自动检测的装置成为一种必须。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的是克服目前储罐X射线检测装置的缺陷，提供一种可实现安全、高效的自动化检测的储罐焊缝X射线检测机器人。
[0004]本实用新型提供一种储罐焊缝X射线检测机器人，包括:
[0005]一骑跨式架梁装置，由第一立架和第二立架对称组成，并且通过连接装置连接所述第一立架以及所述第二立架的上端，所述第一立架和所述第二立架之间拥有容纳罐壁的距离，所述第一立架以及所述第二立架由多个立架�？樽菹虻幼槌桑�
[0006]一架梁横向运动机构，与所述骑跨式架梁装置连接，
[0007]二纵向运动机构，分别与所述第一立架以及所述第二立架连接，
[0008]一 X射线发生器机座，与一所述纵向运动机构且只与一所述纵向运动机构连接，
[0009]一成像板机座，与一所述纵向运动机构且只与一所述纵向运动机构连接，
[0010]二成像系统横向运动机构，分别与所述X射线发生器机座以及所述成像板机座连接，
[0011]一 X射线数字成像系统。
[0012]优选的是，所述的储罐焊缝X射线检测机器人中，所述第一立架以及所述第二立架的底部连接有滚动装置，所述立架�？槲徊嗍舜萏醯蔫旒�。
[0013]优选的是，所述的储罐焊缝X射线检测机器人中，所述架梁横向运动机构拥有滚动系统，并且通过所述连接装置与所述骑跨式架梁装置连接。
[0014]优选的是，所述的储罐焊缝X射线检测机器人中，所述纵向运动机构包括拖动机构以及导轮机构，所述拖动机构以及导轮机构通过齿轮与所述立架�？榈某萏跄龊�。[0015]优选的是，所述的储罐焊缝X射线检测机器人中，所述X射线发生器机座以及所述成像板机座拥有机座导向装置以及机座稳定装置。
[0016]优选的是，所述的储罐焊缝X射线检测机器人中，所述机座导向装置为导向滑块，所述导向滑块拥有凹槽与所述立架�？榈氖伺浜希龌榷ㄗ爸冒ㄆ滓约暗绱盘龅绱盘ü聘擞胨銎琢樱龅绱盘靡晕焦薇�。
[0017]优选的是，所述的储罐焊缝X射线检测机器人中，所述X射线发生器机架或所述成像板机座上安装有喷标机。
[0018]优选的是，所述的储罐焊缝X射线检测机器人中，所述成像系统横向运动机构包括电机、与电机连接的电动推杆、与电动推杆连接的电动推杆支撑架、直线导轨以及位置监控装置，所述电动推杆支撑架通过直线导轨滑块与所述直线导轨配合，所述位置监控装置与所述电动推杆支撑架连接，所述位置监控装置用以监控所述X射线数字成像系统的位置。
[0019]优选的是，所述的储罐焊缝X射线检测机器人中，所述位置监控装置为摄像头。
[0020]优选的是，所述的储罐焊缝X射线检测机器人中，所述X射线数字成像系统包括X射线发生器以及数字成像板，所述X射线发生器以及所述数字成像板分别安装于二成像系统横向运动机构。
[0021]上述的储罐焊缝X射线检测机器人由电缆供电或通过在其中安装蓄电池用以供电，并且通过在其中安装气源装置为气动部分提供气源。
[0022]本实用新型提供了一种储罐焊缝X射线检测机器人，使用该机器人代替人工进行储罐焊缝的X射线检测，可以免去检测人员高空操作和受到辐射的危险，所述机器人通过电控系统的控制完成环焊缝以及纵焊缝的检测，操作简便，实现了储罐焊缝检测的自动化，另外，所述机器人采用数字成像板成像，无需采用X射线成像胶片，省去贴片和洗片工序，大大降低了检测人员的劳动强度，提高了检测效率和检测精度。并且所述成像板带有数字处理以及无线传输功能，通过地面主机接收和显示成像板所发送的成像信息，方便检测人员实时、直观地观察和检测焊缝情况，提高了检测实时性与可靠性，并通过安装在机器人上的喷标机对缺陷位置进行实时标记，极大方便了之后的维修工作。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1为本实用新型所述机器人的结构示意图。
[0024]图2为本发明所述机器人的立架�？榻峁故疽馔�。
[0025]图3为本发明所述机器人的连接装置和架梁横向运动机构的连接与结构示意图。
[0026]图4为本实用新型所述机器人的X射线发生器小车结构示意图。
[0027]图5为本实用新型所述机器人的成像板小车结构示意图。
【具体实施方式】
[0028]下面结合具体实施例，并参照附图，对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
[0029]如图1所示，所述储罐焊缝X射线检测机器人，包括:
[0030]一骑跨式架梁装置101，由第一立架和第二立架对称组成，并且通过连接装置102连接所述第一立架以及所述第二立架的上端，所述第一立架和所述第二立架之间拥有容纳罐壁的距离，所述第一立架以及所述第二立架由多个立架�？樽菹虻幼槌桑�
[0031]一架梁横向运动机构103与所述连接装置102连接。
[0032]一纵向运动机构、一成像系统横向运动机构、X射线发生器机座以及X射线成像系统的X射线发送器组成X射线发生器小车104，连接于所述骑跨式架梁装置的第一立架，
[0033]一纵向运动机构、一成像系统横向运动机构、成像板机座以及X射线成像系统的数字成像板组成成像板小车105，连接于所述骑跨式架梁装置的第二立架。
[0034]其中，所述第一立架以及所述第二立架的底部连接有滑轮。
[0035]其中，如图2所示，所述立架模块为一侧竖杆带齿条并且横截面为直角三角形的桁架，所述齿条设置于垂直于所述横截面的第二大内角的一侧，所述X射线发生器小车104以及所述成像板小车105通过齿轮与所述立架�？榈某萏跄龊�。
[0036]其中，如图3所示，所述架梁横向运动机构103与所述连接装置102连接，
[0037]所述连接装置包括:与所述立架�？楹峤孛娉ぶ苯潜咚诘氖婵蚣芘浜系姆叫慰蚣埽约坝胨黾芰汉嵯蛟硕沽拥暮崃海龊崃杭苡诠薇诙ゲ浚隽幼爸枚ゲ亢赣械醵�309，
[0038]所述架梁横向运动机构为对称结构，包括:
[0039]二减速机302，设置于一减速箱中，所述减速箱连接于所述横梁的一端，
[0040]二电机301，与所述减速机302连接，
[0041]二主动轮303，设置于所述电机301与减速机302之间并且与所述电机301以及所述减速机302连接，二主动轮之间的距离设置为可同时在罐壁顶部表面稳定滚动，
[0042]二电源箱304，连接于所述横梁的另一端，为所述电机、所述减速机以及其他用电单元提供电源，
[0043]二限位轮305，连接于所述横梁的另一端，二主动轮之间的距离设置为可同时在罐壁顶部表面滚动，
[0044]—从动轮306，设置于二限位轮之间并且设置于所述横梁中，与所述横梁连接，
[0045]二发射接收装置307，与所述电源箱304连接，用于接收远程控制指令以及发送所述电源箱、所述电机以及所述减速机的状态，由所述电源箱提供电源，
[0046]二摄像头308，与所述连接装置连接，用于监控架梁横向运动机构的运行，由所述电源箱提供电源。
[0047]其中，所述X射线发生器小车104如图4所示，包括:
[0048]一 X射线发生器机座，所述机座包括:
[0049]一小车框架401，其为凹形，包括第一边框、第二边框以及第三边框，所述第二边框为中部边框；
[0050]一孔板箱415，设置于所述小车框架401内侧并且与所述第二边框以及所述第三边框连接，其构造为用于接收蓄电池、逆变器以及气源装置；
[0051]二椭圆气缸416，分别连接于所述第一边框和所述第三边框中部，并且其推杆延伸方向为所述小车框架I的凹形开口方向；
[0052]二电磁铁417，与所述椭圆气缸406以推杆连接；
[0053]二导向滑块404，分别连接于所述第三边框的两个顶端，并且朝向所述小车框架内侧的一面拥有凹槽，所述凹槽具有同一轴线并且构造为与所述立架�？榈氖伺浜希�
[0054]—成像系统横向运动机构,所述成像系统横向运动机构包括:
[0055]一电机410，连接于第二边框的外侧；
[0056]一电动推杆409，与所述电机410连接，并且与第二边框平行；
[0057]一电动推杆支撑架405，与所述电动推杆409连接，所述电动推杆支撑架为；
[0058]二直线导轨412，设置于第二边框与孔板箱415之间，与所述第二边框连接，彼此平行，并且与所述电动推杆409平行；
[0059]四直线导轨滑块413，连接于所述电动推杆支撑架405，分别与所述直线导轨412之一并且仅与一个直线导轨配合，
[0060]一摄像头408，与所述电动推杆支撑架405连接，
[0061 ] 一纵向运动机构，所述纵向运动机构包括:
[0062]一小车拖动机构402，设置于所述直线导轨412与所述孔板箱415之间，与所述第二边框连接，并且面向所述小车框架401内侧的一面拥有齿轮槽，所述齿轮槽内齿轮构造为与所述立架�？榈某萏跄龊希�
[0063]一小车导轮机构403，与所述第二边框连接，并且面向所述小车框架内侧的一面拥有齿轮槽，所述齿轮槽内齿轮构造为与所述立架�？榈某萏跄龊希溆胨鲂〕低隙�402的齿轮槽在同一轴线，并且其轴线与所述导向滑块404的轴线的距离与所述立架模块的横截面斜边长度相等，
[0064]所述X射线发生器小车还包括:X射线发生器416，设置于所述孔板箱415内并且与所述孔板箱415连接的气源装置417，所述气源装置417为所述椭圆气缸406提供气源，设置于所述孔板箱内并且与所述孔板箱连接的蓄电池411和逆变器414。
[0065]其中，所述成像板小车105如图5所示，所述成像板小车105拥有与所述X射线发生器小车104车相同的机座、成像系统横向运动机构以及纵向运动机构，并且还包括:与所述电动推杆支撑架505连接的喷标机520以及双轴气缸521，与双轴气缸521连接的数字成像板519，设置于所述孔板箱515内并且与所述孔板箱连接的气源装置517，所述气源装置517为所述椭圆气缸506以及所述双轴气缸521提供气源，设置于所述孔板箱内并且与所述孔板箱连接的蓄电池511和逆变器514。
[0066]所述X射线发生器小车104和所述成像板小车105由电缆供电，或者由其中的蓄电池供电。
[0067]所述架构横向运动装置，使机器人的所述第一立架以及所述第二立架同步沿罐壁进行长距横向运动，所述X射线发生器小车以及所述成像板小车的电机，通过所述电动推杆以及所述电动推杆支撑架，使所述X射线成像系统进行短距横向运动，所述X射线发生器小车以及所述成像板小车的纵向运动机构，使所述X射线发生器小车以及所述成像板小车沿骑跨式架构装置同步纵向运动，所述摄像头对所述X射线发生器以及所述数字成像板的位置进行监控，所述椭圆气缸在检测时推动所述电磁铁吸住罐壁使所述机器人保持稳定，所述双轴气缸通过其推杆的伸缩使所述成像板处于接收穿过罐壁衰减后的X射线的最佳位置，所述喷标机对检测到的纵焊缝或环焊缝的缺陷位置进行标记。
[0068]尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
【权利要求】
1.一种储罐焊缝X射线检测机器人，其特征在于，包括: 一骑跨式架梁装置，由第一立架和第二立架对称组成，并且通过连接装置连接所述第一立架以及所述第二立架的上端，所述第一立架和所述第二立架之间拥有容纳罐壁的距离，所述第一立架以及所述第二立架由多个立架�？樽菹虻幼槌桑� 一架梁横向运动机构，与所述骑跨式架梁装置连接， 二纵向运动机构，分别与所述第一立架以及所述第二立架连接， 一 X射线发生器机座，与一所述纵向运动机构且只与一所述纵向运动机构连接， 一成像板机座，与一所述纵向运动机构且只与一所述纵向运动机构连接， 二成像系统横向运动机构，分别与所述X射线发生器机座以及所述成像板机座连接， 一 X射线数字成像系统。
2.如权利要求1所述的机器人，其特征在于，所述第一立架以及所述第二立架的底部连接有滚动装置，所述立架�？槲辽僖徊嗍舜萏醯蔫旒�。
3.如权利要求1所述的机器人，其特征在于，所述架梁横向运动机构拥有滚动系统，并且通过所述连接装置与所述骑跨式架梁装置连接。
4.如权利要求1所述的机器人，其特征在于，所述纵向运动机构包括拖动机构以及导轮机构，所述拖动机构以及导轮机构通过齿轮与所述立架�？榈某萏跄龊�。
5.如权利要求1所述的机器人，其特征在于，所述X射线发生器机座以及所述成像板机座拥有机座导向装置以及机座稳定装置。
6.如权利要求5所述的机器人，其特征在于，所述机座导向装置为导向滑块，所述导向滑块拥有凹槽与所述立架�？榈氖伺浜希龌榷ㄗ爸冒ㄆ滓约暗绱盘龅绱盘ü聘擞胨銎琢樱龅绱盘靡晕焦薇�。
7.如权利要求1所述的机器人，其特征在于，所述X射线发生器机座或所述成像板机座上安装有喷标机。
8.如权利要求1所述的机器人，其特征在于，所述成像系统横向运动机构包括电机、与电机连接的电动推杆、与电动推杆连接的电动推杆支撑架、直线导轨以及位置监控装置，所述电动推杆支撑架通过直线导轨滑块与直线导轨配合，所述位置监控装置与所述电动推杆支撑架连接，所述位置监控装置用以监控所述X射线数字成像系统的位置。
9.如权利要求1所述的机器人，其特征在于，所述X射线数字成像系统包括X射线发生器以及数字成像板，所述X射线发生器以及所述数字成像板分别安装于二成像系统横向运动机构之一。
【文档编号】G01N23/04GK203643370SQ201420006591
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2014年1月6日 优先权日:2014年1月6日
【发明者】周世勃, 邵君奕, 傅奕颉, 刘国蓉, 薄剑, 李伦, 邱丽华, 黄科锋 申请人:北京恒正精机科技有限责任公司
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