一種用于大型工件無損檢測的環(huán)形軌道機(jī)器人的制作方法
【專利說明】
[0001]技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明屬工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于大型工件無損檢測的環(huán)形軌道機(jī)器人。
[0002]【背景技術(shù)】:
機(jī)器人(Robot )是自動執(zhí)行工作的機(jī)器裝置。它既可以接受人類指揮，又可以運(yùn)行預(yù)先編排的程序，也可以根據(jù)以人工智能技術(shù)制定的原則綱領(lǐng)行動。它的任務(wù)是協(xié)助或取代人類工作的工作，例如生產(chǎn)業(yè)、建筑業(yè)，或是危險的工作。機(jī)器人一般由執(zhí)行機(jī)構(gòu)、驅(qū)動裝置、檢測裝置和控制系統(tǒng)和復(fù)雜機(jī)械等組成。
[0003]從應(yīng)用環(huán)境出發(fā)，機(jī)器人分為兩大類，即工業(yè)機(jī)器人和特種機(jī)器人。工業(yè)機(jī)器人就是面向工業(yè)領(lǐng)域的多關(guān)節(jié)機(jī)械手或多自由度機(jī)器人。工業(yè)機(jī)器人是自動執(zhí)行工作的機(jī)器裝置，是靠自身動力和控制能力來實(shí)現(xiàn)各種功能的一種機(jī)器。它可以接受人類指揮，也可以按照預(yù)先編排的程序運(yùn)行，現(xiàn)代的工業(yè)機(jī)器人還可以根據(jù)人工智能技術(shù)制定的原則綱領(lǐng)行動。工業(yè)機(jī)器人由主體、驅(qū)動系統(tǒng)和控制系統(tǒng)三個基本部分組成。主體即機(jī)座和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，包括臂部、腕部和手部，有的機(jī)器人還有行走機(jī)構(gòu)。大多數(shù)工業(yè)機(jī)器人有3?6個運(yùn)動自由度，其中腕部通常有I?3個運(yùn)動自由度；驅(qū)動系統(tǒng)包括動力裝置和傳動機(jī)構(gòu)，用以使執(zhí)行機(jī)構(gòu)產(chǎn)生相應(yīng)的動作；控制系統(tǒng)是按照輸入的程序?qū)︱?qū)動系統(tǒng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出指令信號，并進(jìn)行控制。工業(yè)機(jī)器人按臂部的運(yùn)動形式分為四種。直角坐標(biāo)型的臂部可沿三個直角坐標(biāo)移動；圓柱坐標(biāo)型的臂部可作升降、回轉(zhuǎn)和伸縮動作；球坐標(biāo)型的臂部能回轉(zhuǎn)、俯仰和伸縮；關(guān)節(jié)型的臂部有多個轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)。工業(yè)機(jī)器人按執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動的控制機(jī)能，又可分點(diǎn)位型和連續(xù)軌跡型。點(diǎn)位型只控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)由一點(diǎn)到另一點(diǎn)的準(zhǔn)確定位，適用于機(jī)床上下料、點(diǎn)焊和一般搬運(yùn)、裝卸等作業(yè)；連續(xù)軌跡型可控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)按給定軌跡運(yùn)動，適用于連續(xù)焊接和涂裝等作業(yè)。工業(yè)機(jī)器人按程序輸入方式區(qū)分有編程輸入型和示教輸入型兩類。具有觸覺、力覺或簡單的視覺的工業(yè)機(jī)器人，能在較為復(fù)雜的環(huán)境下工作；如具有識別功能或更進(jìn)一步增加自適應(yīng)、自學(xué)習(xí)功能，即成為智能型工業(yè)機(jī)器人。它能按照人給的“宏指令”自選或自編程序去適應(yīng)環(huán)境，并自動完成更為復(fù)雜的工作。工業(yè)機(jī)器人能替代越來越昂貴的勞動力，同時能提升工作效率和產(chǎn)品品質(zhì)。富士康機(jī)器人可以承接生產(chǎn)線精密零件的組裝任務(wù)，更可替代人工在噴涂、焊接、裝配等不良工作環(huán)境中工作，并可與數(shù)控超精密鐵床等工作母機(jī)結(jié)合模具加工生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率，替代部分非技術(shù)工人。使用工業(yè)機(jī)器人可以降低廢品率和產(chǎn)品成本，提高了設(shè)備的利用率，降低了工人誤操作帶來的風(fēng)險等，其帶來的一系列效益也十分明顯，例如減少人工用量、減少設(shè)備損耗、加快技術(shù)創(chuàng)新速度、提高企業(yè)競爭力等。機(jī)器人具有執(zhí)行各種任務(wù)特別是高危任務(wù)的能力，平均故障間隔期達(dá)60000小時以上，比傳統(tǒng)的自動化工藝更加先進(jìn)。在發(fā)達(dá)國家中工業(yè)機(jī)器人自動化生產(chǎn)線成套裝備已成為自動化裝備的主流及未來的發(fā)展方向。國外汽車行業(yè)、電子電器行業(yè)、工程機(jī)械等行業(yè)已大量使用工業(yè)機(jī)器人自動化生產(chǎn)線以保證產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)高效率。目前典型的成套裝備有大型轎車殼體沖壓自動化系統(tǒng)技術(shù)和成套裝備、大型機(jī)器人車體焊裝自動化系統(tǒng)技術(shù)和成套裝備、電子電器等機(jī)器人。
[0004]無損檢測是指在不損害或不影響被檢測對象使用性能，不傷害被檢測對象內(nèi)部組織的前提下，利用材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)異常或缺陷存在引起的熱、聲、光、電、磁等反應(yīng)的變化，以物理或化學(xué)方法為手段，借助現(xiàn)代化的技術(shù)和設(shè)備器材，對試件內(nèi)部及表面的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、狀態(tài)及缺陷的類型、性質(zhì)、數(shù)量、形狀、位置、尺寸、分布及其變化進(jìn)行檢查和測試的方法[I]。無損檢測是工業(yè)發(fā)展必不可少的有效工具，在一定程度上反映了一個國家的工業(yè)發(fā)展水平，無損檢測的重要性已得到公認(rèn)，主要有射線檢驗(yàn)(RT)、超聲檢測(UT)、磁粉檢測(MT)和液體滲透檢測(PT)四種。其他無損檢測方法有渦流檢測(ECT)、聲發(fā)射檢測(AE)、熱像/紅外(TIR)、泄漏試驗(yàn)(LT)、交流場測量技術(shù)(ACFMT)、漏磁檢驗(yàn)(MFL)、遠(yuǎn)場測試檢測方法(RFT )、超聲波衍射時差法(TOFD )等。
[0005]無損檢查目視檢測范圍:1、焊縫表面缺陷檢查。檢查焊縫表面裂紋、未焊透及焊漏等焊接質(zhì)量。2、狀態(tài)檢查。檢查表面裂紋、起皮、拉線、劃痕、凹坑、凸起、斑點(diǎn)、腐蝕等缺陷。3、內(nèi)腔檢查。當(dāng)某些產(chǎn)品(如蝸輪泵、發(fā)動機(jī)等)工作后，按技術(shù)要求規(guī)定的項目進(jìn)行內(nèi)窺檢測。4、裝配檢查。當(dāng)有要求和需要時，使用同三維工業(yè)視頻內(nèi)窺鏡對裝配質(zhì)量進(jìn)行檢查；裝配或某一工序完成后，檢查各零部組件裝配位置是否符合圖樣或技術(shù)條件的要求；是否存在裝配缺陷。5、多余物檢查。檢查產(chǎn)品內(nèi)腔殘余內(nèi)屑，外來物等多余物。
[0006]目前的無損檢測設(shè)備多為便攜式或臺式設(shè)備，以人工或簡單直線行走方式檢測，檢測效率低，自動化程度低，而且對人員占用較大。
[0007]
【發(fā)明內(nèi)容】
:
鑒于以上技術(shù)的不足，本發(fā)明針對普通噴丸拋光設(shè)備難以加工的大型工件，提出一種用于大型工件無損檢測的環(huán)形軌道機(jī)器人，其技術(shù)方案為為對外形復(fù)雜、檢測工作量大的大型工件，設(shè)定可以上下移動的環(huán)形軌道置于工件周圍，工業(yè)機(jī)器人在軌道上行走，可以達(dá)到不同的位置；機(jī)械手臂上安裝便攜式無損檢測設(shè)備，以移動的方式，每次檢測一小部分，完成大型工件的無損檢測；同時，設(shè)備與控制中心連接，接受控制中心傳送的位置信息，并將相應(yīng)位置的無損檢測結(jié)果返回。
[0008]設(shè)環(huán)形軌道置于工件周圍，環(huán)形軌道安裝在一組立柱上，軌道可以沿立柱上下移動；工業(yè)機(jī)器人采用成熟的商用機(jī)器人平臺，安裝于底座上。底座安裝于環(huán)形軌道，并可沿環(huán)形軌道行走，可以達(dá)到工件周圍不同的位置。
[0009]所用無損檢測設(shè)備為射線檢驗(yàn)(RT)、超聲檢測(UT)、渦流檢測(ECT)中的一種或幾種。
[0010]機(jī)器人與控制中心的通信采取有線通信、WiFi通信、藍(lán)牙通信中的一種或幾種。
[0011]環(huán)形軌道的升降采取液壓、機(jī)械或其他方式。
[0012]有益效果:
目前的無損檢測設(shè)備多為便攜式或臺式設(shè)備，以人工或簡單直線行走方式檢測，檢測效率低，自動化程度低，而且對人員占用較大。本專利所提出的方法，突破了傳統(tǒng)無損檢測設(shè)備對工件的限制和對人工的要求，可以以較低的成本實(shí)現(xiàn)對大型工件的無損檢測，尤其適合對批次多、數(shù)量大但是單批數(shù)目少的的大型工件的無損檢測。
[0013]【附圖說明】:
圖1為環(huán)形軌道示意圖圖2為機(jī)器人對工件無損檢測的示意圖附圖標(biāo)記:1.環(huán)形軌道，2.升降桿，3.無損檢測機(jī)器人，4.大型工件【具體實(shí)施方式】:
為更好地說明本發(fā)明，便于理解本發(fā)明的技術(shù)方案，本發(fā)明的典型但非限制性的實(shí)施例如下。
[0014]結(jié)合圖說明本
【發(fā)明內(nèi)容】
所提及的一種用于大型工件無損檢測的環(huán)形軌道機(jī)器人，用于大型鑄鋼件的無損檢測。
[0015]工件尺寸約2X2Xlm。設(shè)4根立柱，立柱直徑0.lm，高2.5m。環(huán)形軌道直徑3m。
[0016]機(jī)器人本體選用那智SRA100機(jī)器人,最大工作半徑2.6m,最大負(fù)重100kg,重復(fù)定位精度0.1mm?？刂葡到y(tǒng)采用日本OTC (歐地希)的FDll控制系統(tǒng)。
[0017]所用無損檢測設(shè)備為射線檢驗(yàn)(RT)、超聲檢測(UT)相結(jié)合，機(jī)器人與控制中心的通信采取有線通信。
[0018]申請人聲明，以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1.一種用于大型工件無損檢測的環(huán)形軌道機(jī)器人，其特征在于:為對外形復(fù)雜、檢測工作量大的大型工件，設(shè)定可以上下移動的環(huán)形軌道置于工件周圍，工業(yè)機(jī)器人在軌道上行走，可以達(dá)到不同的位置；機(jī)械手臂上安裝便攜式無損檢測設(shè)備，以移動的方式，每次檢測一小部分，完成大型工件的無損檢測；同時，設(shè)備與控制中心連接，接受控制中心傳送的位置信息，并將相應(yīng)位置的無損檢測結(jié)果返回。
2.根據(jù)權(quán)利I所述的無損檢測環(huán)形軌道機(jī)器人，其特征在于:工業(yè)機(jī)器人采用成熟的商用機(jī)器人平臺，安裝于底座上；底座安裝于環(huán)形軌道，并可沿環(huán)形軌道行走，可以達(dá)到工件周圍不同的位置。
3.根據(jù)權(quán)利I所述的無損檢測環(huán)形軌道機(jī)器人，其特征在于:所用無損檢測設(shè)備為射線檢驗(yàn)(RT )、超聲檢測(UT )、渦流檢測(ECT )中的一種或幾種。
4.根據(jù)權(quán)利I所述的無損檢測環(huán)形軌道機(jī)器人，其特征在于:機(jī)器人與控制中心的通信采取有線通信、WiFi通信、藍(lán)牙通信中的一種或幾種。
5.根據(jù)權(quán)利I所述的無損檢測環(huán)形軌道機(jī)器人，其特征在于:環(huán)形軌道的升降采取液壓、機(jī)械或其他方式。
【專利摘要】一種用于大型工件無損檢測的環(huán)形軌道機(jī)器人，其技術(shù)方案為對外形復(fù)雜、檢測工作量大的大型工件，設(shè)定可以上下移動的環(huán)形軌道置于工件周圍，工業(yè)機(jī)器人在軌道上行走，可以達(dá)到不同的位置；機(jī)械手臂上安裝便攜式無損檢測設(shè)備，以移動的方式，每次檢測一小部分，完成大型工件的無損檢測；同時，設(shè)備與控制中心連接，接受控制中心傳送的位置信息，并將相應(yīng)位置的無損檢測結(jié)果返回。本發(fā)明所提出的方法，突破了傳統(tǒng)無損檢測設(shè)備對工件的限制和對人工的要求，可以以較低的成本實(shí)現(xiàn)對大型工件的無損檢測，尤其適合對批次多、數(shù)量大但是單批數(shù)目少的大型工件的無損檢測。
【IPC分類】B25J19-00, B25J5-02
【公開號】CN104589303
【申請?zhí)枴緾N201410673954
【發(fā)明人】趙婉藝, 陳志華
【申請人】安徽省庫侖動力自動化科技有限公司
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2014年11月21日