一种用于工业射线探伤的自动换片装置及换片方法

技术领域

本发明涉及工业探伤技术领域，尤其涉及一种用于工业射线探伤的自动换片装置及换片方法。

背景技术

现有探伤是利用某种射线来检查物体内部缺陷的一种方法。常用的射线有X射线和γ射线两种。X射线和γ射线能不同程度地透过金属材料，对照相胶片产生感光作用。利用这种性能，当射线通过被检查的物体时，因物体内部缺陷对射线的吸收能力不同，使射线落在胶片上的强度不一样，胶片感光程度也不一样，这样就能准确、可靠、非破坏性地显示缺陷的形状、位置和大小。

现有的探伤设备因其中发出的射线对人体有着较大的辐射伤害，所以射线现场对于人工的操作时间有着明确的规范。人工只能在检测环境中射线辐射剂量达到一定标准后才能进行相关的换片和取片操作，这样降低了检测效率，而且不能多胶片，多位置的检测，人工需要频繁的更换胶片和相关胶片的位置。而且目前的胶片取放设备大都固定在一定的检测场合，不能灵活的移动或者更换检测场地。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种用于工业射线探伤的自动换片装置，在物体探伤过程中可以实现胶片的自动取放，自动将成像的胶片运出，自动更换新的胶片到相关的辐射场地，不需要人工参与检测过程，同时能在不同的场地下使用，提高了探伤检测的效率。

为实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：所述用于工业射线探伤的自动换片装置，包括移动底座及其上设置的电气柜、屏蔽铅库、升降式机械臂和AGV车体，所述屏蔽铅库内设置有胶片料框Ⅰ，所述升降式机械臂的执行端安装有胶片夹具，所述电气柜内设置有供电部件和控制柜，所述供电部件通过所述控制柜与所述升降式机械臂、胶片夹具和AGV车体电连接。

进一步地，所述控制柜内设置有PLC控制单元，所述移动底座靠近所述升降式机械臂的一端设置有距离传感器Ⅰ，所述距离传感器Ⅰ通过所述PLC控制单元与所述AGV车体相连。

进一步地，所述屏蔽铅库内还设置有驱动部件，所述驱动部件设置为空压机，所述胶片夹具上设置有将胶片抓取的气动夹爪，所述空压机通过换向电磁阀与所述气动夹爪相连，所述PLC控制单元与所述空压机和换向电磁阀相连。

进一步地，所述升降式机械臂包括与所述PLC控制单元电连接的升降支座及其上连接的六轴机械臂，所述升降支座固定在所述移动底座上，所述六轴机械臂的末端与所述胶片夹具固定相连。

进一步地，所述移动底座上还设置有AGV底座，所述AGV底座内容置所述AGV车体，所述AGV车体的上端设置有承载胶片的胶片料框Ⅱ。

进一步地，所述AGV底座的外侧开口设置，所述移动底座靠近所述AGV底座的开口端处转动连接有与地面接触的导向板，所述导向板的两侧分别通过电动伸缩部件与所述移动底座相连。

进一步地，所述屏蔽铅库上端开口处设置有电动滑板和距离传感器Ⅱ，所述距离传感器Ⅱ通过所述PLC控制单元与所述电动滑板电连接。

进一步地，所述屏蔽铅库的一侧还设置有工具箱；所述移动底座的四周还设置有多个用于调节所述移动底座水平度的螺旋升降器。

一种用于工业射线探伤的自动换片方法，使用所述的自动换片装置，包括以下步骤：

1)AGV车体装运待检测胶片并移动到厂区指定区域；

2)PLC控制单元控制升降式机械臂和胶片夹具动作将待检测胶片抓取后移动到胶片料框Ⅰ内；

3)当所有待检测胶片均转移到胶片料框Ⅰ内后，PLC控制单元向AGV车体发出驶离厂区到达指定装片位置装片的指令；

4)PLC控制单元控制升降式机械臂和胶片夹具动作，将胶片料框Ⅰ内的待检测胶片抓取并移动到工业射线探伤的检测位，检测完成后，将检测后的胶片放回胶片料框Ⅰ内；

5)当所有检测后的胶片均放回胶片料框Ⅰ内后，PLC控制单元向AGV车体发出换片指令，使AGV车体携带新的待检测胶片到达厂区指定区域；

6)PLC控制单元控制升降式机械臂和胶片夹具动作，将AGV车体内的待检测胶片和胶片料框Ⅰ内已检测的胶片对调，对调完成后驱动AGV车体带动检测完成的胶片驶离厂区。

进一步地，所述步骤1)和步骤5)中的厂区指定区域位于所述移动底座靠近所述升降式机械臂的一端，且所述距离传感器Ⅰ将检测的移动底座与AGV车体之间的距离信号传输给PLC控制单元，所述PLC控制单元控制所述AGV车体停止或移动。

本发明的有益效果是：

1、本发明通过使用移动底座承载电气柜、屏蔽铅库、升降式机械臂和AGV车体，可根据需要移动到相应的工业射线探伤检测位置，可实现自动取片和自动探伤检测；本发明通过控制柜控制升降式机械臂动作使升降式机械臂带动胶片夹具移动到取片位置，通过控制柜控制胶片夹具实现胶片的夹取和释放动作，从而实现了胶片的自动换片，通过控制柜控制AGV车体动作实现了待测胶片和已检测胶片的运输和装片动作，在物体探伤过程中可以实现胶片的自动取放，自动将成像的胶片运出，自动更换新的胶片到相关的辐射场地，不需要人工参与检测过程，降低了人工成本，提高了物体探伤检测的效率。

2、本发明通过在移动底座靠近升降式机械臂的一端设置距离传感器Ⅰ，通过距离传感器Ⅰ检测移动底座一端与AGV车体之间的距离，当达到设定的距离范围后通过控制柜内的PLC控制单元控制AGV车体停止动作，使升降式机械臂和胶片夹具可稳定、安全、可靠地进行取片和胶片对调的动作。

3、本发明通过在移动底座上设置外侧开口的AGV底座，靠近其开口端处转动连接导向板，导向板通过电动伸缩部件与移动底座相连，通过操作电动伸缩部件可使导向板翻转并与地面接触，从而可使AGV底座内的AGV车体顺利驶到地面上。

4、本发明通过在屏蔽铅库上端开口处设置电动滑板和距离传感器Ⅱ，当不使用屏蔽铅库时，电动滑板将屏蔽铅库的上端开口密封，起到了防尘的作用，当需要向其中放置胶片的过程中，距离传感器Ⅱ检测屏蔽铅库上端与升降式机械臂之间的距离，当距离达到设定范围后，电动滑板在PLC控制单元的控制下自动开启，使操作更加自动化。

综上，该自动换片装置结构布置紧凑合理，在物体探伤过程中可以实现胶片的自动取放，自动将成像的胶片运出，自动更换新的胶片到相关的辐射场地，不需要人工参与检测过程，同时能在不同的场地下使用，提高了使用的灵活性和探伤检测的效率。

附图说明

下面对本发明说明书各幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1为本发明中自动换片装置的主视图；

图2为本发明中将AGV车体去除后的自动换片装置的俯视图；

图3为本发明中AGV车体的俯视图；

图4为本发明的控制原理图；

上述图中的标记均为：1.移动底座，2.电气柜，3.屏蔽铅库，4.升降式机械臂，41.升降支座，42.六轴机械臂，5.AGV车体，6.胶片料框Ⅰ，7.胶片夹具，8.距离传感器Ⅰ，9.驱动部件，10.AGV底座，11.胶片料框Ⅱ，12.导向板，13.电动滑板，14.距离传感器Ⅱ，15.工具箱，16.螺旋升降器。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明具体的实施方案为：如图1、图2和图4所示，一种用于工业射线探伤的自动换片装置，包括移动底座1及其上设置的电气柜2、屏蔽铅库3、升降式机械臂4和AGV车体5，通过使用移动底座1承载电气柜2、屏蔽铅库3、升降式机械臂4和AGV车体5，可根据需要移动到相应的工业射线探伤检测位置，可实现自动取片和自动探伤检测；其中的屏蔽铅库3内设置有用于暂存胶片的胶片料框Ⅰ6，升降式机械臂4的执行端安装有胶片夹具7，电气柜2内设置有供电部件和控制柜，供电部件通过控制柜与升降式机械臂4、胶片夹具7和AGV车体5电连接，通过控制柜控制升降式机械臂4动作使升降式机械臂4带动胶片夹具7移动到取片位置，通过控制柜控制胶片夹具7实现胶片的夹取和释放动作，从而实现了胶片的自动换片，通过控制柜控制AGV车体5动作实现了待测胶片和已检测胶片的运输和装片动作，在物体探伤过程中可以实现胶片的自动取放，自动将成像的胶片运出，自动更换新的胶片到相关的辐射场地，不需要人工参与检测过程，降低了人工成本，提高了物体探伤检测的效率。

具体地，其中的控制柜内设置有PLC控制单元，控制柜外还可设置操作面板，操作面板上可设置控制供电部件工作的开关机按键，移动底座1靠近升降式机械臂4的一端设置有距离传感器Ⅰ8，距离传感器Ⅰ8通过PLC控制单元与AGV车体5相连，通过距离传感器Ⅰ8检测移动底座1一端与AGV车体5之间的距离，当达到设定的距离范围后通过控制柜内的PLC控制单元控制AGV车体5停止动作，使升降式机械臂4和胶片夹具7可稳定、安全、可靠地进行取片和胶片对调的动作。

具体地，其中的屏蔽铅库3内还设置有驱动部件9，驱动部件9设置为空压机，胶片夹具7上设置有将胶片抓取的气动夹爪，气动夹爪由气缸来驱动，空压机通过换向电磁阀与气动夹爪的气缸相连，PLC控制单元与空压机和换向电磁阀相连，通过换向电磁阀的换向来达到气动夹爪夹紧和放松的动作，从而实现胶片的夹紧和放松。

具体地，其中的升降式机械臂4包括与PLC控制单元电连接的升降支座41及其上连接的六轴机械臂42，升降支座41固定在移动底座1上，六轴机械臂42的末端与胶片夹具7固定相连，通过升降支座41可控制胶片夹具7的高度，通过六轴机械臂42可使胶片夹具7在空间六个自由度动作，实现多角度定位抓取胶片，使胶片的取放更加灵活。

具体地，其中的移动底座1上还设置有AGV底座10，AGV底座10内容置AGV车体5，AGV车体5的上端设置有承载胶片的胶片料框Ⅱ11(如图3所示)，AGV底座10的外侧开口设置，移动底座1靠近AGV底座10的开口端处转动连接有与地面接触的导向板12，导向板12的两侧分别通过电动伸缩部件与移动底座1相连，其中的电动伸缩部件可设置成电动伸缩杆、电动伸缩气缸或液压缸等，可在控制柜外的操作面板上设置控制电动伸缩杆动作的按钮和控制AGV车体5驶离移动底座1的按钮，通过操作电动伸缩部件可使导向板翻转并与地面接触，从而可使AGV底座10内的AGV车体5顺利驶到地面上。

具体地，其中的屏蔽铅库3上端开口处设置有电动滑板13和距离传感器Ⅱ14，距离传感器Ⅱ14通过PLC控制单元与电动滑板13电连接，当不使用屏蔽铅库3时，电动滑板13将屏蔽铅库3的上端开口密封，起到了防尘的作用，当需要向其中放置胶片的过程中，距离传感器Ⅱ4检测屏蔽铅库3上端与升降式机械臂4之间的距离，当距离达到设定范围后，电动滑板13在PLC控制单元的控制下自动开启，使操作更加自动化。

另外，屏蔽铅库3的一侧还设置有工具箱15，用于放置该装置需要的工具和吊具；移动底座1的四周还设置有多个安装孔，安装孔的上端安装螺旋升降器16，螺旋升降器16的升降丝杆伸入安装孔内，通过手动操作螺旋升降器16可使升降丝杆的底端伸出安装孔与地面接触，通过调节升降丝杆的伸出距离可调节移动底座1的水平度，保证整个装置运行的稳定性。

一种用于工业射线探伤的自动换片方法，使用上述的自动换片装置，包括以下步骤：

1)通过机械手将待检测胶片装入AGV车体5的胶片料框Ⅱ11内，然后根据PLC控制单元设定的路径使装运待检测胶片的AGV车体5移动到移动底座1靠近升降式机械臂4的一端，移动底座1一端的距离传感器Ⅰ8将检测的移动底座1与AGV车体5之间的距离信号传输给PLC控制单元，直到AGV车体5与移动底座1之间的距离达到设定的距离范围，PLC控制单元控制AGV车体5停止；

2)PLC控制单元控制升降式机械臂4、空压机和换向电磁阀动作，通过胶片夹具7将待检测胶片抓取后移动到胶片料框Ⅰ6内；

3)当所有待检测胶片均转移到胶片料框Ⅰ6内后，PLC控制单元向AGV车体5发出驶离厂区到达指定装片位置装片的指令；

4)PLC控制单元控制降式机械臂4、空压机和换向电磁阀动作，通过胶片夹具7将胶片料框Ⅰ6内的待检测胶片抓取并移动到工业射线探伤的检测位，检测完成后，将检测后的胶片放回胶片料框Ⅰ6内，然后再从胶片料框Ⅰ6内取出新的待检测胶片到下一个检测位置，依次将胶片料框Ⅰ6内的所有胶片用完；

5)当所有检测后的胶片均放回胶片料框Ⅰ6内后，PLC控制单元向AGV车体5发出换片指令，使AGV车体5携带新的待检测胶片到达移动底座1靠近升降式机械臂4的一端；

6)PLC控制单元控制降式机械臂4、空压机和换向电磁阀动作，通过胶片夹具7将AGV车体5内的待检测胶片和胶片料框Ⅰ6内已检测的胶片逐一对调，对调完成后驱动AGV车体5带动检测完成的胶片驶离厂区。

综上，本发明中的自动换片装置结构布置紧凑合理，在物体探伤过程中可以实现胶片的自动取放，自动将成像的胶片运出，自动更换新的胶片到相关的辐射场地，不需要人工参与检测过程，同时能在不同的场地下使用，提高了使用的灵活性和探伤检测的效率。

以上所述，只是用图解说明本发明的一些原理，本说明书并非是要将本发明局限在所示所述的具体结构和适用范围内，故凡是所有可能被利用的相应修改以及等同物，均属于本发明所申请的专利范围。