一种双臂协同式检测装置及其检测方法

本发明属于自动化检测，具体说是一种双臂协同式检测装置及其检测方法。

背景技术：

1、随着工业化、城镇化的发展，工业、企业与居民对管道类需求量逐年增多，而且对于管道的直径和长度要求也更加严格，然而管道在制造加工的过程中，需要对管道的内部进行检测，而细长管内部的检测一直是个难题，因其结构的特殊性不容易对其进行检测。现有技术中，对细长管进行检测时，往往需要人工将检测器缓慢放入长管内，等到达底部之后再通过卷线器慢慢收回，这样操作会消耗掉大量的人力和物力。

技术实现思路

1、本发明目的是提供一种双臂式协同式检测装置及其方法，能够利用双臂式机械结构和电磁发射实现检测器快速发射进入细长管内以及快速回收检测器，减少了人工放置和收回有线检测器的时间。本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：一种双臂协同式检测装置，包括：导轨、砧材、滑块、舵机连接件、固定台、收发检测装置、检测器、回收器以及电磁发射系统。

2、其中，砧材有多个，分别铺设于工作平面上；所述导轨与砧材交叉设置，且导轨固定于砧材上方；所述导轨上滑动设有滑块，所述滑块顶面上固设有固定台，以带动固定台在导轨上实现位移；

3、所述收发检测装置固设于固定台上，且收发检测装置与电磁发射系统连接，用于为收发检测装置发射检测器提供动力；

4、所述收发检测装置内设有与其连接的检测器，用于被收发检测装置送入细长管内，对细长管的管道内部进行检测；

5、所述回收器与检测器连接，用于放置于收发检测装置中，通过电磁发射系统将回收器沿检测器反方向发射，以将检测器带出至细长管外，对回收器进行回收。

6、所述收发检测装置，包括：管固定装置、立柱、绕组线圈管、舵机、反向线圈管以及固定臂；

7、所述管固定装置固设于固定台，用于夹持待检测的细长管；

8、所述立柱有两个，均固接于固定台上，每个所述立柱底部均固接有舵机连接件；所述舵机连接件上固设有舵机；所述舵机的输出端转动设有固定臂，对应两个立柱上的固定臂末端分别固设有绕组线圈管和反向线圈管；

9、所述绕组线圈管和反向线圈管内分别设有检测器和回收器，所述检测器用于对细长管的管道内部进行检测；

10、所述绕组线圈管和反向线圈管均与电磁发射系统连接。

11、所述绕组线圈管和反向线圈管相对设置，且绕组线圈管和反向线圈管沿固定台的中心轴对称固设于固定台两侧；

12、所述管固定装置的中心轴与固定台的中心轴相重合。

13、所述绕组线圈管和反向线圈管的缠绕方式为：每层沿绕组架轴向缠绕30匝，且缠绕4层；

14、所述绕组线圈管和反向线圈管均为pla材质，且绕组通过1mm线径的漆包线铜线进行缠绕。

15、所述立柱通过角码固连在固定台上，根据固定臂的长度，沿固定台上设置的u型槽调整与管固定装置轴线间的距离。

16、所述固定臂的长度等于舵机与管固定装置中心之间的水平距离，以使固定臂摆动后，使绕组线圈管和反向线圈管与细长管同轴。

17、所述检测器，包括外壳、缓冲垫、出线孔、摄像头和led光源组；

18、其中，所述缓冲垫安装于外壳前端；所述出线孔在外壳的尾端；所述摄像头固定于外壳的中前端，以用于对管内部情况进行记录；所述的led光源组分布在摄像头的四周，以用于对摄像头补充摄像亮度。

19、所述回收器通过连接线经出线孔与检测器的外壳内固接，用于回收检测器。

20、所述电磁发射系统与绕组线圈管和反向线圈管的线圈输入端连接；

21、所述电磁发射系统，包括：电源与零电压开关zvs的输入端连接；电源与零电压开关zvs的输入端之间设有总开关，用于控制总电源的通断；

22、零电压开关zvs的三相引脚连入变压器输入端，变压器的正、负极输出端分别连入整流桥芯片的正、负极输入端；

23、整流桥芯片的负极输出端连入绕组线圈管和反向线圈管的一个线圈输入端；发射触发电路与绕组线圈管和反向线圈管的另一个线圈输入端连接；

24、整流桥芯片的正极输出端通过充电开关分别与发射触发电路和电容正极连接；电容的负极连入线圈输入端。

25、所述发射触发电路，包括：电池、晶闸管、二极管、发射开关；

26、所述晶闸管的阳极a端分别与电容正极和充电开关连接，用于维持电流；

27、所述晶闸管的阴极k端分别与电池负极和绕组线圈管和反向线圈管的另一个线圈输入端连接；

28、所述晶闸管的门极g端依次经二极管、发射开关与电池正极连接，用于控制发射触发电路中的电压。

29、一种双臂协同式检测装置的检测方法，包括以下步骤：

30、1）通过导轨上的滑块调整固定台的位置，调整完成后，将被检测细长管放入管固定装置内，通过调节螺母锁紧管固定装置将细长管固定；

31、2）将检测器放入绕组线圈管内，使检测器内的摄像头对准管底；

32、3）开启总开关以及充电开关，电压依次经零电压开关、变压器、整流桥芯片进入至电容正极，以将电磁发射系统中的电容进行蓄能；

33、4）启动收发检测装置，携带有绕组线圈管的舵机从竖直位置转动到水平，将绕组线圈管对准细长管；

34、5）开启发射触发电路中的发射开关，电容放电，电磁发射系统将检测器加速，发射至细长管的底部，检测器的摄像头采集细长管的内部图像，检测完成后将携带有绕组线圈管的舵机从水平位置转动到竖直位置，恢复原始状态；

35、6）将回收器放入另一侧反向线圈管内，并将电磁发射系统中的电容进行蓄能，携带有反向线圈管的舵机从竖直位置转动到水平，将反向线圈管对准细长管；

36、7）开启发射开关，电容放电，利用电磁发射系统将回收器进行发射，通过连接线将检测器带出，实现回收；将携带有反向线圈管的舵机从水平位置转动到竖直位置，恢复原始状态。

37、本发明具有以下有益效果及优点：

38、本发明能够自动控制检测器的发射和回收，利用电磁发射系统很短的时间内将检测器加速到一个比较理想的速度，迅速到达细长管的底部，利用脉冲电磁发射系统发射电子连接线另一端的回收器，将检测器进行回收，实现对细长管快速检测，节省了检测的时间和人工成本。

技术特征：

1.一种双臂协同式检测装置，其特征在于，包括：导轨（2）、砧材（3）、滑块（4）、舵机连接件（5）、固定台（6）、收发检测装置、检测器（14）、回收器（15）以及电磁发射系统；

2.根据权利要求1所述的一种双臂协同式检测装置，其特征在于，所述收发检测装置，包括：管固定装置（7）、立柱（8）、绕组线圈管（9）、舵机（10）、反向线圈管（11）以及固定臂（12）；

3.根据权利要求2所述的一种双臂协同式检测装置，其特征在于，所述绕组线圈管（9）和反向线圈管（11）相对设置，且绕组线圈管（9）和反向线圈管（11）沿固定台（6）的中心轴对称固设于固定台（6）两侧；

4.根据权利要求3所述的一种双臂协同式检测装置，其特征在于，所述绕组线圈管（9）和反向线圈管（11）的缠绕方式为：每层沿绕组架轴向缠绕30匝，且缠绕4层；

5.根据权利要求2所述的一种双臂协同式检测装置，其特征在于，所述立柱（8）通过角码固连在固定台（6）上，根据固定臂（12）的长度，沿固定台（6）上设置的u型槽调整与管固定装置（7）轴线间的距离。

6.根据权利要求2所述的一种双臂协同式检测装置，其特征在于，所述固定臂（12）的长度等于舵机（10）与管固定装置（7）中心之间的水平距离，以使固定臂（12）摆动后，使绕组线圈管（9）和反向线圈管（11）与细长管（1）同轴。

7.根据权利要求1所述的一种双臂协同式检测装置，其特征在于，所述检测器（14），包括外壳（104）、缓冲垫（105）、出线孔（101）、摄像头（103）和led光源组（102）；

8.根据权利要求2所述的一种双臂协同式检测装置，其特征在于，电磁发射系统与绕组线圈管（9）和反向线圈管（11）的线圈输入端连接；

9.根据权利要求8所述的一种双臂协同式检测装置，其特征在于，所述发射触发电路，包括：电池、晶闸管、二极管、发射开关；

10.一种双臂协同式检测装置的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明属于自动化检测技术领域，具体说是一种双臂协同式检测装置及其检测方法，包括：导轨、砧材、滑块、舵机连接件、固定台、收发检测装置、检测器、回收器以及电磁发射系统；导轨与砧材交叉设置，导轨固定于砧材上方；导轨上滑动设有滑块，滑块顶面上固设有固定台，以带动固定台在导轨上实现位移；收发检测装置固设于固定台上，且收发检测装置与电磁发射系统连接；收发检测装置内设有与其连接的检测器；所述回收器与检测器连接，用于放置于收发检测装置中，通过电磁发射系统将回收器发射对回收器进行回收。本发明能够自动控制检测器的发射和回收，利用电磁发射系统在很短的时间内将检测器加速到一个比较理想的速度，迅速到达细长管的底部。

技术研发人员：刘金国,王云龙,薛智慧,王丹
受保护的技术使用者：中国科学院沈阳自动化研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15