空間部署超聲檢測(cè)機(jī)器人系統(tǒng)來(lái)延伸作業(yè)空間，極大簡(jiǎn)化了焊接轉(zhuǎn)子的TOFD超聲檢測(cè)。
[0028]2、本套系統(tǒng)具有吸附在焊接轉(zhuǎn)子表面的移動(dòng)平臺(tái)，該移動(dòng)平臺(tái)根據(jù)設(shè)定速度移動(dòng)，檢測(cè)過(guò)程中，無(wú)需人工的干預(yù)，極大的減輕了作業(yè)強(qiáng)度，提高了檢測(cè)的精度。
[0029]3、本套系統(tǒng)采用定位桿進(jìn)行定位，這種方式簡(jiǎn)單，可靠，精度高，特別適合焊接轉(zhuǎn)子這種環(huán)境的自動(dòng)化超聲檢測(cè)。
[0030]4、TOFD探頭夾具，可以?shī)A持多組TOFD探頭，一次檢測(cè)作業(yè)，可以完成多組探頭的檢測(cè)，提尚了檢測(cè)的效率。
【附圖說(shuō)明】
[0031]圖1本發(fā)明設(shè)計(jì)的TOFD超聲波無(wú)損檢測(cè)機(jī)器人系統(tǒng)連接圖。
[0032]圖中，I是移動(dòng)平臺(tái)，2是TOFD探頭夾具，3是球鉸連接器，4是TOFD探頭，5是定位桿，6是控制臺(tái)，7是超聲檢測(cè)設(shè)備，8是電源和通訊電纜，9是探頭連線，10是焊接轉(zhuǎn)子側(cè)壁，20是探頭支撐架
圖2本發(fā)明設(shè)計(jì)的TOFD超聲波無(wú)損檢測(cè)機(jī)器人結(jié)構(gòu)示意圖。
[0033]圖中，4是TOFD探頭，11是永磁磁鐵，12是移動(dòng)平臺(tái)防滑輪，13是夾具骨架，14是移動(dòng)平臺(tái)把手，15是夾具把手，16是滾動(dòng)輪，17是萬(wàn)向輪，18是探頭夾持器，19是探頭固定架，20是探頭支撐架
圖3本發(fā)明設(shè)計(jì)的機(jī)器人控制系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖。
[0034]圖4本發(fā)明設(shè)計(jì)的機(jī)器人控制系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0035]下面結(jié)合附圖，對(duì)發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)實(shí)施，進(jìn)一步詳細(xì)描述本發(fā)明。
[0036]如圖1、2所示，移動(dòng)平臺(tái)I采用四個(gè)防滑輪12進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，接觸在焊接轉(zhuǎn)子的表面，防滑輪通過(guò)控制系統(tǒng)的電機(jī)進(jìn)行帶動(dòng)，移動(dòng)平臺(tái)I的底部安裝有永磁磁鐵11，永磁磁鐵11與焊接轉(zhuǎn)子表面留有間隙，依靠永磁磁鐵11的吸引力將移動(dòng)平臺(tái)I吸附在焊接轉(zhuǎn)子的表面，保證移動(dòng)平臺(tái)I與工件的接觸；TOFD探頭夾具2中的夾具骨架13是TOFD探頭夾具2的縱向支撐結(jié)構(gòu)，在夾具骨架13上固定了五根探頭支撐架20，探頭支撐架20提供了橫向支撐結(jié)構(gòu)；每根探頭支撐架20的兩側(cè)都固定了兩個(gè)探頭固定架19，探頭4由探頭夾持器18通過(guò)螺栓固定，探頭固定架19和探頭夾持器18通過(guò)滑軌連接，滑軌提供一定的適應(yīng)能力，可以將探頭充分接觸在轉(zhuǎn)子的表面。移動(dòng)平臺(tái)I和TOFD探頭夾具2通過(guò)定位桿5和轉(zhuǎn)子兩邊側(cè)壁10進(jìn)行接觸定位，保證了 TOFD探頭探頭4相對(duì)于焊縫的位置。
[0037]如圖3，TOFD超聲波無(wú)損檢測(cè)機(jī)器人采用左右兩個(gè)直流有刷電機(jī)，并且在電機(jī)軸安裝有編碼器進(jìn)行速度反饋；機(jī)器人集成2套驅(qū)動(dòng)器，驅(qū)動(dòng)左右兩個(gè)直流電機(jī)；以ARM控制板為主控板，完成運(yùn)動(dòng)控制的功能；ARM控制板通過(guò)RS232與兩臺(tái)驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行連接，發(fā)送驅(qū)動(dòng)的指令，并且讀取驅(qū)動(dòng)器的狀態(tài)，直流有刷電機(jī)、編碼器、驅(qū)動(dòng)器、ARM控制板都在移動(dòng)平臺(tái)的內(nèi)部。
[0038]在控制臺(tái)中的有電源部分，負(fù)責(zé)進(jìn)行電源的轉(zhuǎn)換和保護(hù)功能，提供給ARM板、驅(qū)動(dòng)器電源的供給。ATOM電腦則作為上位機(jī)，運(yùn)行控制系統(tǒng)軟件，完成移動(dòng)平臺(tái)的控制。
[0039]如圖4，控制系統(tǒng)軟件分為四個(gè)層次，分別為驅(qū)動(dòng)接口、運(yùn)動(dòng)控制、上位機(jī)通訊、人機(jī)交互四個(gè)功能層次。控制系統(tǒng)軟件運(yùn)行于ATOM電腦，其他層次的軟件運(yùn)行于ARM板；驅(qū)動(dòng)器接口完成ARM板和驅(qū)動(dòng)器之間的數(shù)據(jù)交換，可以控制驅(qū)動(dòng)器和電機(jī)、并且讀取驅(qū)動(dòng)器的狀態(tài)；運(yùn)動(dòng)控制完成移動(dòng)平臺(tái)的控制，完成不同速度下前進(jìn)、后退的控制；上位機(jī)通訊和人機(jī)交互進(jìn)行通訊，接受上位機(jī)的命令，并且反饋機(jī)器人的狀態(tài)；人機(jī)交互完成參數(shù)配置，狀態(tài)顯示、機(jī)器人控制的功能。
[0040]對(duì)于【具體實(shí)施方式】的理解的描述僅僅是為幫助理解本發(fā)明，而不是用來(lái)限制本發(fā)明的。本領(lǐng)域技術(shù)人員均可以利用本發(fā)明的思想進(jìn)行一些改動(dòng)和變化，只要其技術(shù)手段沒(méi)有脫離本發(fā)明的思想和要點(diǎn)，仍然在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種適用于汽輪機(jī)焊接轉(zhuǎn)子的TOFD超聲波無(wú)損檢測(cè)機(jī)器人系統(tǒng)，其特征在于:所述系統(tǒng)主要包括移動(dòng)平臺(tái)(I)、定位桿(5)、T0FD探頭(4)、T0FD探頭夾具(2)、控制臺(tái)(6)及超聲檢測(cè)設(shè)備(7);所述移動(dòng)平臺(tái)(I)吸附在焊接轉(zhuǎn)子表面；所述定位桿(5)共有四組，其中移動(dòng)平臺(tái)(I)的前后部位具有兩組，TOFD探頭夾具(2)的前后部位具有兩組；定位桿(5)與焊接轉(zhuǎn)子兩邊側(cè)壁(10)接觸；所述TOFD探頭(4)被TOFD探頭夾具(2)夾持；所述TOFD探頭夾具(2 )與移動(dòng)平臺(tái)(I)通過(guò)球鉸連接器(3 )進(jìn)行連接；所述超聲檢測(cè)設(shè)備(7 )通過(guò)探頭連線(9 )與TOFD探頭(4)連接；所述控制臺(tái)(6 )和移動(dòng)平臺(tái)(I)通過(guò)電源和通訊電纜(8 )進(jìn)行連接。
2.如權(quán)利要求1所述的一種適用于汽輪機(jī)焊接轉(zhuǎn)子的TOFD超聲波無(wú)損檢測(cè)機(jī)器人系統(tǒng)，其特征在于:所述移動(dòng)平臺(tái)(I)的底部由永磁磁鐵(11)和防滑輪(12)構(gòu)成，所述永磁磁鐵(11)間隙吸附在焊接轉(zhuǎn)子的表面。
3.如權(quán)利要求1所述的一種適用于汽輪機(jī)焊接轉(zhuǎn)子的TOFD超聲波無(wú)損檢測(cè)機(jī)器人系統(tǒng)，其特征在于:所述TOFD探頭夾具(2)至少能夠夾持一組TOFD探頭(4)，每組TOFD探頭(4)分別位于TOFD探頭夾具(2)左右兩側(cè)。
4.如權(quán)利要求1至3所述的任一一種適用于汽輪機(jī)焊接轉(zhuǎn)子的TOFD超聲波無(wú)損檢測(cè)機(jī)器人系統(tǒng)，其特征在于:所述TOFD探頭夾具(2 )包括夾具骨架(13)、探頭支撐架(20 )、探頭夾持器(18)、探頭固定架(19)、萬(wàn)向輪(17)、滾動(dòng)輪(16)及把手(15);所述夾具骨架(13)的前后端分別安裝了兩個(gè)萬(wàn)向輪(17)和兩個(gè)滾動(dòng)輪(16);所述夾具骨架(13)上固定安裝了五根探頭支撐架(20)，每根探頭支撐架(20)的兩側(cè)固定兩個(gè)探頭固定架(19);T0FD探頭(4)通過(guò)探頭夾持器(18)進(jìn)行連接，探頭夾持器(18)和探頭固定架(19)之間通過(guò)的滑軌進(jìn)行連接。
5.如權(quán)利要求1至3所述的任一一種適用于汽輪機(jī)焊接轉(zhuǎn)子的TOFD超聲波無(wú)損檢測(cè)機(jī)器人系統(tǒng)，其特征在于:所述移動(dòng)平臺(tái)(I)的內(nèi)部還包括直流有刷電機(jī)、編碼器、驅(qū)動(dòng)器、ARM控制板；所述驅(qū)動(dòng)器用于驅(qū)動(dòng)直流有刷電機(jī)；所述ARM控制板通過(guò)RS232與驅(qū)動(dòng)器連接，所述ARM控制板發(fā)送運(yùn)動(dòng)指令，并且讀取驅(qū)動(dòng)器狀態(tài)，完成運(yùn)動(dòng)控制的功能；所述編碼器安裝于電機(jī)軸進(jìn)行速度反饋。
6.如權(quán)利要求1至3所述的任一一種適用于汽輪機(jī)焊接轉(zhuǎn)子的TOFD超聲波無(wú)損檢測(cè)機(jī)器人系統(tǒng)，其特征在于:所述控制臺(tái)(6)包括電源部分、ATOM電腦和控制系統(tǒng)軟件；所述電源部分用于電源的轉(zhuǎn)換和保護(hù)功能，為ARM控制板和驅(qū)動(dòng)器提供電源供給；所述ATOM電腦作為上位機(jī)，運(yùn)行控制系統(tǒng)軟件，完成移動(dòng)平臺(tái)(I)的控制。
7.如權(quán)利要求6所述的一種適用于汽輪機(jī)焊接轉(zhuǎn)子的TOFD超聲波無(wú)損檢測(cè)機(jī)器人系統(tǒng)，其特征在于:所述控制系統(tǒng)軟件采用分層的軟件結(jié)構(gòu)，分為驅(qū)動(dòng)接口、運(yùn)動(dòng)控制、上位機(jī)通訊、人機(jī)交互四個(gè)功能層次。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種適用于汽輪機(jī)焊接轉(zhuǎn)子的TOFD超聲波無(wú)損檢測(cè)機(jī)器人系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要由移動(dòng)平臺(tái)、定位桿、探頭、夾具、控制臺(tái)、超聲檢測(cè)設(shè)備六個(gè)部分組成；該系統(tǒng)是為了克服汽輪機(jī)焊接轉(zhuǎn)子的TOFD超聲檢測(cè)手工作業(yè)中遇到的困難，以及現(xiàn)有檢測(cè)設(shè)備方案的不足，本套系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)在于延伸了作業(yè)范圍，精確定位焊縫位置，可以在狹小的空間進(jìn)行檢測(cè)操作；夾具可以帶有多組探頭，一次檢測(cè)可以完成多組探頭的檢測(cè)，提高了檢測(cè)效率。
【IPC分類】G01N29-04
【公開(kāi)號(hào)】CN104597127
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510008447
【發(fā)明人】肖唐杰, 李永龍, 栗園園, 張帆, 王重山, 陳博翁, 吳建東, 董娜, 莫堃, 劉絲絲, 姜周, 王仕洋, 黃巍, 王佰昱
【申請(qǐng)人】中國(guó)東方電氣集團(tuán)有限公司
【公開(kāi)日】2015年5月6日
【申請(qǐng)日】2015年1月8日