火箭贮箱箱底焊缝x射线数字成像检测系统及检测方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及焊接质量无损检测，射线检测技术领域，具体地，涉及一种运载火箭贮箱箱底焊缝X射线数字成像检测系统及检测方法。
【背景技术】
[0002]运载火箭燃料贮箱通常由箱体、箱底焊接而成，贮箱箱底为椭球底结构，由圆环(六块瓜瓣)、顶盖、型材框和法兰等零件焊接而成。为保证焊接质量，运载火箭贮箱焊缝需要进行100% X射线照相检测。
[0003]目前运载火箭贮箱X射线照相检测采用传统的胶片式射线照相检测技术，具有检测周期长，胶片准备、暗室显影、定影、水洗、干燥需要在暗室环境下进行，所用显影液、定影液对环境有污染，胶片、显影液、定影液为一次性使用，成本高，检测介质为底片，需要有专门的评片室在观片灯下进行评片，评片结果为纸质报告，数据难以共享，查询、复查、归档难度比较大、需要专门的房间进行底片保存。
[0004]X射线数字成像检测技术是采用数字探测器代替胶片和成像板，通过数字探测器经过图像处理直接变为数字图像。X射线数字成像检测技术的优点是可以实时进行射线检测和评片，不需要成像板和激光扫描仪，不需要进行暗室处理，便于评片、查询、保存、归档和数据共享，成本低，不污染环境；缺点是X射线数字成像检测过程采用数字探测器成像，数字探测器无法折弯，无法与管路焊缝、曲面焊缝表面贴合，对于小直径管路焊缝使用数字探测器检测时时图像变形量大，两侧管壁图像相互干扰，同时带来图像的几何放大，散射线使得图像整体不清晰度增大，降低了检测的灵敏度。
[0005]专利号为ZL 201010206202.3的发明专利介绍了管道环缝数字射线检测系统。专利号为201210079569.2介绍了一种钢管焊缝X射线实时成像检测装置，适用于环焊缝和直焊缝。上述专利只能适用于管道直焊缝、环焊缝的X射线实时成像检测，而无法适用于椭球底纵缝、环缝和法兰环缝的X射线数字成像检测。
【发明内容】
[0006]针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供运载火箭贮箱箱底焊缝X射线数字成像检测系统及检测方法。
[0007]根据本发明的一个方面，提供一种运载火箭贮箱箱底焊缝X射线数字成像检测系统，所述运载火箭的贮箱箱底为焊接形成的椭球面，其特征是，所述检测系统包括工装、变位机、第一机器人、第二机器人和总控单元，所述工装固定所述贮箱，所述变位机使所述工装及贮箱实现翻转和旋转运动，所述第一机器人和第二机器人分别设置在所述贮箱箱底的焊缝正反两面，所述第一机器人上夹持X射线机，所述第二机器人上夹持数字探测器，所述总控单元与所述变位机、第一机器人、第二机器人、X射线机和数字探测器通讯连接，所述总控单元控制所述变位机移动所述贮箱，控制所述第一机器人将所述X射线机对准焊缝进行X线照射，控制所述第二机器人将所述数字探测器对准所述焊缝，与所述X射线机对应，所述数字探测器采集所述焊缝的X射线图像。
[0008]优选地，所述总控单元通过无线方式与所述变位机、第一机器人、第二机器人、X射线机和数字探测器通讯连接。
[0009]优选地，所述总控单元还包括焊缝图像采集模块、焊缝图像处理模块、缺陷智能识别丰旲块。
[0010]优选地，所述第一机器人、变位机和第二机器人安装在曝光室，所述总控单元安装在图像评定室，所述曝光室与图像评定室通过铅板隔离。
[0011]根据本发明的另一个方面，提供一种运载火箭贮箱箱底焊缝检测系统的检测方法，其特征是，包括如下步骤:
[0012](1)在所述变位机上安装工装，在工装上安装所述贮箱；
[0013](2)所述总控单元控制所述变位机将所述贮箱运动至预设位置；
[0014](3)所述总控单元控制所述第一机器人、变位机和第二机器人的相对控制和速度，确保在整个检测过程中所述X射线机头到所述贮箱箱底焊缝、所述数字探测器到所述贮箱箱底焊缝的距离和角度基本不变；
[0015](4)所述总控单元设置和调整X射线透照工艺参数、数字成像检测工艺参数；
[0016](5)所述总控单元控制所述第一机器人上的X射线机对所述待测焊缝进行照射X射线，控制所述第二机器人上的数字探测器采集X射线图像；
[0017](6)所述总控单元采集和保存图像。
[0018]优选地，还包括以下步骤:
[0019](7)所述总控单元对图像进行处理和分析；
[0020](8)所述总控单元对缺陷进行智能识别。
[0021]与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果:
[0022]通过两个机器人和2轴变位机协调控制，配合数字探测器、X射线机、总控单元实现运载火箭贮箱椭球底焊缝的X射线数字成像检测，提高检测效率，降低X射线检测用胶片、冲洗药液、洗片机、暗室等成本，减少胶片、冲洗药液对环境污染和人员身体健康的危害，达到运载火箭贮箱箱底焊缝数字化、绿色化射线检测，为智能化检测奠定基础。
【附图说明】
[0023]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
[0024]图1为本发明的检测系统的结构示意图。
[0025]图中:1为总控单元，2为工装，3为变位机，4为第一机器人，5为第二机器人，6为固定贮箱，7为X射线机，8为数字探测器。
【具体实施方式】
[0026]下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
[0027]参见附图1，运载火箭贮箱6箱底焊缝检测系统主要包括:总控单元1、工装2、变位机3、第一机器人4、第二机器人5，工装2固定贮箱6，变位机3使工装2及贮箱6实现移动，第一机器人4和第二机器人5分别设置在贮箱6的箱底的焊缝正反两面，第一机器人4上夹持X射线机7，第二机器人5上夹持数字探测器8，总控单元1与变位机3、第一机器人4、第二机器人5、X射线机7和数字探测器8通讯连接，总控单元1控制变位机3移动贮箱6，控制第一机器人4将X射线机7对准焊缝进行X线照射，控制第二机器人5将数字探测器8对准焊缝，与X射线机7对应，数字探测器8采集焊缝的X射线图像。总控单元1通过无线方式与变位机3、第一机器人4、第二机器人5、X射线机7和数字探测器8通讯连接。总控单元1还包括焊缝图像采集模块、焊缝图像处理模块、缺陷智能识别模块，用于采集、处理X射线图像，并对缺陷进行智能识别。
[0028]运载火箭贮箱6箱底焊缝X射线数字成像检测方法的具体步骤如下:
[0029](1)在变位机3上安装工装2，在工装2上安装贮箱