本发明专利技术公开了一种船体焊缝探伤X射线发射装置及其检测装置，其特征在于，包括船体焊缝探伤机器人，所述船体焊缝探伤机器人包括小车、机械臂和探头，所述机械臂调节探头的位置、角度，所述小车搭载机械臂和探头进行移动，所述的探头设有X射线发射器；还包括一平板探测器、一处理器，所述的探头的发射X射线经过焊缝工件，X射线经过平板探测器将X射线转化为电信号再将信号传递至处理器，处理器对电信号进行解读和研判进而对焊缝探伤信息识别。基于焊缝探伤机器人灵活探测，且通过X射线发射、检测的X射线发射装置及其检测装置，可以实现根据不同焊接工件不同部位的材料、密度和厚度，实现灵活、精确探测。且能以形成数字图像并进行精确处理。确处理。确处理。
【技术实现步骤摘要】
一种船体焊缝探伤X射线发射装置及其检测装置
[0001]本专利技术涉及机器人领域，尤其涉及一种船体焊缝探伤X射线发射装置及其检测装置。
技术介绍
[0002]随着船舶制造业的发展，大跨度，高强度的钢结构被越来越多用于船舶制作中，如船体外壳、船底龙骨、钢箱梁结构，大型管路结构等。由于钢结构在搭建过程中需要大量的焊接进行组装，因此钢结构的焊接质量直接决定了船舶结构的整体质量，特别是对于一些安全因素要求较高的应用场景，比如船艏结构、LNG船液舱殷瓦钢结构等，都必须进行焊接探伤检验，并且在船舶结构使用一定年限后，对特定结构也需要定期焊接探伤检测，以保证能及时发现问题和处理安全隐患。
[0003]在船舶制造中，船舶结构的焊接探伤是生产工艺中的关键一环，对焊接部位进行探伤能有效地避免工件被外部环境腐蚀，保证焊接质量，提高工件工作效率。目前对于焊接探伤通常由人工完成，而人工探伤具有劳动强度大，检测效率低，漏检率高等不足，特别是对于船舶制造这种需要进行大量的焊接探伤工作场景，人工探伤的缺点将被放大，而对于船舶内部一些特定的工作环境，比如管道，多重桁架结构件，由于空间狭小，人工无法进行精确探伤，以保证船体质量，因此为了解决上述问题，我们提出了一种基于X射线发射、检测的船体焊缝探伤X射线发射装置及其检测装置。
技术实现思路
[0004]为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
[0005]一种船体焊缝探伤X射线发射装置，其特征在于，包括船体焊缝探伤机器人，所述船体焊缝探伤机器人包括小车、机械臂和探头，所述机械臂调节探头的位置、角度，所述小车搭载机械臂和探头进行移动，所述的探头设有X射线发射器；
[0006]还包括一平板探测器、一处理器，所述的探头的发射X射线经过焊缝工件，X射线经过平板探测器将X射线转化为电信号再将信号传递至处理器，处理器对电信号进行解读和研判进而对焊缝探伤信息识别。
[0007]所述小车：矩形焊接的车架框内设置有圆环，且所述圆环的外壁与车架之间通过支撑板连接，所述车架的顶端位于圆环和支撑板处覆盖设置有平台，且所述车架四角底端均设置有电驱动车轮；
[0008]所述机械臂：包括转台、第一摆臂和第二摆臂，所述转台固定安装于平台顶端，且所述转台的转盘顶端面固定连接有第一支架，所述第一支架一端铰接有第一摆臂，且所述第一摆臂的顶端铰接有第二支架，所述第二支架固定套接有减速箱，且所述减速箱的输出端连接有第二摆臂，所述第二摆臂的末端铰接有探头，且所述第二支架与第一支架之间连接有液压缸。
[0009]优选的，所述车架四角内均焊接有结构加强的三角板。
[0010]优选的，四组所述车轮分别与四组轮架转动连接，所述轮架顶端呈直角折弯与车架固定连接。
[0011]优选的，每组所述轮架两侧均分别设置有第一电机和皮带传动机构，且所述第一电机的输出轴通过皮带传动机构带动车轮转动。
[0012]优选的，所述减速箱的输入端设置有第三电机。
[0013]优选的，所述探头的两侧固定连接有侧板，且所述侧板与第二摆臂铰接，且所述侧板外壁设置有第四电机，所述第四电机输出轴沿铰接轴与第二摆臂连接。所述的探头设有X射线发射器、摄像头。
[0014]优选的，所述液压缸缸体和活塞杆互相远离的两端分别与第一支架、第二支架呈铰接。
[0015]优选的，所述皮带传动机构包括两组皮带轮、一条传动带和一组张紧轮。
[0016]优选的，所述第一电机、第二电机、第三电机和第四电机均为伺服电机。
[0017]优选的，所述转台为伺服蜗杆涡轮转台，所述减速箱为行星减速箱。
[0018]所述的平板探测器设有闪烁晶体屏和非晶硅传感器，闪烁晶体屏将接收的X射线转化成可见光，然后把可见光通过非晶硅传感器把所得的光转换成为电信号。
[0019]所述的处理器设有MATLAB的GUIDE编写的程序，该程序的功能是调用RCNN深度学习方法对由所述平板探测器传递的电信号处理。
[0020]上述的船体焊缝探伤X射线发射装置也是一种船体焊缝探伤检测装置。
[0021]本专利技术的有益效果为：
[0022]基于船体焊缝探伤机器人灵活探测，且通过X射线发射、检测的X射线发射装置及其检测装置，可以实现根据不同焊接工件不同部位的材料、密度和厚度，实现灵活、精确探测。且能以形成数字图像达到精确处理。其通过在承载着X射线发生器的机器移动的基础下，实现图像的无损获取而后可利用深度学习的图像识别技术进行对焊缝图像的识别和分级。可利用X射线拍摄，焊缝缺陷及无损技术以及卷积深度学习技术，之后可利用MATLAB编程语言实现了船体焊缝探伤机器人成像及识别的仿真。首先进行模型训练，之后导入待检测的图像，对所获取的图像进行灰度化和二值化的处理，对焊缝损伤进行定位和检测。
[0023]该装置的小车的四组车轮采用独立的伺服电机控制，可以实现坦克掉头功能，可使得小车原地进行旋转，可实现在狭小空间转向，伺服电机通过皮带传动机构减速后驱动车轮，增加车轮输出动力的扭矩，提高行车的负载能力；
[0024]该装置的机械臂通过转台进行度旋转，通过液压缸控制第二摆臂上下摆动，通过第三电机控制第二摆臂旋转，通过第四电机控制探头上下摆动，该机械臂能够控制探头在复杂环境下深入结构区进行探伤；
[0025]该装置通过小巧灵活的小车搭载机械臂和X射线探头，代替人工进入结构复杂空间狭小的焊接区进行探伤，该装置能够不受人工探伤疲劳影响，能够持续可靠的工作。
[0026]综上所述，该装置有效的解决了现有的焊接人工探伤具有劳动强度大、检测效率低、漏检率高等问题。
附图说明
[0027]图1本专利技术装置结构整体示意图
[0028]图2为本专利技术的船体焊缝探伤机器人结构示意图。
[0029]图3为本专利技术的图1另一视角的结构示意图。
[0030]图4为本专利技术的小车的结构示意图。
[0031]图5为本专利技术的轮组的结构示意图。
[0032]图中标号：1、车架；101、圆环；102、支撑板；103、三角板；104、轮架；105、第一电机；106、车轮；107、皮带传动机构；108、平台；2、转台；201、第一支架；3、第一摆臂；301、第二支架；302、液压缸；303、第二电机；4、减速箱；401、第三电机；402、第二摆臂；5、探头；501、第四电机。
[0033]12、焊接工件；13、平板探测器；14、处理器
具体实施方式
[0034]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0035]实施例1
[0036]参照图1
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图5，一种船体焊缝探伤X射线发射装置，包括船体焊缝探伤机器人，所述船体焊缝探伤机器人包括小车、机械臂和探头5，所述机械臂调节探头5的位置、角度，所述小车搭载机械臂和探头5进行移动，所述的探头5设本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种船体焊缝探伤X射线发射装置，其特征在于，包括船体焊缝探伤机器人，所述船体焊缝探伤机器人包括小车、机械臂和探头(5)，所述机械臂调节探头(5)的位置、角度，所述小车搭载机械臂和探头(5)进行移动，所述的探头(5)设有X射线发射器；还包括一平板探测器、一处理器，所述的探头(5)的发射X射线经过焊缝工件，X射线经过平板探测器将X射线转化为电信号再将信号传递至处理器，处理器对电信号进行解读和研判进而对焊缝探伤信息识别。2.根据权利要求1所述的船体焊缝探伤X射线发射装置，其特征在于，所述小车包括：矩形焊接的车架(1)框内设置有圆环(101)，且所述圆环(101)的外壁与车架(1)之间通过支撑板(102)连接，所述车架(1)的顶端位于圆环(101)和支撑板(102)处覆盖设置有平台(108)，且所述车架(1)四角底端均设置有电驱动车轮(106)；所述机械臂：包括转台(2)、第一摆臂(3)和第二摆臂(402)，所述转台(2)固定安装于平台(108)顶端，且所述转台(2)的转盘顶端面固定连接有第一支架(201)，所述第一支架(201)一端铰接有第一摆臂(3)，且所述第一摆臂(3)的顶端铰接有第二支架(301)，所述第二支架(301)固定套接有减速箱(4)，且所述减速箱(4)的输出端连接有第二摆臂(402)，所述第二摆臂(402)的末端铰接有探头(5)，且所述第二支架(301)与第一支架(201)之间连接有液压缸(302)。3.根据权利要求2所述的船体焊缝探伤X射线发射装置，其特征在于，四组所述车轮(106)分别与四组轮架(104)转动连接，所述轮架(104)顶端呈直角折弯与车架(1)固定连接。4.根据权利要求3所述的船体焊缝探...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐洁，陈建平，马奕盛，谢瑞灵，龚幼，端木玉，
申请(专利权)人：广州航海学院，
类型：发明
国别省市：
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