[發明專利]一種超聲檢查機器人掃查定位方法

在審

• 申請號: 202011188130.4
• 申請日: 2020-10-30
• 公開（公告）號: CN112432999A
• 公開（公告）日: 2021-03-02
• 發明（設計）人: 徐以凱;姚建輝;黃三傲;金繼亮;薛亞軍;楊建華
• 申請（專利權）人: 中廣核檢測技術有限公司;蘇州熱工研究院有限公司;中國廣核集團有限公司;中國廣核電力股份有限公司;中國第一重型機械股份公司
• 主分類號: G01N29/04
• 分類號: G01N29/04;G01N29/26;G01N29/265;G01B17/00
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 王濤

1.一種超聲檢查機器人掃查定位方法，超聲檢查機器人的檢測對象為筒狀，其內表面或外表面展開形成XY坐標系，平行于檢測對象的軸向方向為Y軸方向，沿檢測對象的內周面或外周面的方向為X軸方向，其特征在于，所述超聲檢查機器人包括：

底盤，其包括第一編碼器，所述底盤用于驅動所述檢查機器人整體在所述檢測對象表面運動，其具有以下三個狀態：轉換狀態、第一工作狀態以及第二工作狀態，所述底盤處于第一工作狀態時，底盤沿Y軸方向移動，所述底盤處于第二工作狀態時，底盤沿X軸方向移動；

探頭機構，其包括探頭架、探頭組件以及用于反饋探頭組件在X軸方向上的位移的第二編碼器以及在Y軸方向上的位移的第三編碼器；

掃查模塊，用于沿X軸方向和Y軸方向調節探頭組件在所述檢測對象表面的位置；

掃查模塊和探頭機構具有X軸方向掃查階段、Y軸方向掃查階段和位移階段，

Y軸方向掃查階段時，底盤固定，掃查模塊驅動探頭組件在Y軸方向動作，此時有且只有第三編碼器記錄位移從而反映探頭組件在Y軸方向的位移情況，

X軸方向掃查階段時，底盤固定，掃查模塊驅動探頭組件在X軸方向動作，此時有且只有第二編碼器記錄位移從而反映探頭組件在X軸方向的位移情況，

處于位移階段時，探頭機構離開檢測對象，底盤根據需要在第一工作狀態和第二工作狀態之間切換并移動；此時有且只有第一編碼器記錄位移從而反映底盤在X軸和Y軸方向的位移情況，

所述定位方法包括以下步驟：

（1）將檢測對象的外周面或內周面劃分為若干行和列的方格，以最左下方的方格為第一分區，向上順次標號至最上方分區，則最上方分區為第N分區，位于第N分區右側且與其相鄰的分區為第N+1分區，從第N+1分區開始再向下順次標號至最下方的分區，則最下方分區為第2N分區，依次類推進行標號，

（2）將超聲檢查機器人放置在第一分區，并保證探頭組件對準該分區的起始位置[X0,Y0]；

（3）設置探頭組件的運動方式：柵格掃查方式；掃查軸Y，移動范圍為[Y0,Y1]；步進軸X，移動范圍為[X0,X1]，步進值△X；

（4）通過編碼器切換分別輸出第二編碼器和第三編碼器的位移信息，執行當前分區的自動超聲檢查；

（5）完成第一分區檢查后，將探頭組件運動至當前分區的起始位置[X0,Y0]；

（6）通過編碼器切換將Y軸的位置信息切換為第一編碼器，利用底盤將機器人移動至下一分區并保證探頭組件坐標為[X0,Y1]；

（7）重復步驟（3）~（6），直至第N個分區檢查完成；

（8）通過編碼器切換將X軸的位置信息切換為第一編碼器，利用底盤將機器人水平移動至第N+1分區，并保證探頭組件坐標為[X1,Yn-1]；

（9）重復步驟（2）~（8），直至所有分區檢查完成。

2.根據權利要求1所述的超聲檢查機器人掃查定位方法，其特征在于：所述底盤包括底架、安裝于所述底架上的電模塊、安裝于所述底架上的驅動模塊，所述驅動模塊包括能吸附在檢測對象表面且能在檢測對象表面滾動的驅動輪、安裝于所述底架上的換向架以及安裝在驅動輪上的第一編碼器，所述驅動輪安裝于所述換向架上且隨其動作，所述驅動模塊至少具有以下三個狀態：轉換狀態、第一工作狀態以及第二工作狀態，所述第一工作狀態以及所述第二工作狀態時分別處于第一工作位置和第二工作位置，所述驅動模塊處于第一工作狀態時，所述驅動輪的滾動實現底盤沿Y軸方向移動，所述驅動模塊處于第二工作狀態時，所述驅動輪的滾動實現底盤沿X軸方向移動，所述驅動模塊處于轉換狀態時，所述驅動輪的滾動實現所述換向架在第一工作位置和第二工作位置的切換。

3.根據權利要求2所述的超聲檢查機器人掃查定位方法，其特征在于：所述底架包括由長邊和短邊組成的矩形框架、設于所述矩形框架內的換向導軌，所述換向導軌呈弧形，所述換向架的一端轉動連接于所述矩形框架上，另一端設于所述換向導軌上且可沿所述換向導軌滑動。

4.根據權利要求2所述的超聲檢查機器人掃查定位方法，其特征在于：所述驅動模塊還包括固定安裝于所述換向架上且與所述驅動輪相傳動連接的驅動電機。