CN109001234A - 一种转台式机器人x射线检测*** - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种转台式机器人X射线检测***，包括屏蔽室、机器人、定位支撑架、转台机构以及控制***；所述机器人位于屏蔽室内；所述定位支撑架与机器人的末端连接，所述定位支撑架的上端设置有X射线发射端，下端设置有X射线接收端；所述X射线发射端和X射线接收端的两侧均设置有距离传感器；所述转台机构与定位支撑架的位置相对应；所述转台机构包括旋转台架、透明托盘以及步进电机，所述透明托盘位于旋转台架上；所述控制***包括控制器和触控显示屏。本发明可对工件进行自动化的、快速的X射线检测，并且工件的取放操作和检测操作可同步进行，有利于提高生产效率，降低人力劳动强度，对X射线的屏蔽性较高。

Description

一种转台式机器人X射线检测***

技术领域

本发明涉及X射线检测领域，具体涉及一种转台式机器人X射线检测***。

背景技术

X射线检测作为五大常规无损检测方法之一，在工业上有着非常广泛的应用，它既用于金属检查，也用于非金属检查。对金属内部可能产生的缺陷，如气孔、针孔、夹杂、疏松、裂纹、偏析、未焊透和熔合不足等，都可以用射线检查。应用的行业有特种设备、航空航天、船舶、兵器、水工成套设备和桥梁钢结构。

X射线检测的原理为：当强度均匀的射线束透照射物体时，如果物体局部区域存在缺陷或结构存在差异，它将改变物体对射线的衰减，使得不同部位透射射线强度不同，这样，采用一定的检测器（例如，射线照相中采用胶片）检测透射射线强度，就可以判断物体内部的缺陷和物质分布等。

现阶段对工件进行X射线检测的设备多为五轴机械检测***，其采用电机驱动，进行定位与检测。检测需人工将检测工件单个放入机械***内进行检测，检测完毕后取出，再将另一工件放入进行检测，在工件的取放过程中，***并不能对工件进行检测，因此导致检测效率低下，同时在检测期间，人员将通过手摇柄控制机械五轴来对工件检测，人力劳动强度较大，并且五轴机械检测***对X射线的屏蔽性欠佳。

发明内容

本发明的目的是：提供一种转台式机器人X射线检测***，克服上述缺陷。

为了实现上述目的，本发明提供如下的技术方案：

一种转台式机器人X射线检测***，包括屏蔽室、机器人、定位支撑架、转台机构以及控制***；所述机器人位于屏蔽室内；所述定位支撑架与机器人的末端连接，所述定位支撑架的上端设置有X射线发射端，下端设置有X射线接收端；所述X射线发射端和X射线接收端的两侧均设置有距离传感器；所述转台机构位于屏蔽室的一侧，所述转台机构与定位支撑架的位置相对应；所述转台机构包括旋转台架、透明托盘以及步进电机，所述步进电机的转轴与旋转台架的底端同轴连接，所述透明托盘位于旋转台架上；所述控制***包括控制器和触控显示屏，所述控制器分别与触控显示屏和距离传感器电性连接。

进一步的，所述转台机构还包括射线屏蔽挡板和步进电机驱动器；所述旋转台架为中心对称结构，所述射线屏蔽挡板竖向设置于旋转台架上端，所述透明托盘的形状呈扇形；用于控制步进电机的步进电机驱动器与控制器电性连接。

进一步的，所述射线屏蔽挡板之间所形成的夹角与透明托盘的扇形中心夹角相同；所述射线屏蔽挡板之间在旋转台架上所分割形成的扇形区域与扇形的透明托盘相重叠。

进一步的，所述屏蔽室整体呈长方体状；所述机器人的底座位于屏蔽室内部底面远离转台机构的位置处，所述机器人具体为六轴机械手臂。

进一步的，所述定位支撑架呈C字形，所述定位支撑架的中段与机器人的末端连接，所述定位支撑架的开口朝向转台机构。

进一步的，所述X射线发射端和X射线接收端分别位于透明托盘的上下两侧；所述X射线发射端和X射线接收端具***于定位支撑架远离机器人的一端，所述X射线发射端和X射线接收端的位置相对应。

进一步的，所述X射线发射端和X射线接收端的单个侧边的距离传感器的数量为至少一个，所述距离传感器具体为光学距离传感器。

进一步的，所述屏蔽室靠近转台机构的一侧设置有扇形凸出部，所述扇形凸出部的侧圆周面所在圆与旋转台架同圆心；所述扇形凸出部的开口处设置有位移传感器，所述位移传感器与控制器电性连接，所述位移传感器具体为光电传感器。

本发明的有益效果为：一种转台式机器人X射线检测***，通过屏蔽室、机器人、定位支撑架、距离传感器、旋转台架、步进电机以及控制器的配合使用，可对工件进行自动化的、快速的X射线检测，并且工件的取放操作和检测操作可同步进行，有利于提高生产效率，降低人力劳动强度，并且屏蔽室和射线屏蔽挡板可形成全封闭的屏障，避免X射线泄露出来，对X射线的屏蔽性较高，有利于保障操作人员的人身安全。

附图说明

图1为本发明一种转台式机器人X射线检测***的整体结构轴测图。

图2为本发明一种转台式机器人X射线检测***的内部结构示意图。

图3为本发明一种转台式机器人X射线检测***的工作及控制原理模块示意图。

图中：1、屏蔽室；2、机器人；3、定位支撑架；4、X射线发射端；5、X射线检测端；6、距离传感器；7、旋转台架；8、射线屏蔽挡板；9、透明托盘；10、步进电机；11、步进电机驱动器；12、扇形凸出部；13、位移传感器；14、控制器；15、触控显示屏。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明作进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参考图1、图2以及图3，一种转台式机器人X射线检测***，包括屏蔽室1、机器人2、定位支撑架3、转台机构以及控制***；所述机器人2位于屏蔽室1内；所述定位支撑架3与机器人2的末端连接，所述机器人2用于驱动定位支撑架3移动，所述定位支撑架3的上端设置有X射线发射端4，下端设置有X射线接收端5，所述定位支撑架3用于固定X射线发射端4和X射线接收端5；所述X射线发射端4和X射线接收端5的两侧均设置有距离传感器6；所述转台机构位于屏蔽室1的一侧，所述转台机构与定位支撑架3的位置相对应；所述转台机构包括旋转台架7、透明托盘9以及步进电机10，所述步进电机10的转轴与旋转台架7的底端同轴连接，所述步进电机10用于驱动旋转台架7旋转特定角度，所述透明托盘9位于旋转台架7上；所述控制***包括控制器14和触控显示屏15，所述控制器14分别与触控显示屏15和距离传感器6电性连接。

所述控制器14具体为维控LX3V-2424MT4H，用于数据处理和指令输出，根据已编程序以及X射线接收端5、距离传感器6、位移传感器13的信号，来综合控制机器人2的动作和X射线发射端4的射线输出以及步进电机10的启停。

所述触控显示屏15位于屏蔽室1的侧面，用作操控输入端和数据显示端。

所述转台机构还包括射线屏蔽挡板8和步进电机驱动器11；所述旋转台架7为中心对称结构，所述射线屏蔽挡板8竖向设置于旋转台架7上端，所述透明托盘9的形状呈扇形；用于控制步进电机10的步进电机驱动器11与控制器14电性连接。

所述射线屏蔽挡板8之间所形成的夹角与透明托盘9的扇形中心夹角相同；所述射线屏蔽挡板8之间在旋转台架7上所分割形成的扇形区域与扇形的透明托盘9相重叠。

所述射线屏蔽挡板8用于对X射线进行阻挡，避免X射线从屏蔽室1的扇形凸出部12泄漏至外部。

所述屏蔽室1整体呈长方体状，所述屏蔽室1为屏蔽主体；所述机器人2的底座位于屏蔽室1内部底面远离转台机构的位置处，所述机器人2具体为六轴机械手臂。

所述定位支撑架3呈C字形，所述定位支撑架3的中段与机器人2的末端连接，所述定位支撑架3的开口朝向转台机构。

所述X射线发射端4和X射线接收端5分别位于透明托盘9的上下两侧；所述X射线发射端4和X射线接收端5具***于定位支撑架3远离机器人2的一端，所述X射线发射端4和X射线接收端5的位置相对应。

所述X射线发射端4和X射线接收端5的单个侧边的距离传感器6的数量为至少一个，所述距离传感器6具体为光学距离传感器。

所述距离传感器6用于分别检测定位支撑架3上的X射线发射端4与X射线接收端5距离屏蔽室1内壁的距离，当定位支撑架3上的X射线发射端4或X射线接收端5距离屏蔽室1的内壁过近时，则有可能发生碰撞的不良现象，此时距离传感器6会像控制器14发出信号，控制器14使机器人2停止工作，以避免X射线发射端4或X射线接收端5发生碰撞损坏。

所述屏蔽室1靠近转台机构的一侧设置有扇形凸出部12，所述扇形凸出部12的侧圆周面所在圆与旋转台架7同圆心；所述扇形凸出部12的开口处设置有位移传感器12，所述位移传感器13与控制器14电性连接，所述位移传感器13具体为光电传感器，所述位移传感器13用于检测旋转台架7上的射线屏蔽挡板8是否随旋转台架7一并到位。

如射线屏蔽挡板8没有随旋转台架7一并到位，则射线屏蔽挡板8会与扇形凸出部12的开口处产生间隙，会导致射线屏蔽挡板8与屏蔽室1整体密封不严的现象，进而导致X射线从间隙处泄漏。如果发生上述情况，则位移传感器13会像控制器14发出信号，控制器14发出指令，禁止X射线发射端4工作。

本发明的工作原理为：将待检测的产品连同其定位治具一并放置在旋转台架7上的透明托盘9上，通过操控触控显示屏15，***开始按照设定的程序运转，控制器14控制步进电机驱动器11向步进电机10发出脉冲信号，步进电机10驱动旋转台架7转过特定角度，从而实现产品进入屏蔽室1，旋转台架7每转过特定角度，射线屏蔽挡板8应当与屏蔽室1上的扇形凸出部12相贴合，避免X射线泄漏；当步进电机10驱动旋转台架7旋转至屏蔽室1内的指定位置时，控制器14控制机器人2带动定位支撑架3进行动作，此时距离传感器6检测X射线发射端4和X射线接收端5与屏蔽室1内壁的距离，机器人2实现X射线发射端4与X射线接收端5相对于透明托盘9上的工件确定位置并进行位置相对调整，以实现对工件的多角度检测，保证检测操作的彻底性和检测结果的准确性，当工件完成X射线检测后，触控显示屏15显示检测结果，供操作人员读取；随后旋转台架7旋转，将已完成检测的工件送出屏蔽室1，同时将待检测的工件送入屏蔽室1内，工件的取放操作和检测操作可同步进行，由此提高检测效率。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

上述实施例用于对本发明作进一步的说明，但并不将本发明局限于这些具体实施方式。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应理解为在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种转台式机器人X射线检测***，其特征在于：包括屏蔽室、机器人、定位支撑架、转台机构以及控制***；所述机器人位于屏蔽室内；所述定位支撑架与机器人的末端连接，所述定位支撑架的上端设置有X射线发射端，下端设置有X射线接收端；所述X射线发射端和X射线接收端的两侧均设置有距离传感器；所述转台机构位于屏蔽室的一侧，所述转台机构与定位支撑架的位置相对应；所述转台机构包括旋转台架、透明托盘以及步进电机，所述步进电机的转轴与旋转台架的底端同轴连接，所述透明托盘位于旋转台架上；所述控制***包括控制器和触控显示屏，所述控制器分别与触控显示屏和距离传感器电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种转台式机器人X射线检测***，其特征在于：所述转台机构还包括射线屏蔽挡板和步进电机驱动器；所述旋转台架为中心对称结构，所述射线屏蔽挡板竖向设置于旋转台架上端，所述透明托盘的形状呈扇形；用于控制步进电机的步进电机驱动器与控制器电性连接。

3.根据权利要求2所述的一种转台式机器人X射线检测***，其特征在于：所述射线屏蔽挡板之间所形成的夹角与透明托盘的扇形中心夹角相同；所述射线屏蔽挡板之间在旋转台架上所分割形成的扇形区域与扇形的透明托盘相重叠。

4.根据权利要求1所述的一种转台式机器人X射线检测***，其特征在于：所述屏蔽室整体呈长方体状；所述机器人的底座位于屏蔽室内部底面远离转台机构的位置处，所述机器人具体为六轴机械手臂。

5.根据权利要求1所述的一种转台式机器人X射线检测***，其特征在于：所述定位支撑架呈C字形，所述定位支撑架的中段与机器人的末端连接，所述定位支撑架的开口朝向转台机构。

6.根据权利要求1所述的一种转台式机器人X射线检测***，其特征在于：所述X射线发射端和X射线接收端分别位于透明托盘的上下两侧；所述X射线发射端和X射线接收端具***于定位支撑架远离机器人的一端，所述X射线发射端和X射线接收端的位置相对应。

7.根据权利要求1所述的一种转台式机器人X射线检测***，其特征在于：所述X射线发射端和X射线接收端的单个侧边的距离传感器的数量为至少一个，所述距离传感器具体为光学距离传感器。

8.根据权利要求1所述的一种转台式机器人X射线检测***，其特征在于：所述屏蔽室靠近转台机构的一侧设置有扇形凸出部，所述扇形凸出部的侧圆周面所在圆与旋转台架同圆心；所述扇形凸出部的开口处设置有位移传感器，所述位移传感器与控制器电性连接，所述位移传感器具体为光电传感器。