[發明專利]火箭貯箱箱底焊縫X射線數字成像檢測系統及檢測方法

在審

• 申請號: 201510816999.1
• 申請日: 2015-11-23
• 公開（公告）號: CN105352982A
• 公開（公告）日: 2016-02-24
• 發明（設計）人: 李來平;周建平;馬連云;危荃;周軍;金翠娥;周鵬飛
• 申請（專利權）人: 上海航天精密機械研究所
• 主分類號: G01N23/04
• 分類號: G01N23/04
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 郭國中

技術領域

本發明涉及焊接質量無損檢測，射線檢測技術領域，具體地，涉及一種運載火箭貯箱箱底焊縫X射線數字成像檢測系統及檢測方法。

背景技術

運載火箭燃料貯箱通常由箱體、箱底焊接而成，貯箱箱底為橢球底結構，由圓環(六塊瓜瓣)、頂蓋、型材框和法蘭等零件焊接而成。為保證焊接質量，運載火箭貯箱焊縫需要進行100％X射線照相檢測。

目前運載火箭貯箱X射線照相檢測采用傳統的膠片式射線照相檢測技術，具有檢測周期長，膠片準備、暗室顯影、定影、水洗、干燥需要在暗室環境下進行，所用顯影液、定影液對環境有污染，膠片、顯影液、定影液為一次性使用，成本高，檢測介質為底片，需要有專門的評片室在觀片燈下進行評片，評片結果為紙質報告，數據難以共享，查詢、復查、歸檔難度比較大、需要專門的房間進行底片保存。

X射線數字成像檢測技術是采用數字探測器代替膠片和成像板，通過數字探測器經過圖像處理直接變為數字圖像。X射線數字成像檢測技術的優點是可以實時進行射線檢測和評片，不需要成像板和激光掃描儀，不需要進行暗室處理，便于評片、查詢、保存、歸檔和數據共享，成本低，不污染環境；缺點是X射線數字成像檢測過程采用數字探測器成像，數字探測器無法折彎，無法與管路焊縫、曲面焊縫表面貼合，對于小直徑管路焊縫使用數字探測器檢測時時圖像變形量大，兩側管壁圖像相互干擾，同時帶來圖像的幾何放大，散射線使得圖像整體不清晰度增大，降低了檢測的靈敏度。

專利號為ZL201010206202.3的發明專利介紹了管道環縫數字射線檢測系統。專利號為201210079569.2介紹了一種鋼管焊縫X射線實時成像檢測裝置，適用于環焊縫和直焊縫。上述專利只能適用于管道直焊縫、環焊縫的X射線實時成像檢測，而無法適用于橢球底縱縫、環縫和法蘭環縫的X射線數字成像檢測。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明的目的是提供運載火箭貯箱箱底焊縫X射線數字成像檢測系統及檢測方法。

根據本發明的一個方面，提供一種運載火箭貯箱箱底焊縫X射線數字成像檢測系統，所述運載火箭的貯箱箱底為焊接形成的橢球面，其特征是，所述檢測系統包括工裝、變位機、第一機器人、第二機器人和總控單元，所述工裝固定所述貯箱，所述變位機使所述工裝及貯箱實現翻轉和旋轉運動，所述第一機器人和第二機器人分別設置在所述貯箱箱底的焊縫正反兩面，所述第一機器人上夾持X射線機，所述第二機器人上夾持數字探測器，所述總控單元與所述變位機、第一機器人、第二機器人、X射線機和數字探測器通訊連接，所述總控單元控制所述變位機移動所述貯箱，控制所述第一機器人將所述X射線機對準焊縫進行X線照射，控制所述第二機器人將所述數字探測器對準所述焊縫，與所述X射線機對應，所述數字探測器采集所述焊縫的X射線圖像。

優選地，所述總控單元通過無線方式與所述變位機、第一機器人、第二機器人、X射線機和數字探測器通訊連接。

優選地，所述總控單元還包括焊縫圖像采集模塊、焊縫圖像處理模塊、缺陷智能識別模塊。

優選地，所述第一機器人、變位機和第二機器人安裝在曝光室，所述總控單元安裝在圖像評定室，所述曝光室與圖像評定室通過鉛板隔離。

根據本發明的另一個方面，提供一種運載火箭貯箱箱底焊縫檢測系統的檢測方法，其特征是，包括如下步驟：

(1)在所述變位機上安裝工裝，在工裝上安裝所述貯箱；

(2)所述總控單元控制所述變位機將所述貯箱運動至預設位置；

(3)所述總控單元控制所述第一機器人、變位機和第二機器人的相對控制和速度，確保在整個檢測過程中所述X射線機頭到所述貯箱箱底焊縫、所述數字探測器到所述貯箱箱底焊縫的距離和角度基本不變；

(4)所述總控單元設置和調整X射線透照工藝參數、數字成像檢測工藝參數；

(5)所述總控單元控制所述第一機器人上的X射線機對所述待測焊縫進行照射X射線，控制所述第二機器人上的數字探測器采集X射線圖像；

(6)所述總控單元采集和保存圖像。

優選地，還包括以下步驟：

(7)所述總控單元對圖像進行處理和分析；

(8)所述總控單元對缺陷進行智能識別。

與現有技術相比，本發明具有如下的有益效果：