[發(fā)明專利]焊縫智能跟蹤超聲檢測機器人及其軟件分析系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210192602.2
• 申請日: 2012-06-12
• 公開（公告）號: CN102901772A
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發(fā)明（設計）人: 過賓
• 申請（專利權）人: 過賓
• 主分類號: G01N29/04
• 分類號: G01N29/04;G01N29/265;B62D57/024
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明涉及的是一種智能爬行機器人，特別是一種金屬焊縫智能識別并實時跟蹤的爬壁機器人，及由機器人搭載的超聲波檢測采集與軟件分析系統(tǒng)，屬于超聲無損檢測裝備技術領域，尤其適用于船舶修造中涉及的船體拼接焊縫的超聲波無損檢測領域。

背景技術

爬壁機器人作為高空作業(yè)及自動化裝備已經(jīng)較為普遍，以磁輪吸附行走的輪式爬壁機器人在管道、罐體檢測、涂裝作業(yè)中應用較多，以負壓吸盤作為行走方式的爬壁機器人主要應用于高空玻璃表面的清潔與維護。

在船舶修造領域，焊接作業(yè)占半數(shù)以上的制造工序，對于焊縫無損檢測的技術應用中目前主要以超聲波檢測為主。目前，船體表面拼接焊縫及筋板T型焊縫的超聲檢測大都由人工單探頭手動檢查，工作強度大，技術水平低下，檢測結果易受人為影響，檢測數(shù)據(jù)的保存與判斷因操作人員及儀器設備的影響誤差較大，無法完整的再現(xiàn)檢測過程及檢測結果。對有爭議的檢測結果無法找到原始記錄，現(xiàn)有的檢測手段與得出的檢測報告驗證性越來越不科學。

在通過技術檢索中發(fā)現(xiàn)，專利20041006429.6公開了一種磁輪吸附式爬壁機器人，機器人由磁輪吸附并行走，可以完成對導磁性金屬材料體表的爬行作業(yè)，該技術雖然在表述中提出可以為焊縫的檢測提供爬行機體，但該技術沒有深入解決長距離焊縫的變化跟蹤，特別是在船舶修造行業(yè)中，由于焊接量巨大，焊接位置、焊縫方向變化不一，僅依靠偏移傳感器或者類似于位置傳感器等來作為控制手段已經(jīng)無法解決對焊縫的跟蹤。在船體焊縫的形式上有表面焊縫與T形筋板內(nèi)側焊縫，目前尚無針對上述兩種焊接形式的全適應智能超聲波檢測裝備應用。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決背景技術中涉及的磁輪吸附爬行機器人等應用于導磁材料焊縫檢測裝備的不足，提高對焊縫的自動跟蹤能力，減少對焊縫檢測作業(yè)中操作人員的技術依賴，提高超聲檢測報告的可追溯性，本發(fā)明提供了一種焊縫智能跟蹤超聲檢測機器人及其軟件分析系統(tǒng)。

本發(fā)明主要應用于導磁性金屬材料焊縫的超聲檢測以及應用于該領域的采集與分析軟件。本發(fā)明由二個方面組成：一是磁輪爬行機器人本體，該機器人具有視覺跟蹤系統(tǒng)及超聲波厚度跟蹤系統(tǒng)，可以滿足不同結構的焊縫形式需要，在檢測過程中可以自動進行缺陷位置的判斷與標記。二是超聲波檢測的多通道采集與數(shù)據(jù)存儲，并通過上位機分析軟件進行數(shù)據(jù)分析與判斷，通過I/O數(shù)據(jù)交換達到實時反饋焊縫缺陷位置與缺陷結構，并自動判斷缺陷等級。

本發(fā)明的有益效果：在應用中可以完整保存被檢測物的檢測數(shù)據(jù)，對自動生成的檢測報告的可追溯性提供了查詢依據(jù)，可以減少對檢測結果的爭議。應用中可以減少對操作人員自身技術水平的依賴，可以避免人為因素對檢測結果的影響，特別是將數(shù)據(jù)分析從簡單的顯示性讀取改變?yōu)榇鎯κ交胤抛x取，通過設定的判斷標準進行軟件自動分析，杜絕了大批量數(shù)據(jù)靠人工分析的漏讀現(xiàn)象。機器人本體可以自動適應表面及內(nèi)側焊縫結構，將人工檢測中需要多次、多方向進行的檢測步驟簡化為一次、單方向檢測，機器人攜帶的陣列式超聲探頭組可以自由更換，以滿足不同超聲檢測方法的需要。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明

圖1為本發(fā)明的爬行機器人本體結構圖

圖2為本發(fā)明的系統(tǒng)控制組成框圖

圖3為本發(fā)明的視覺與厚度跟蹤系統(tǒng)組成框圖

圖4為本發(fā)明的超聲檢測采集與分析系統(tǒng)框圖

具體實施方式

圖1為焊縫智能跟蹤超聲檢測機器人本體結構圖，圖1中：1為機架，減振梁架2安裝在機架1的兩側，并通過減振套件17與副輪架16連接，給前輪提供自由的浮動空間，以滿足在運動過程中出現(xiàn)的爬越交叉焊縫障礙及大落差障礙。角傳動箱3也安裝在機架1的兩側，并在主輪架14的正上方，角傳動箱由箱體、端蓋、傘齒輪、主傳軸組成，電機4和電機11各安裝在一側的角傳動箱3上，電機的驅(qū)動力通過角傳動箱出軸帶輪與同步帶傳遞給主走輪13，主走輪13由走輪殼、摩擦帶、磁環(huán)安裝殼、芯軸、軸承、同步帶輪組成，通過啟、停兩側電機及控制各電機速度，可以實現(xiàn)主走輪13的前進、后退、行走速度補償及轉(zhuǎn)向。