一種全自動換熱器管端角焊縫檢查系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于熱交換器、蒸發器及其它類似結構的管端焊縫無損檢測技術領域，具體涉及一種全自動換熱器管端角焊縫檢查系統。
【背景技術】
[0002]目前對換熱器管端角焊縫檢測主要采用射線成像技術，而射線數字化成像技術經過近幾年的發展，具備了現場適應能力強，對氣孔等缺陷檢測靈敏度相對較高等特點，因此數字成像技術也越來越多的應用在換熱器管端角焊縫的檢測技術上。但是由于換熱器大小不一，且換熱器的傳熱管數量繁多，手動或者半自動檢測設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。
【發明內容】
[0003]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，以對換熱器管端角焊縫進行有效率、高精度的射線檢查。
[0004]為達到上述目的，本實用新型所采取的技術方案為:
[0005]—種全自動換熱器管端角焊縫檢查系統，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構，基座與活動塊可以相對轉動和相對直線運動；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。
[0006]所述的控制單元采取集成化設計，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。
[0007]所述的基座與活動塊通過直線導軌和絲桿連接，電機帶動絲桿轉動，絲桿將旋轉運動轉化為直線運動，從而實現活動塊在直線導軌上平移。
[0008]所述的基座和活動塊分別含有兩個腳爪，當基座的兩個腳爪固定在換熱管上時，松開活動塊的腳爪，利用活動塊的轉動和直線運動，改變活動塊兩腳爪要固定的孔位，到達預定孔位后，活動塊的腳爪固定好；松開基座的腳爪，利用基座的轉動和直線運動，改變基座兩腳爪固定的孔位，到達預定孔位后，基座的腳爪固定好，按照路徑規劃，如此往復，實現管板上的全自動高效定位。
[0009]所述的射線探測器由連接塊、支撐板、升降氣缸、擺動氣缸、滑動導軌、射線探測頭、射線源組成；升降氣缸、擺動氣缸、滑動導軌安裝在支撐板上，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射線拍照。
[0010]所述的擺動氣缸集成了角度位移編碼器，可以實現平穩圓周旋轉運動，根據成像系統分辨率和成像時間精確控制多個角度的旋轉，可以實施射線拍照。
[0011]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組成；氣鎖公接頭內部是一個類氣缸結構，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緊配，防止松開。
[0012]本實用新型所取得的有益效果為:
[0013]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，使其射線源可以準確插入每根待檢傳熱管的管口。這種系統極大的降低了人的勞動強度，提高了檢查的效率及準確性。
[0014]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，本系統中爬行定位裝置的主要功能是配合射線數字成像設備(即射線探測器)的使用，使其射線源可以準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上，能精確控制棒陽極旋轉一定角度實施射線拍照任務，最后對產生的完整焊接接頭圖像進行圖像處理，生成檢測結果，實現數字成像。
[0015](I)控制單元采用集成化設計，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入不同被檢換熱管的模型及相關數據參數設置，可以實現對不同大小的換熱器管端角焊縫的射線檢查。
[0016](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生的力矩。
[0017](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置和電機絲杠傳動，按規劃路徑，實現精確定位，實現管板面所有管口的全自動檢測。
[0018](4)射線探測器到達目標換熱管后，由于使用了集成角度位移編碼器的擺動氣缸，可以實現旋轉角度的精細控制和微調，提高了成像分辨率。
[0019](5)為消除中心以外的盲區，射線探測器旋轉至少3個位置。為消除旋轉時射線探測器與定位機器人的運動干涉，根據具體檢查的換熱器尺寸，擺動氣缸調節成合適角度可以縮短探測器與爬行定位裝置連接塊的基座部件方向長度，提升爬行定位裝置的覆蓋范圍。
【附圖說明】
[0020]圖1是本實用新型的全自動檢查系統結構示意圖；
[0021]圖2是本實用新型的機械結構示意圖A ；
[0022]圖3是本實用新型的機械結構示意圖B;
[0023]圖4是本實用新型的射線探測器示意圖；
[0024]圖5是本實用新型的氣動快速鎖緊裝置示意圖；
[0025]圖中:1、爬行定位裝置；2、基座；3、氣動快速鎖緊裝置；4、連接塊；5、支撐板；6、射線探測器；7、升降氣缸；8、擺動氣缸；9、滑動導軌；10、射線探測頭；11、換熱器；12、射線源；13、活動塊；14、電機；15、腳爪；16、直線導軌；17、絲桿；18、氣鎖公接頭；19、氣鎖母接頭；20、氣鎖活塞；21、滾珠；22、止松環。
【具體實施方式】
[0026]下面結合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細說明。
[0027]如圖1所示，本實用新型所述全自動換熱器管端角焊縫檢查系統包括控制單元、爬行定位裝置1、氣動快速鎖緊裝置3、射線探測器6 ;
[0028]控制計算機和運動控制箱組成系統控制單元，控制單元采取集成化設計:電源，運動控制卡，電磁閥等控制元器件統一安裝在運動控制箱中，運動控制箱與控制計算機通過LAN連接，按照各控制元器件的邏輯和執行關系，控制單元的功能主要分為對爬行定位裝置1、射線探測器6和氣動快速鎖緊裝置3三者的控制，三者之間的控制相對獨立，操作互不影響。
[0029]如圖2、圖3所示，爬行定位裝置I由基座2和活動塊13組成十字交叉結構，基座2主要由主支撐板和兩個腳爪15構成，活動塊13由直線導軌16、絲桿17以及兩個腳爪15構成，基座2和活動塊13可以相對轉動，兩者通過直線導軌16和絲桿17相連，直線導軌16起支撐和導向作用，電機14帶動絲桿17轉動，絲桿17將旋轉運動轉化為直線運動，從而活動塊13在直線導軌16上平移，因此基座2和活動塊13之間還可以實現相對直線運動。基座2和活動塊13分別含有兩個腳爪15，腳爪15利用脹緊原理可以在換熱管上實現固定。當基座2的兩個腳爪15固定在換熱管上