工业焊缝X射线探伤机器人

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2024-03-12 16:45:39

权利要求书： 1.一种工业焊缝X射线探伤机器人，其特征在于，包括放射源、显像板以及分别与放射源和显像板连接的两个机器人组件，所述机器人组件包括：俯仰机构，所述俯仰机构与放射源连接或与显像板连接，用于驱动所述放射源或显像板旋转；

升降机构，所述升降机构与俯仰机构连接，用于带动所述俯仰机构升降；

移动机构，所述移动机构与升降机构连接，用于带动所述升降机构移动。

2.根据权利要求1所述的工业焊缝X射线探伤机器人，其特征在于，所述升降机构包括上台板、下台板和升降单元，所述上台板与俯仰机构连接，所述下台板与移动机构连接，所述升降单元设置在上台板和下台板之间，且分别与所述上台板和下台板连接。

3.根据权利要求2所述的工业焊缝X射线探伤机器人，其特征在于，所述升降单元包括第一电动推杆、横杆和两个剪叉连杆，两个所述剪叉连杆间隔设置在上台板和下台板之间，所述剪叉连杆包括相互铰接的第一连杆和第二连杆，所述第一连杆的两端分别为第一端和第二端，所述第二连杆的两端分别为第三端和第四端，所述第一端与下台板滑动连接，所述第二端与上台版铰接，所述第三端与下台板铰接，所述第四端与上台板滑动连接，所述横杆的两端分别与两个第一连杆连接，所述第一电动推杆的一端与下台板铰接，所述第一电动推杆的另一端与横杆铰接。

4.根据权利要求3所述的工业焊缝X射线探伤机器人，其特征在于，所述第一端上设有第一滑块，所述第四端上设有第二滑块，所述下台板上设有供第一滑块滑动的第一滑槽，所述上台板上设有供第二滑块滑动的第二滑槽，所述第一滑块嵌入第一滑槽并可在第一滑槽内滑动，所述第二滑块嵌入第二滑槽并可在第二滑槽内滑动。

5.根据权利要求1所述的工业焊缝X射线探伤机器人，其特征在于，所述俯仰机构包括第二电动推杆、U型杆和两个支撑架，两个所述支撑架位于U型杆的内侧，且间隔设置在所述升降机构上，所述U型杆的两端分别设有转轴，两个所述转轴分别穿设在两个支撑架上并能够转动，两个所述转轴分别与放射源的两端连接或分别与显像板的两端连接，所述第二电动推杆的一端与U型杆的底部铰接，所述第二电动推杆的另一端与升降机构铰接。

6.根据权利要求1所述的工业焊缝X射线探伤机器人，其特征在于，所述放射源的两端分别设有固定框架。

7.根据权利要求1所述的工业焊缝X射线探伤机器人，其特征在于，所述移动机构包括底盘和转动设置在底盘上的多个车轮，所述车轮连接有用于驱动其转动的驱动单元。

8.根据权利要求1所述的工业焊缝X射线探伤机器人，其特征在于，所述升降机构上设有若干摄像头。

9.根据权利要求1所述的工业焊缝X射线探伤机器人，其特征在于，所述机器人组件还包括通讯模块，所述通讯模块分别与俯仰机构、升降机构和移动机构连接。

说明书：一种工业焊缝X射线探伤机器人技术领域[0001] 本实用新型属于自动化技术领域，尤其涉及一种工业焊缝X射线探伤机器人。背景技术[0002] 在传统探伤领域，由于需要对船体进行定点探伤，以往需要以人粘贴成像底片在船体进行定位探伤，由于施工通道的高度与深度在不同的船型结构中有所不同，极大增加底片定位的困难程度。目前，探伤通常由人工完成，使得操作人员靠近X射线放射源，操作人员有暴露在放射源照射区域的风险，如果操作不当或者设备故障可能会对工人和周围环境产生辐射危害。并且在船检过程中需要将整个船体进行全面检测，采用人工完成耗时较长，劳动强度大。实用新型内容

[0003] 本实用新型的目的在于提供一种工业焊缝X射线探伤机器人，可避免操作人员接触放射源，减少操作人员受到X射线辐射的危害，并且能够减轻操作人员的劳动强度，提高工作效率。[0004] 本实用新型是通过以下技术方案实现的：[0005] 一种工业焊缝X射线探伤机器人，包括放射源、显像板以及分别与放射源和显像板连接的两个机器人组件，机器人组件包括：[0006] 俯仰机构，俯仰机构与放射源连接或与显像板连接，用于驱动放射源或显像板旋转；[0007] 升降机构，升降机构与俯仰机构连接，用于带动俯仰机构升降；[0008] 移动机构，移动机构与升降机构连接，用于带动升降机构移动。[0009] 进一步地，升降机构包括上台板、下台板和升降单元，上台板与俯仰机构连接，下台板与移动机构连接，升降单元设置在上台板和下台板之间，且分别与上台板和下台板连接。[0010] 进一步地，升降单元包括第一电动推杆、横杆和两个剪叉连杆，两个剪叉连杆间隔设置在上台板和下台板之间，剪叉连杆包括相互铰接的第一连杆和第二连杆，第一连杆的两端分别为第一端和第二端，第二连杆的两端分别为第三端和第四端，第一端与下台板滑动连接，第二端与上台版铰接，第三端与下台板铰接，第四端与上台板滑动连接，横杆的两端分别与两个第一连杆连接，第一电动推杆的一端与下台板铰接，第一电动推杆的另一端与横杆铰接。[0011] 进一步地，第一端上设有第一滑块，第四端上设有第二滑块，下台板上设有供第一滑块滑动的第一滑槽，上台板上设有供第二滑块滑动的第二滑槽，第一滑块嵌入第一滑槽并可在第一滑槽内滑动，第二滑块嵌入第二滑槽并可在第二滑槽内滑动。[0012] 进一步地，俯仰机构包括第二电动推杆、U型杆和两个支撑架，两个支撑架位于U型杆的内侧，且间隔设置在升降机构上，U型杆的两端分别设有转轴，两个转轴分别穿设在两个支撑架上并能够转动，两个转轴分别与放射源的两端连接或分别与显像板的两端连接，第二电动推杆的一端与U型杆的底部铰接，第二电动推杆的另一端与升降机构铰接。[0013] 进一步地，放射源的两端分别设有固定框架。[0014] 进一步地，移动机构包括底盘和转动设置在底盘上的多个车轮，车轮连接有用于驱动其转动的驱动单元。[0015] 进一步地，升降机构上设有若干摄像头。[0016] 进一步地，机器人组件还包括通讯模块，通讯模块分别与俯仰机构、升降机构和移动机构连接。[0017] 相比于现有技术，本实用新型的有益效果为：以两个机器人分别搭载放射源和显像板，通过机器人组件的移动机构将放射源和显像板移动到指定位置，然后通过升降机构和俯仰机构调整放射源和显像板的位置，以确保检测目标位于放射源和显像板之间，实现对检测目标的探伤检测，从而代替操作人员进入探测区域对检测目标进行探伤，避免操作人员接触放射源，减少操作人员受到X射线辐射的危害，并且能够减轻操作人员的劳动强度，本实用新型能够不受人工探伤疲劳影响，能够持续可靠的工作，提高工作效率。附图说明[0018] 图1为本实用新型工业焊缝X射线探伤机器人的结构示意图；[0019] 图2为本实用新型工业焊缝X射线探伤机器人的正视图；[0020] 图3为本实用新型工业焊缝X射线探伤机器人中一机器人组件的结构示意图。[0021] 图中，1?放射源，2?显像板，3?机器人组件，31?俯仰机构，311?第二电动推杆，312?U型杆，313?支撑架，314?转轴，32?升降机构，321?上台板，3211?第二滑槽，322?下台板，3221?第一滑槽，323?第一电动推杆，324?横杆，325?剪叉连杆，3251?第一连杆，3252?第二连杆，3253?第一滑块，3254?第二滑块，33?移动机构，331?底盘，332?车轮，4?固定框架，5?摄像头，6?通讯模块，7?船体。

具体实施方式[0022] 为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。[0023] 因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。[0024] 应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。[0025] 需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。[0026] 在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。[0027] 请参阅图1，图1为本实用新型工业焊缝X射线探伤机器人的结构示意图。一种工业焊缝X射线探伤机器人，包括放射源1、显像板2以及分别与放射源1和显像板2连接的两个机器人组件3，机器人组件3包括俯仰机构31、升降机构32和移动机构33，俯仰机构31与放射源1连接或与显像板2连接，用于驱动放射源1或显像板2旋转，升降机构32与俯仰机构31连接，用于带动俯仰机构31升降，移动机构33与升降机构32连接，用于带动升降机构32移动。进一步地，放射源1为X光放射源。

[0028] 请结合参阅图2，图2为本实用新型工业焊缝X射线探伤机器人的正视图。在一实施例中，升降机构32包括上台板321、下台板322和升降单元，上台板321与俯仰机构31连接，下台板322与移动机构33连接，升降单元设置在上台板321和下台板322之间，且分别与上台板321和下台板322连接。该设备便于实现升降机构32与俯仰机构31和移动机构33的连接。

[0029] 请结合参阅图3，图3为本实用新型工业焊缝X射线探伤机器人中一机器人组件的结构示意图。在一实施例中，升降单元包括第一电动推杆323、横杆324和两个剪叉连杆325，两个剪叉连杆325间隔设置在上台板321和下台板322之间，剪叉连杆325包括相互铰接的第一连杆3251和第二连杆3252，第一连杆3251的两端分别为第一端和第二端，第二连杆3252的两端分别为第三端和第四端，第一端与下台板322滑动连接，第二端与上台版铰接，第三端与下台板322铰接，第四端与上台板321滑动连接，横杆324的两端分别与两个第一连杆3251连接，第一电动推杆323的一端与下台板322铰接，第一电动推杆323的另一端与横杆

324铰接。第一连杆3251和第二连杆3252的铰接点位于第一连杆3251和第二连杆3252的中部，使得第一连杆3251和第二连杆3252铰接呈X型，第一端和第三端位于同一水平面上，第二端和第四端位于同一水平面上，通过第一电动推杆323伸缩，带动横杆324移动，从而带动两个第一连杆3251移动，当剪叉连杆325的第一端与第三端逐渐靠近时，可调节剪叉连杆

325展开，从而提升上台板321的高度，当剪叉连杆325的第一端和第三端逐渐远离时，可调节剪叉连杆325折叠，从而降低上台板321的高度。

[0030] 在一实施例中，第一端上设有第一滑块3253，第四端上设有第二滑块3254，下台板322上设有供第一滑块3253滑动的第一滑槽3221，上台板321上设有供第二滑块3254滑动的第二滑槽3211，第一滑块3253嵌入第一滑槽3221并可在第一滑槽3221内滑动，第二滑块

3254嵌入第二滑槽3211并可在第二滑槽3211内滑动。第一滑块3253的数量有两个，则下台板322上的第一滑槽3221的数量也为两个，两个第一滑块3253嵌入两个第一滑槽3221中，同样的，第二滑块3254的数量有两个，上台板321上的第二滑槽3211的数量也为两个，两个第二滑块3254嵌入两个第二滑槽3211中。第一滑槽3221设置在下台板322相对的两侧壁上，第二滑槽3211设置在上台板321相对的两侧壁上，通过第一滑槽3221和第二滑槽3211可限制第一滑块3253和第二滑块3254的移动方向，以实现调整剪叉连杆325的展开和折叠。第一滑块3253和第二滑块3254均可优选为滑轮。

[0031] 在一实施例中，上台板321和下台板322均为矩形框架结构。该设置能够节约制作成本，并且能够减轻机器人组件3的重量。[0032] 在一实施例中，俯仰机构31包括第二电动推杆311、U型杆312和两个支撑架313，两个支撑架313位于U型杆312的内侧，且间隔设置在升降机构32上，U型杆312的两端分别设有转轴314，两个转轴314分别穿设在两个支撑架313上并能够转动，两个转轴314分别与放射源1的两端连接或分别与显像板2的两端连接，第二电动推杆311的一端与U型杆312的底部铰接，第二电动推杆311的另一端与升降机构32铰接。[0033] 在一实施例中，放射源1的两端分别设有固定框架4。该设置能够保护放射源1，同时便于将放射源1安装在俯仰机构31上。[0034] 在一实施例中，移动机构33包括底盘331和转动设置在底盘331上的多个车轮332，车轮332连接有用于驱动其转动的驱动单元。车轮332一般设置四个，每个车轮332通过独立的驱动单元驱动转动，可实现移动机构33的掉头功能和转向功能，便于移动机构33在狭小空间转向。在一实施例中，车轮332通过悬挂系统设置在底盘331上。悬挂系统可采用现有技术方案，此为成熟技术，在此不再赘述，通过悬挂系统为提供固定与减震。[0035] 在一实施例中，升降机构32上设有若干摄像头5。摄像头5可通过网络与操作人员的操控端通讯连接，使得操作人员可以通过摄像头5拍摄的画面对机器人组件3实现移动操控。摄像头5的数量可以设置为两个，分别设置在升降机构32的前后两侧上。[0036] 在一实施例中，机器人组件3还包括通讯模块6，通讯模块6分别与俯仰机构31、升降机构32和移动机构33连接。通讯模块6可以采用无线传输模块或射频传输模块，通过通讯模块6与操作人员的操控端进行通讯，以增加机器人组件3与操作人员的操控端之间的通讯距离。[0037] 以下简单说明本实用新型工业焊缝X射线探伤机器人的使用过程：[0038] 在实际使用中，一机器人组件3的俯仰机构31与放射源1连接，另一机器人组件3的俯仰机构31与显像板2连接。通过两个机器人组件3的移动机构33分别将放射源1和显像板2移动至船体7的指定探测位置，然后通过两个机器人组件3的升降机构32分别调整放射源1和显像板2的高度，最后通过两个机器人组件3的俯仰机构31分别驱动放射源1和显像板2旋转，调整放射源1和显像板2的倾斜角度，以使得检测目标位于放射源1和显像板2之间，确保检测目标位于放射源1点光源射出平行线的中心位置，确保检测目标照射成像于显像板2的中心位置。当放射源1发出的射线经检测目标后被显像板2接收，即可获得对应放射源1显示图像，单次放射完成，操作人员可通过与显像板2通讯连接的操控端实时查看放射源1显示图像。[0039] 相比于现有技术，本实用新型的有益效果为：以两个机器人分别搭载放射源1和显像板2，通过机器人组件3的移动机构33将放射源1和显像板2移动到指定位置，然后通过升降机构32和俯仰机构31调整放射源1和显像板2的位置，以确保检测目标位于放射源1和显像板2之间，实现对检测目标的探伤检测，从而代替操作人员进入探测区域对检测目标进行探伤，避免操作人员接触放射源1，减少操作人员受到X射线辐射的危害，并且能够减轻操作人员的劳动强度，本实用新型能够不受人工探伤疲劳影响，能够持续可靠的工作，提高工作效率。[0040] 以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型做任何形式上的限制，故凡未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。