一种用于大型工件无损检测的环形轨道机器人的制作方法
【专利说明】
[0001]技术领域:
本发明属工业机器人应用技术领域，特别涉及一种用于大型工件无损检测的环形轨道机器人。
[0002]【背景技术】:
机器人(Robot )是自动执行工作的机器装置。它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。它的任务是协助或取代人类工作的工作，例如生产业、建筑业，或是危险的工作。机器人一般由执行机构、驱动装置、检测装置和控制系统和复杂机械等组成。
[0003]从应用环境出发，机器人分为两大类，即工业机器人和特种机器人。工业机器人就是面向工业领域的多关节机械手或多自由度机器人。工业机器人是自动执行工作的机器装置，是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。它可以接受人类指挥，也可以按照预先编排的程序运行，现代的工业机器人还可以根据人工智能技术制定的原则纲领行动。工业机器人由主体、驱动系统和控制系统三个基本部分组成。主体即机座和执行机构，包括臂部、腕部和手部，有的机器人还有行走机构。大多数工业机器人有3?6个运动自由度，其中腕部通常有I?3个运动自由度；驱动系统包括动力装置和传动机构，用以使执行机构产生相应的动作；控制系统是按照输入的程序对驱动系统和执行机构发出指令信号，并进行控制。工业机器人按臂部的运动形式分为四种。直角坐标型的臂部可沿三个直角坐标移动；圆柱坐标型的臂部可作升降、回转和伸缩动作；球坐标型的臂部能回转、俯仰和伸缩；关节型的臂部有多个转动关节。工业机器人按执行机构运动的控制机能，又可分点位型和连续轨迹型。点位型只控制执行机构由一点到另一点的准确定位，适用于机床上下料、点焊和一般搬运、装卸等作业；连续轨迹型可控制执行机构按给定轨迹运动，适用于连续焊接和涂装等作业。工业机器人按程序输入方式区分有编程输入型和示教输入型两类。具有触觉、力觉或简单的视觉的工业机器人，能在较为复杂的环境下工作；如具有识别功能或更进一步增加自适应、自学习功能，即成为智能型工业机器人。它能按照人给的“宏指令”自选或自编程序去适应环境，并自动完成更为复杂的工作。工业机器人能替代越来越昂贵的劳动力，同时能提升工作效率和产品品质。富士康机器人可以承接生产线精密零件的组装任务，更可替代人工在喷涂、焊接、装配等不良工作环境中工作，并可与数控超精密铁床等工作母机结合模具加工生产，提高生产效率，替代部分非技术工人。使用工业机器人可以降低废品率和产品成本，提高了设备的利用率，降低了工人误操作带来的风险等，其带来的一系列效益也十分明显，例如减少人工用量、减少设备损耗、加快技术创新速度、提高企业竞争力等。机器人具有执行各种任务特别是高危任务的能力，平均故障间隔期达60000小时以上，比传统的自动化工艺更加先进。在发达国家中工业机器人自动化生产线成套装备已成为自动化装备的主流及未来的发展方向。国外汽车行业、电子电器行业、工程机械等行业已大量使用工业机器人自动化生产线以保证产品质量和生产高效率。目前典型的成套装备有大型轿车壳体冲压自动化系统技术和成套装备、大型机器人车体焊装自动化系统技术和成套装备、电子电器等机器人。
[0004]无损检测是指在不损害或不影响被检测对象使用性能，不伤害被检测对象内部组织的前提下，利用材料内部结构异常或缺陷存在引起的热、声、光、电、磁等反应的变化，以物理或化学方法为手段，借助现代化的技术和设备器材，对试件内部及表面的结构、性质、状态及缺陷的类型、性质、数量、形状、位置、尺寸、分布及其变化进行检查和测试的方法[I]。无损检测是工业发展必不可少的有效工具，在一定程度上反映了一个国家的工业发展水平，无损检测的重要性已得到公认，主要有射线检验(RT)、超声检测(UT)、磁粉检测(MT)和液体渗透检测(PT)四种。其他无损检测方法有涡流检测(ECT)、声发射检测(AE)、热像/红外(TIR)、泄漏试验(LT)、交流场测量技术(ACFMT)、漏磁检验(MFL)、远场测试检测方法(RFT )、超声波衍射时差法(TOFD )等。
[0005]无损检查目视检测范围:1、焊缝表面缺陷检查。检查焊缝表面裂纹、未焊透及焊漏等焊接质量。2、状态检查。检查表面裂纹、起皮、拉线、划痕、凹坑、凸起、斑点、腐蚀等缺陷。3、内腔检查。当某些产品(如蜗轮泵、发动机等)工作后，按技术要求规定的项目进行内窥检测。4、装配检查。当有要求和需要时，使用同三维工业视频内窥镜对装配质量进行检查；装配或某一工序完成后，检查各零部组件装配位置是否符合图样或技术条件的要求；是否存在装配缺陷。5、多余物检查。检查产品内腔残余内屑，外来物等多余物。
[0006]目前的无损检测设备多为便携式或台式设备，以人工或简单直线行走方式检测，检测效率低，自动化程度低，而且对人员占用较大。
[0007]
【发明内容】
:
鉴于以上技术的不足，本发明针对普通喷丸抛光设备难以加工的大型工件，提出一种用于大型工件无损检测的环形轨道机器人，其技术方案为为对外形复杂、检测工作量大的大型工件，设定可以上下移动的环形轨道置于工件周围，工业机器人在轨道上行走，可以达到不同的位置；机械手臂上安装便携式无损检测设备，以移动的方式，每次检测一小部分，完成大型工件的无损检测；同时，设备与控制中心连接，接受控制中心传送的位置信息，并将相应位置的无损检测结果返回。
[0008]设环形轨道置于工件周围，环形轨道安装在一组立柱上，轨道可以沿立柱上下移动；工业机器人采用成熟的商用机器人平台，安装于底座上。底座安装于环形轨道，并可沿环形轨道行走，可以达到工件周围不同的位置。
[0009]所用无损检测设备为射线检验(RT)、超声检测(UT)、涡流检测(ECT)中的一种或几种。
[0010]机器人与控制中心的通信采取有线通信、WiFi通信、蓝牙通信中的一种或几种。
[0011]环形轨道的升降采取液压、机械或其他方式。
[0012]有益效果:
目前的无损检测设备多为便携式或台式设备，以人工或简单直线行走方式检测，检测效率低，自动化程度低，而且对人员占用较大。本专利所提出的方法，突破了传统无损检测设备对工件的限制和对人工的要求，可以以较低的成本实现对大型工件的无损检测，尤其适合对批次多、数量大但是单批数目少的的大型工件的无损检测。
[0013]【附图说明】:
图1为环形轨道示意图图2为机器人对工件无损检测的示意图附图标记:1.环形轨道，2.升降杆，3.无损检测机器人，4.大型工件【具体实施方式】:
为更好地说明本发明，便于理解本发明的技术方案，本发明的典型但非限制性的实施例如下。
[0014]结合图说明本
【发明内容】
所提及的一种用于大型工件无损检测的环形轨道机器人，用于大型铸钢件的无损检测。
[0015]工件尺寸约2X2Xlm。设4根立柱，立柱直径0.lm，高2.5m。环形轨道直径3m。
[0016]机器人本体选用那智SRA100机器人,最大工作半径2.6m,最大负重100kg,重复定位精度0.1mm。控制系统采用日本OTC (欧地希)的FDll控制系统。
[0017]所用无损检测设备为射线检验(RT)、超声检测(UT)相结合，机器人与控制中心的通信采取有线通信。
[0018]申请人声明，以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种用于大型工件无损检测的环形轨道机器人，其特征在于:为对外形复杂、检测工作量大的大型工件，设定可以上下移动的环形轨道置于工件周围，工业机器人在轨道上行走，可以达到不同的位置；机械手臂上安装便携式无损检测设备，以移动的方式，每次检测一小部分，完成大型工件的无损检测；同时，设备与控制中心连接，接受控制中心传送的位置信息，并将相应位置的无损检测结果返回。
2.根据权利I所述的无损检测环形轨道机器人，其特征在于:工业机器人采用成熟的商用机器人平台，安装于底座上；底座安装于环形轨道，并可沿环形轨道行走，可以达到工件周围不同的位置。
3.根据权利I所述的无损检测环形轨道机器人，其特征在于:所用无损检测设备为射线检验(RT )、超声检测(UT )、涡流检测(ECT )中的一种或几种。
4.根据权利I所述的无损检测环形轨道机器人，其特征在于:机器人与控制中心的通信采取有线通信、WiFi通信、蓝牙通信中的一种或几种。
5.根据权利I所述的无损检测环形轨道机器人，其特征在于:环形轨道的升降采取液压、机械或其他方式。
【专利摘要】一种用于大型工件无损检测的环形轨道机器人，其技术方案为对外形复杂、检测工作量大的大型工件，设定可以上下移动的环形轨道置于工件周围，工业机器人在轨道上行走，可以达到不同的位置；机械手臂上安装便携式无损检测设备，以移动的方式，每次检测一小部分，完成大型工件的无损检测；同时，设备与控制中心连接，接受控制中心传送的位置信息，并将相应位置的无损检测结果返回。本发明所提出的方法，突破了传统无损检测设备对工件的限制和对人工的要求，可以以较低的成本实现对大型工件的无损检测，尤其适合对批次多、数量大但是单批数目少的大型工件的无损检测。
【IPC分类】B25J19-00, B25J5-02
【公开号】CN104589303
【申请号】CN201410673954
【发明人】赵婉艺, 陈志华
【申请人】安徽省库仑动力自动化科技有限公司
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2014年11月21日