一种检测轮类零件的数字射线自动检测系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种检测轮类零件的数字射线自动检测系统。包括：设置在防护铅房外的PLC控制台、CR成像装置；设置在防护铅房内的两台工业机器人、X射线机、快换抓手架、快换抓手、存放柜、传送装置、旋转工作台、门槽盖板、小型悬臂吊、自动铅门。所述X射线机安装在大机器人末端，所述PLC控制台通过Profinet总线控制两台工业机器人、旋转工作台，通过RS‑232串口控制X射线机，通过IO模块控制快换抓手，传送装置，存放柜，自动铅门以及门槽盖板。本实用新型专利技术的有益效果：1、提高了检测效率，省去了人工摆放和铅门开关的时间；2、提高了检测精度；3、降低了检测成本。

【技术实现步骤摘要】
一种检测轮类零件的数字射线自动检测系统
本技术涉及一种无损检测系统,尤其是一种检测轮类零件的数字射线自动检测系统。
技术介绍
为保证产品安全使用，对产品中的缺陷进行定性、定量、定位检测是必不可少的，目前针对轮类零件如航空发动机机匣、轮毂等的缺陷检测主要由人工来完成，工人在铅房内通过人工摆放零件到检测姿态，将胶片放到检测部位，退出铅房后关闭铅门开启射线，待拍摄完成后，开启铅门取出胶片然后进行下一个部位的拍摄，这种人工检测的方法存在以下几个问题:1、检测效率低，每检测一个部位，工人需进出铅房开启和关闭铅门，且需要寻找零件和胶片的摆放姿态，增加了大量非检测时间，极大地降低了检测效率。2、检测精度低，一致性差，轮类零件如机匣检测部位较多，靠人工去摆放零件和胶片无法保证每次摆放一样，这样就造成了胶片每次拍摄出来的图像不一样，给审片人员带来不便。3、检测成本高，由于传统的检测都采用胶片的形式，胶片价格贵且曝光一次后就无法再次使用，在检测成本中胶片成本占了很大一块。随着中国制造2025的到来，国家大力提倡发展机器人以及智能制造，提高工业的自动化水平，传统的检测方法已经无法满足现在航空航天业的检测需求，因此有必要寻求一种新的数字射线自动检测系统。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种能够提高检测效率、检测精度，降低检测成本的一种检测轮类零件的数字射线自动检测系统及检测方法。为达到上述目的，本技术采用如下技术方案：一种检测轮类零件的数字射线自动检测系统，其特征是，包括：设置在防护铅房外的PLC控制台、CR成像装置；设置在防护铅房内的两台工业机器人，分别是大机器人和小机器人；X射线机安装在大机器人末端，快换抓手架以及设置在快换抓手架上的快换抓手设置在小机器人一侧，用于存放IP板的存放柜设置在小机器人另一侧，小型悬臂吊设置在大机器人一侧，旋转工作台设置在大机器人另一侧，门槽盖板设置在防护铅房一侧，自动铅门设置在设有门槽盖板的防护铅房同侧；所述PLC控制台通过Profinet总线控制两台工业机器人、旋转工作台，通过RS-232串口控制X射线机，通过IO模块控制快换抓手，传送装置，存放柜，自动铅门以及门槽盖板。在上述的一种检测轮类零件的数字射线自动检测系统，传送装置包括传送带以及设置在传送带上方的铅板防护罩，IP板接收盒设置在传送带一端的下方，传送带通过驱动机构运动，所述铅板防护罩开有传送口，传送口上设有顶部护罩，顶部护罩通过气缸控制其开合，当IP板拍摄完成后，打开顶部护罩，IP板通过传送带传送到铅房外部的IP板接收盒中；所述门槽盖板由气缸控制用于将铅门滑槽盖上，方便叉车进出。在上述的一种检测轮类零件的数字射线自动检测系统，所述自动铅门包括固定在门框上的齿条以及与齿条啮合的齿轮，固定在自动铅门上的减速电机与齿轮配接，自动铅门底端设置在滑槽内，通过减速电机带动齿轮，通过齿轮齿条传动来带动铅门的移动。在上述的一种检测轮类零件的数字射线自动检测系统，所述旋转工作台包括U形的安装座，安装座顶端设有轴承座一和轴承座二，用以装夹零件的三爪卡盘通过设置在机壳上的伺服电机一驱动其转动，伺服电机一输出端配接减速器一，机壳两端通过驱动轴设置在轴承座一和轴承座二上，驱动轴通过伺服电机二驱动其转动，伺服电机二输出端配接减速器二；通过两个伺服电机带动机壳进行两个自由度的旋转从而变换姿态。在上述的一种检测轮类零件的数字射线自动检测系统，所述成像方式为CR成像，采用IP板取代胶片作为影像信息的载体，经X线曝光、扫描读取和数字处理后形成数字化信息的影像；所述快换抓手有多种型号用来抓取不同规格尺寸IP板，抓手采用快换形式并装有柔性真空吸盘。在上述的一种检测轮类零件的数字射线自动检测系统，快换抓手架上可存放多种型号快换抓手；所述旋转工作台通过两个伺服电机以及减速机进行位置控制，具有两个自由度，前端装有三爪卡盘用以装夹零件；所述存放柜由铅板外罩封闭起来，通过柜体上的气缸或电缸、以及固定在柜门上的导轨和滑块控制柜门的开合,内部设有隔间用于存放不同规格尺寸IP板。在上述的一种检测轮类零件的数字射线自动检测系统，检测零件为盘类轮类零件，或者能够在卡盘上装夹的零件。在上述的一种检测轮类零件的数字射线自动检测系统，所述大机器人型号为ABB公司的IRB4600系列，所述小机器人型号为ABB公司的IRB2600系列，所述小型悬臂吊为力士达生产的12V整套500公斤，所述快换抓手均采用ATI公司生产的。一种检测轮类零件的数字射线自动检测系统的检测方法，其特征是，包括以下步骤：步骤1、在铅房内将零件装夹在旋转工作台上，退出铅房后在PLC控制台的HMI上选择零件型号，点击开始。步骤2、旋转工作台通过PLC的控制将零件旋转至检测部位对应姿态。步骤3、小机器人在快换抓手架安装对应快换抓手，存放柜柜门打开，小机器人抓取对应IP板摆放到零件检测部位对应位置，IP板存放柜门关闭。步骤4、大机器人通过姿态调整使射线机到达检测部位对应的位置，打开射线机进行拍摄。步骤5、拍照完毕后小机器人抓取IP板移动至传送装置上方，传送装置上方护罩打开，小机器人抓取IP板放置于传送带上，随后顶部护罩关闭。步骤6、IP板通过传送装置的传送带传送到铅门外的接收盒中，通过CR成像装置对IP板进行处理形成数字化信息的影像。步骤7、重复步骤2至步骤6直至完成所有部位的检测。在上述的一种检测轮类零件的数字射线自动检测系统的检测方法，所述的检测轮类零件的数字射线自动检测系统的检测工作在防护铅房中进行；所述检测轮类零件的数字射线自动检测系统的CR成像工作以及控制操作在防护铅房外进行；所述的检测轮类零件的数字射线自动检测系统中的姿态变换由抓取IP板的小机器人、安装有X射线机的大机器人以及装夹零件的旋转工作台共同完成。本技术的有益效果：1、提高了检测效率，采用双机器人协作的形式对X射线机进行姿态变换，对IP板自动抓取和摆放，通过PLC控制旋转工作台使零件到达指定检测姿态，拍摄完的IP板通过传送装置传送到铅房外，整个过程实现了全自动化，省去了人工摆放和铅门开关的时间；相比于传统胶片成像，CR减少了洗胶片的的流程，不需要洗片机、药水、暗室。数字化图像存储，方便存储、检索及质量控制。流程减少了，相对于效率提高了，并且射线拍摄时间也比胶片短至少三分之一。这些都极大地提高了效率。2、提高了检测精度，射线机和IP板的姿态摆放由工业机器人来完成，工业机器人重复定位精度达到0.05mm，可以保证每次摆放姿态一样；零件姿态由装有伺服电机的旋转工作台来变换，伺服电机精度高保证了零件的摆放姿态，因此极大地提高了检测精度。3、降低了检测成本，本技术专利采用CR检测的方式，使用IP板来替换胶片，IP板可重复使用，IP板拍摄一次的成本仅为一张胶片成本的十分之一，另外还节省了洗片机、药水、废药处理等成本和环境污染问题。附图说明图1为本技术的整体布局二维图。图2为本技术的整体布局三维图。图3为本技术的旋转工作台结构图。图4为本技术的传送装置结构图。图5为本技术的快换抓手架结构图。图6为本技术的自动铅门结构图。图7为本技术的控制结构图。具体实施方式为了更好地理解本技术专利，下面结合附图和具体实施方式对本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种检测轮类零件的数字射线自动检测系统，其特征是，包括：设置在防护铅房外的控制器、成像装置；设置在防护铅房内的两台工业机器人，分别是大机器人和小机器人；X射线机安装在大机器人末端，快换抓手架以及设置在快换抓手架上的快换抓手设置在小机器人一侧，用于存放成像板的存放柜设置在小机器人另一侧，小型悬臂吊设置在大机器人一侧，旋转工作台设置在大机器人另一侧，门槽盖板设置在防护铅房内侧，自动铅门设置在设有门槽盖板的防护铅房外侧；所述控制器通过总线控制两台工业机器人、旋转工作台，通过设定的通讯协议控制X射线机，通过IO模块控制快换抓手，传送装置，存放柜，自动铅门以及门槽盖板。

【技术特征摘要】
1.一种检测轮类零件的数字射线自动检测系统，其特征是，包括：设置在防护铅房外的控制器、成像装置；设置在防护铅房内的两台工业机器人，分别是大机器人和小机器人；X射线机安装在大机器人末端，快换抓手架以及设置在快换抓手架上的快换抓手设置在小机器人一侧，用于存放成像板的存放柜设置在小机器人另一侧，小型悬臂吊设置在大机器人一侧，旋转工作台设置在大机器人另一侧，门槽盖板设置在防护铅房内侧，自动铅门设置在设有门槽盖板的防护铅房外侧；所述控制器通过总线控制两台工业机器人、旋转工作台，通过设定的通讯协议控制X射线机，通过IO模块控制快换抓手，传送装置，存放柜，自动铅门以及门槽盖板。2.如权利要求1所述的一种检测轮类零件的数字射线自动检测系统，其特征是，传送装置包括传送带以及设置在传送带上方的铅板防护罩，成像板接收盒设置在传送带末端的下方，传送带通过驱动机构运动，所述铅板防护罩开有传送口，传送口上设有顶部护罩，顶部护罩通过气缸控制其开合，当成像板拍摄完成后，打开顶部护罩，成像板通过传送带传送到铅房外部的成像板接收盒中；所述门槽盖板由气缸控制用于将铅门滑槽盖上，方便叉车进出。3.如权利要求1所述的一种检测轮类零件的数字射线自动检测系统，其特征是，所述自动铅门通过传动机...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴超群，姜尚文，周黔，王本志，张军威，
申请(专利权)人：武汉理工大学，北京百慕航材高科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北,42