[實用新型]一種全自動換熱器管端角焊縫檢查系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520463203.4
• 申請日: 2015-07-01
• 公開（公告）號: CN204789404U
• 公開（公告）日: 2015-11-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 高厚秀;韓捷;辛露;張志義;廖述圣
• 申請（專利權(quán)）人: 中核武漢核電運行技術(shù)股份有限公司;核動力運行研究所
• 主分類號: G01N23/04
• 分類號: G01N23/04;G01N23/18
• 代理公司: 核工業(yè)專利中心 11007
• 代理人: 呂巖甲

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于熱交換器、蒸發(fā)器及其它類似結(jié)構(gòu)的管端焊縫無損檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種全自動換熱器管端角焊縫檢查系統(tǒng)。

背景技術(shù)

目前對換熱器管端角焊縫檢測主要采用射線成像技術(shù)，而射線數(shù)字化成像技術(shù)經(jīng)過近幾年的發(fā)展，具備了現(xiàn)場適應(yīng)能力強，對氣孔等缺陷檢測靈敏度相對較高等特點，因此數(shù)字成像技術(shù)也越來越多的應(yīng)用在換熱器管端角焊縫的檢測技術(shù)上。但是由于換熱器大小不一，且換熱器的傳熱管數(shù)量繁多，手動或者半自動檢測設(shè)備仍然存在檢測速度慢，自動化程度低等問題。特別是大直徑的換熱器類似的問題尤為突出。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的在于提供一種全自動換熱器管端角焊縫檢查系統(tǒng)，以對換熱器管端角焊縫進(jìn)行有效率、高精度的射線檢查。

為達(dá)到上述目的，本實用新型所采取的技術(shù)方案為：

一種全自動換熱器管端角焊縫檢查系統(tǒng)，包括控制單元、爬行定位裝置、氣動快速鎖緊裝置、射線探測器，控制單元對爬行定位裝置、射線探測器和氣動快速鎖緊裝置進(jìn)行控制；爬行定位裝置與射線探測器通過氣動快速鎖緊裝置連接；爬行定位裝置是由基座和活動塊組成的十字交叉結(jié)構(gòu)，基座與活動塊可以相對轉(zhuǎn)動和相對直線運動；氣動快速鎖緊裝置由氣鎖公接頭和氣鎖母接頭構(gòu)成，氣鎖公接頭安裝在爬行定位裝置上，氣鎖母接頭安裝在射線探測器上。

所述的控制單元采取集成化設(shè)計，由控制計算機和運動控制箱組成，運動控制箱與控制計算機通過LAN連接；電源、運動控制卡、電磁閥安裝在運動控制箱中。

所述的基座與活動塊通過直線導(dǎo)軌和絲桿連接，電機帶動絲桿轉(zhuǎn)動，絲桿將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為直線運動，從而實現(xiàn)活動塊在直線導(dǎo)軌上平移。

所述的基座和活動塊分別含有兩個腳爪，當(dāng)基座的兩個腳爪固定在換熱管上時，松開活動塊的腳爪，利用活動塊的轉(zhuǎn)動和直線運動，改變活動塊兩腳爪要固定的孔位，到達(dá)預(yù)定孔位后，活動塊的腳爪固定好；松開基座的腳爪，利用基座的轉(zhuǎn)動和直線運動，改變基座兩腳爪固定的孔位，到達(dá)預(yù)定孔位后，基座的腳爪固定好，按照路徑規(guī)劃，如此往復(fù)，實現(xiàn)管板上的全自動高效定位。

所述的射線探測器由連接塊、支撐板、升降氣缸、擺動氣缸、滑動導(dǎo)軌、射線探測頭、射線源組成；升降氣缸、擺動氣缸、滑動導(dǎo)軌安裝在支撐板上，射線探測頭安裝在擺動氣缸的擺動軸上，射線源安裝在射線探測頭上，連接塊與支撐板通過螺釘連接；射線探測頭需要在換熱管中不同角度的位置定位并實現(xiàn)射線拍照。

所述的擺動氣缸集成了角度位移編碼器，可以實現(xiàn)平穩(wěn)圓周旋轉(zhuǎn)運動，根據(jù)成像系統(tǒng)分辨率和成像時間精確控制多個角度的旋轉(zhuǎn)，可以實施射線拍照。

所述的氣鎖公接頭由外殼、氣鎖活塞及滾珠組成，氣鎖母接頭由外殼和止松環(huán)組成；氣鎖公接頭內(nèi)部是一個類氣缸結(jié)構(gòu)，由氣鎖活塞推動三個滾珠向外脹開，脹開后的滾珠和氣鎖母接頭的止松環(huán)緊配，防止松開。

本實用新型所取得的有益效果為：

本實用新型通過爬行定位裝置在換熱器管板上自動行走并定位，代替目前主流的手動或者半自動檢查方式，射線探測器作為檢查實體，通過快速鎖緊裝置，搭載在爬行定位裝置上，使其射線源可以準(zhǔn)確插入每根待檢傳熱管的管口。這種系統(tǒng)極大的降低了人的勞動強度，提高了檢查的效率及準(zhǔn)確性。

本實用新型為換熱器傳熱管管端角焊縫實施射線自動檢查而提出一套全自動檢查機器人系統(tǒng)，本系統(tǒng)中爬行定位裝置的主要功能是配合射線數(shù)字成像設(shè)備(即射線探測器)的使用，使其射線源可以準(zhǔn)確插入每根待檢傳熱管的管口，射線探測器安裝于擺動機構(gòu)上，能精確控制棒陽極旋轉(zhuǎn)一定角度實施射線拍照任務(wù)，最后對產(chǎn)生的完整焊接接頭圖像進(jìn)行圖像處理，生成檢測結(jié)果，實現(xiàn)數(shù)字成像。

(1)控制單元采用集成化設(shè)計，但對爬行定位裝置、射線探測器和氣動快速鎖緊裝置三者的控制仍然相對獨立，這種方式可以有效避免誤操作。在控制計算機中通過導(dǎo)入不同被檢換熱管的模型及相關(guān)數(shù)據(jù)參數(shù)設(shè)置，可以實現(xiàn)對不同大小的換熱器管端角焊縫的射線檢查。

(2)利用兩組氣動快速鎖緊裝置，爬行定位裝置和射線探測器可以快速組成整體，兩組氣動快速鎖緊裝置的使用不僅可以使連接更牢固，同時由于射線探測器長度較長也有效減小了射線探測器自重產(chǎn)生的力矩。

(3)射線探測器在爬行定位器的搭載下，通過爬行定位器角度的設(shè)置和電機絲杠傳動，按規(guī)劃路徑，實現(xiàn)精確定位，實現(xiàn)管板面所有管口的全自動檢測。

(4)射線探測器到達(dá)目標(biāo)換熱管后，由于使用了集成角度位移編碼器的擺動氣缸，可以實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)角度的精細(xì)控制和微調(diào)，提高了成像分辨率。