本发明涉及机电领域，特别涉及一种新型铝合金筒体环缝X射线自动检测装置及方法。
背景技术：
现有铝合金筒体环焊缝X射线检测采用分段曝光、双壁单影检测工艺，每条环焊缝分8次透照。针对焊缝特点，需要将标准的430mm×360mm的胶片裁剪成360mm×80mm的胶片，并进行分装。检测人员每次透照完成后要进入曝光室取下已曝光胶片，转动筒体焊缝贴上新胶片后再次透照，考虑到曝光室内散射线对检测人员影响，一般曝光结束后等待4~5分钟才进行换片，加上曝光时间每次透照需要十几分钟，检测人员劳动强度大、检测速度慢。现有检测工艺容易发生底片标志放置出错或胶片重复曝光或未曝光造成返工现象。完成一条环焊缝检测检测人员需要八次进入曝光室，易受室内射线辐射电离空气产生的臭氧伤害。
目前没有发现同本发明类似技术的说明或报道，也尚未收集到国内外类似的资料。
技术实现要素：
本发明解决的问题是，现有铝合金筒体环焊缝X射线检测方法效率低，效果不稳定；为解决所述问题，本发明提供一种铝合金筒体环焊缝X射线自动检测装置及方法。
本发明提供的筒体环缝X射线自动检测装置包括：升降移动台、悬臂、铅板、置片台、弹簧、X射线拍摄系统、射线机升降架车、旋转移动平台、移动平车和控制操作台；所述升降移动台带动所述悬臂升降；所述置片台承载铅板，并通过弹簧与悬臂纵向连接；所述旋转移动平台带动所述置片台沿悬臂的槽横向移动；所述射线机升降架车承载所述X射线拍摄系统。
进一步所述X射线拍摄系统包括：屏蔽外罩（6）、射线机（7）、射线机光栅（8）；所述射线机（7）发射X射线；所述射线机光栅（8）位于射线机（7）和待检测环缝之间，所述屏蔽外罩（6）位于射线机光栅和待检测焊缝之间，用于控制射线散射。
进一步，所述控制操作台的核心为可编程逻辑控制器，通过RS232串口通讯模块传送数据，对悬臂、筒体以及X射线机进行控制；微型单板计算机系统、悬臂升降电机、悬臂进退电机、筒体旋转电机及x射线机射线窗口屏蔽控制器通过RS-232串口及数字I/O口组成通讯网络。
进一步，所述旋转移动平台包括一垂直于旋转移动平台底板的直杆，所述直杆从下往上依次穿过悬臂的槽、置片台、铅板；所述弹簧一端连在所述置片台，一端与所述直杆同步沿所述槽内的导轨移动。
本发明提供的筒体环缝X射线自动检测方法包括：
步骤一、在控制操作台上设置参数，将筒体装在旋转移动平台上，悬臂位于筒体内侧，X射线胶片放置在置片台上，旋转移动平台的位置，使所述X射线胶片贴在筒体焊缝的第一段；
步骤二、移动屏蔽外罩到焊缝表面；调整射线机和射线机光栅的位置，开始对第一段焊缝曝光；
步骤三、曝光时间结束，X射线窗口关闭，悬臂下降，筒体旋转45°，调整悬臂的位置，使X射线胶片未曝光的部分贴紧下一段焊缝，开始对下一段焊缝拍摄；
步骤四、重复步骤三，完成8次检测；悬臂下降到起点位置，旋转移动平台（10）回到初始位置，更换胶片，开始检测下一条焊缝。
本发明能够利用检测装置控制自动完成一次布片，8次曝光，免去目前X射线检测过程中操作人员每次曝光结束后等待和更换胶片的环节，采用整张X射线胶片，取消X射线胶片裁剪和分装环节，实现铝合金筒体环焊缝分段拍片的自动衔接，提高铝合金筒体环焊缝X射线检测效率，焊缝透照工艺由双壁单影改成单壁单影，提高检测灵敏度。
本发明可实现铝合金筒体环焊缝的检测从传统的手工检测方式变成自动化检测，提高铝合金筒体环焊缝的检测效率、检测灵敏度和底片质量，降低了劳动强度和减少了检测成本。
附图说明
图1是本发明提供的筒体环缝X射线自动检测装置的正视图；
图2是本发明提供的筒体环缝X射线自动检测装置的侧视图；
图3是本发明提供的筒体环缝X射线自动检测方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，进一步阐述本发明。这些实施例应理解为仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。在阅读了本发明记载的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等效变化和修饰同样落入本发明权利要求所限定的范围。
如图1和图2所示，本发明实施例提供了一种铝合金筒体环缝X射线自动检测装置，包括：升降移动台1、悬臂2、铅板3、置片台4、弹簧5、X射线拍摄系统、射线机升降架车9、旋转移动平台10、移动平车11和控制操作台12；所述升降移动台1带动所述悬臂2升降；所述置片台4承载铅板3，并通过弹簧5与悬臂2纵向连接；所述旋转移动平台10带动所述置片台4沿悬臂2的槽横向移动；所述射线机升降架车9承载所述X射线拍摄系统。
本发明实施例提供的铝合金筒体环缝X射线自动检测装置由人工辅助装件布片，焊接时，筒体放置于旋转移动平台10对焊缝进行逐段检测；每焊接完成一段，由筒体旋转电机带动筒体旋转，悬臂升降电机和悬臂进退电机带动悬臂重新调整X射线胶片和焊缝的位置关系，进行下一段焊缝的检测；所述X射线拍摄系统提供X射线源，所述完成对工件的自动拍片检测。所有参与检测部件都采用步进电机驱动，保证控制的精确度；控制操作台采用平板电脑控制系统，用户通过它来设定检测数据库、调整运动参数等。
本实施例中，所述X射线拍摄系统包括：屏蔽外罩6、射线机7、射线机光栅8；所述射线机7发射X射线；所述射线机光栅8位于射线机7和待检测环缝之间，所述旋转移动平台10包括一垂直于旋转移动平台10底板的直杆，所述直杆从下往上依次穿过悬臂2的槽、置片台4、铅板3；所述弹簧5一端连在所述置片台4，一端与所述直杆同步沿所述槽内的导轨移动。所述屏蔽外罩6由铝板和3mm厚铅板组成，通过机架与移动平车10连接在一起。检测时，所述屏蔽外罩6置于射线机光栅8和检测部位之间，用于控制射线束的散射。所述射线机光栅8在检测过程中由系统自动控制打开或关闭，减少射线机的高压开关次数，延长射线机的寿命。
所述射线机7、所述射线机光栅8固定在所述射线机升降架车9上，可以实现所述射线机7、所述射线机光栅8的自动升降。所述射线机升降架车9有车轮和可调支架底座。
继续参考图1，所述升降移动台1采用电机—减速机驱动滚珠丝杠旋转使悬臂2实现自由升降。
所述悬臂2采用直径125mm，全长4250mm的低压流体输送焊接管；所述悬臂上开有槽，所述槽的侧壁安装有滑道。
所述旋转移动平台10，通过直线导轨在移动平车上移动，由精密齿条控制旋转移动平台在导轨上的步进精度，步进精度小于等于0.8mm。直线导轨全长8000mm，所述旋转移动平台全长4500mm，宽940mm。所述旋转平台10由两个驱动辊同步旋转，步进电机驱动。
所述旋转移动平台10包括一垂直于旋转移动平台10底板的直杆，所述直杆从下往上依次穿过悬臂2的槽、置片台4、铅板3；所述弹簧5一端连在所述置片台4，另一端卡在槽两侧面的滑道间，在旋转移动平台移动时，所述直杆带动置片台4、铅板3、以及X射线胶片同步移动。
所述移动平车11车身整体采用工字钢焊接而成，有车轮和可调支架底座。移动平车全长10600mm，车宽960mm。
所述控制操作台12的核心为PLC（可编程逻辑控制器），通过RS232串口通讯模块传送数据，微型单板计算机系统、悬臂升降电机、悬臂进退电机、筒体旋转电机及x射线机射线窗口屏蔽控制器通过PLC通讯模块的RS-232串口及数字I/O口一起组成通讯网络。
所述控制操作台12在检测时可通过人机界面进行自动/手动切换，手动时均可调节每轴运动距离，并进行存储。各轴做独立的定位运动，操作者设定各轴的运动距离或运动的角度，在触摸屏显示界面上，对运动的各轴输入有效数值，输入数值后点击开始按钮，工件即可以按照指定的运动距离运动。通过控制程序可以设定各种工件检测参数，包括各电机的运动参数（速度、位移距离），能够根据检测需要设定多个检测位置，同时能够预置各筒体环焊缝的检测参数到数据库中以备调用。工作时，工件由人工辅助到达检测位置，当操作人员选定型号后，此时PLC根据数据库参数自动进行各部位的拍片检测。
本发明还提供采用本发明所提供的筒体环缝X射线自动检测装置的检测方法。结合参考图1和图3，在一个实施例中，首先在控制操作台12的上设置人机界面设置参数，接着将筒体通过旋转移动平台10放置在移动平车11上，使悬臂2处于初始换片位置，将X射线胶片和铅板3放置在置片台4上，移动悬臂2自动前行、上升292mm使悬臂上的X射线胶片紧贴在铝合金筒体焊缝第一张片部位，再移动屏蔽外罩6到焊缝外表面，将射线机7和射线机光栅8通过射线机升降架车9升高的合适位置，并移动到所需拍摄的筒体环缝上方，打开射线机光栅8，开始曝光，曝光结束后，X射线窗口关闭，悬臂2自动下降292mm，筒体旋转45°，悬臂2前进53mm，悬臂2上升292mm，使底片贴紧焊缝，开始下一段焊缝拍摄，循环7次后，完成8次检测，悬臂2下降，退回至起点处换片位置，旋转平台10移动至初始位置，更换胶片，进行下一条焊缝的检测，重复3次，完成整体筒体4条环缝的X射线检测，悬臂2退回起点处，整个拍摄过程结束。本实施例中，悬臂前进和上升的尺寸由筒体尺寸决定，在其他实施例中，悬臂前进和上升的尺寸可以根据筒体尺寸作调整，满足拍照要求即可。
本领域技术人员应当明白，说明书只是对本发明的精神和实质进行示意性说明和阐述，对本发明的任何更改和替换都属于本发明的保护范围之内。