[發(fā)明專利]一種雙機械臂數(shù)字射線檢測裝置及自動化檢測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110661543.8
• 申請日: 2021-06-15
• 公開（公告）號: CN113406122B
• 公開（公告）日: 2022-11-15
• 發(fā)明（設計）人: 王海鵬;李保磊;徐圓飛;司昌楠;胡艷濤;張曉杰;田子夜;谷柱
• 申請（專利權(quán)）人: 北京航星機器制造有限公司
• 主分類號: G01N23/04
• 分類號: G01N23/04
• 代理公司: 北京天達知識產(chǎn)權(quán)代理事務所有限公司 11386
• 代理人: 龐許倩

1.一種雙機械臂數(shù)字射線檢測裝置的自動檢測方法，其特征在于，該裝置包括射線源、探測器、工件轉(zhuǎn)臺、第一機械臂、第二機械臂、控制系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)；

第一機械臂和第二機械臂放置在工件轉(zhuǎn)臺兩側(cè)，射線源和探測器分別安裝在第一機械臂和第二機械臂上；

待測工件安裝在工件轉(zhuǎn)臺上；

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)用于采集探測器成像數(shù)據(jù)；

控制系統(tǒng)通過調(diào)節(jié)第一機械臂和第二機械臂各運動軸而改變探測器和射線源的位置和方向，實現(xiàn)對工件的檢測；掃描中射線源中心射束始終垂直于探測器表面并過探測器中心點；

所述方法包括如下步驟：

S1、控制系統(tǒng)運行機械臂控制程序；

S2、控制系統(tǒng)通過控制機械臂使射線源和探測器運動到第i個掃描路徑點，i初值為1；

其中，所述掃描路徑點是基于工件三維模型通過計算機圖形提取到的，包括如下步驟：

S21、獲取工件三維模型；

S22，將工件表面劃分為多個待檢測區(qū)域；

S23、基于計算機圖形學獲取工件表面各個待檢測區(qū)域的中心點位置和法向；

S24、根據(jù)上述中心點位置和法向，確定探測器中心點位置和法向，其中使得探測器法向與該區(qū)域法向一致；

S25、根據(jù)探測器中心點位置和法向，得到射線源焦點位置和中心射束方向，其中使得中心射束方向與探測器法向一致；

上述各待測區(qū)域?qū)奶綔y器中心位置和法向、射線源焦點位置和中心射束方向即為獲取到的掃描路徑點；

S3、控制系統(tǒng)向數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)輸出開始采集信號的指令，然后執(zhí)行輸入等待指令，等待數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)采集；

S4、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)接收到開始采集信號的指令后，開啟射線源、探測器，并采集探測器輸出的數(shù)據(jù)，采集完成后向控制系統(tǒng)輸出采集完成信號；

S5、控制系統(tǒng)收到采集完成信號后，判斷程序是否結(jié)束，若是，則完成檢測，若否，則使i值加1，返回步驟S2。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動檢測方法，其特征在于，所述掃描路徑點還可以通過手動示教、指定偏移量的方式獲取。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動檢測方法，其特征在于，機械臂控制程序具體如下：

S11、創(chuàng)建機械臂控制程序；

S12、在程序中插入運動指令，使射線源、探測器運動到掃描路徑點；

S13、在程序中插入開始采集信號指令，通知數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)開始采集數(shù)據(jù)；

S14、在程序中插入輸入等待指令，等待數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集完成；

S15、判斷掃描路徑是否規(guī)劃完成，若否，則返回步驟S2，若是，則結(jié)束。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙機械臂數(shù)字射線檢測裝置的自動檢測方法，其特征在于，控制系統(tǒng)通過調(diào)節(jié)第一機械臂和第二機械臂各運動軸，保持射線源中心射束方向不變，使得探測器和射線源沿某一方向作同步平移運動，實現(xiàn)對工件不同位置的檢測。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙機械臂數(shù)字射線檢測裝置的自動檢測方法，其特征在于，控制系統(tǒng)通過調(diào)節(jié)第一機械臂和第二機械臂各運動軸，保持探測器中心點位置不變使探測器沿探測器水平或豎直方向的平分線旋轉(zhuǎn)，同時使射線源以探測器中心點為圓心，以探測器中心點到射線源焦點之間的距離為半徑作圓弧軌道轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)對工件不同角度的檢測。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙機械臂數(shù)字射線檢測裝置的自動檢測方法，其特征在于，控制系統(tǒng)通過調(diào)節(jié)第一機械臂和第二機械臂各運動軸，使得探測器和射線源沿著以工件中某一待測點為圓心，探測器以探測器中心點到待測點的距離為半徑，射線源以待測點到射線源焦點的距離為半徑，兩者沿相反方向作圓弧軌道轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)對工件不同角度的檢測。

7.根據(jù)權(quán)利要求1、4-6中任一項所述的一種雙機械臂數(shù)字射線檢測裝置的自動檢測方法，其特征在于，控制系統(tǒng)通過調(diào)節(jié)第一機械臂或第二機械臂各運動軸，使得探測器或射線源沿著射線源與探測器連線方向移動，從而改變射線源與探測器之間的距離，實現(xiàn)對工件不同放大比的檢測。

8.根據(jù)權(quán)利要求1、4-6中任一項所述的一種雙機械臂數(shù)字射線檢測裝置的自動檢測方法，其特征在于，通過工件轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動實現(xiàn)工件圓周方向不同角度的檢測。