РАДИАЦИОННАЯ СТЕРЕОТЕЛЕВИЗИОННАЯ УСТАНОВКА Советский патент 1969 года по МПК G01N23/00 

Изобретение относится к области неразрушающих методов обнаружения дефектов в металлах и других непрозрачных объектах путем стереоскопического просвечивания их ионизирующим излучением, преобразования этого излучения в видимый свет, телевизионной передачи изображений дефектов на безопасное расстояние и рассматривания стереоскопических изображений дефектов на экране телевизора.

Известные радиационные стереотелевизионные установки содержат два источника излучения, преобразователь излучения в видимый свет, оптическую систему, замкнутую телевизионную систему и стереоскоп. При таком конструктивном выполнении установка имеет низкую чувствительность к выявлению дефектов в изделиях различной конфигурации и низ,кую производительность труда контрольных испытаний, а также не обеспечивает минимального увода дефектного места с оси установки при качательных движениях контролируемого изделия, необходимых для определения характера, формы, размеров и глубины залегания дефектов.

Предлагаемое изобретение отличается тем, что установка снабжена расположенным мелчду источниками и преобразователем излучения манипулятором для крепления контролируемого изделия, имеющим щесть степеней

свободы и обеспечивающпм необходимые качательиые двиичсипя изделия при просвечивании под различными углами, транспортным устройством для пересылки кассет с изделиями от загрузочного уст)ойства на манипулятор и возврата их и дополнительным источником излучения для плоскостного просвечивания. Для обеспечения минимального увода дефектиого места с оси установки при качательиых движениях изделия манипулятор выпол){ен в виде стола с пентральпым отверстием, предназначеины : для размещения кассеты с изделием, име1о;иего вращательное движение

вокруг осп, перпендикулярной к плоскости, стола, осгованпя, на котором устано1влен стол, закрепленного на вгпке с возможностью качания вокруг оси, перпендикулярной к оси стола п параллельпой его тоскости, направляющ х, иараллелыпзтх оси качания вилки для ее перемещения и установленных с возможностью качания относительно оси, перпендикулярной к оси кача)пя основания в плоскости, паралельной оси вращения стола.

Транспортное устройство представляет собой шаговый транспортер, совершающий возвратно-ноступательное движение вдоль рельсов от загрузочного устройства к манипулятору и обратно, цепной транснортер, устано-вюидий механизм, перемещаемый от шагового траитаюртера к цепному транегюртеру.

Кроме того, допол,п:тгелы ЫЙ 1сточ1пп излучения расположен между двумя ксточпикамп излучения по оси, еовпадающей с осью вращения стола в горизоптальпом положении.

На фиг. 1 схематически изображена установка; па фиг. 2 - приицппиальная компоновочная схема установки без транопортпого устройства; на фиг. 3 -- кинематическая схема стереоскопа.

Раднационная стереотелевизионная установка содержит станину I с вертикальными направляющими, узел 2 источников излучения, манипулятор А, узел 3 приемииков излучения, траноиортпое устройство, включающее шаговый трансиортер 4, опускающее устройство 5, цепной транспортер 6 с упорами 7, механизм 8 подъема универсальных кассет 9 и защитных экранов 10 и диста-нциоиный пульт // управления.

На вертикальиых нанравляющих станины / раоположепы салазки 12, в верхней части которых установлены другие салазки 13 с вертикальиыми и горизонтальными натравляющими. На горизонтальных на 1равляющих салазок 13 размещен узел 2 ;-1сточииков излучения с тремя рентгеновскими трубками 14, 15 и 16, из которых трубка М служит для плоскостного иросвечивания, а трубки 15 н 16 - острофокусные. Пучки излучеиия рентгеновских трубок 14-16 направлены вниз. Две нижние острофокусные трубки 15 и 16 кинематически связаны с манипулятором Л так, что При различных перемещениях узла 2 в вертцкальном и горизонтальном направленнях оси пучков излучения всегда пересекаются в центре манинулятора А. Над острофокусными трубками 15 и 16 расиоложено маркирующее устройство, выполненное в виде радиусной рейки 17 с наконечником 18 с одной стороны и капельным диаф|рагмеп1 ым насосом 19 и противовесом 20 с другой. На наконечнике 18 укреплен вольфрамовый шарпк 21, используемый для выяв.лення границы контролируемого изделия 22. Маркирующее устройство может выдвигаться своим наконечником 18 по оси установки до соприкосновения с поверхностью контролнруе.мого изделия 22, останавливаться, наносить каплю быстросохнущей краски и возвращаться в исходное положе.ние.

Под рентгеновски.ми трубками 14-16 расположено коллнмирующее устройство, иредназначенное для ограничения нучков излучения и нолучения двух изображений контролируемого изделия 22, состоящее из двух свинцовых нластин 23, укрепленных на качающихся рычагах 24, н привода 25.

Под узлом 2 с источником излучения расположен манипулятор, на котором устанавливается контролируемое изделие 22. Манипулятор А имеет шесть степеней свободы, что нозволяет перемещать изделие 22 но трем осям координат и вращать его во:круг этих же

осей. Он имеет стол 26 с центральным отверстием, который может вращаться вокруг вертикальной оси Z, нижний несущий корпус 27, который может качаться вокруг горизонтальной оси X; вилку 28, ноддерживающую кориус стола 26 и способную качаться в вертикальной плоскости и, таким образом, поднимать или опускать стол 26; салазки 29, несущие ось с вилкой 28, которые могут неремещаться в горизонтальиой илоскости по оси X; кориус 30 с направляющими для салазок 29, имеющий возможность качаться вокруг горизонтальной оси Y и перемещаться вдоль этой же оси, н вертикальные салазки 12 с нротивовесом (на чертеже не ноказан), которые могут иеремещаться ио вертикальным наиравляющим станины / но оси Z. Все движения имеют свой электромеханический привод (на чертеже не иоказа«).

В основании станины 1 под манинулятором -4 расположен узел 3 приемников излучения, предназначенный для преобразования рентгеновского излучения в видимый свет и передачи изображения на расстояние. Узел 3 ириемНИКОВ излучения состоит из светонепроницаемого корпуса (на чертеже не ноказан), в когором размещены нреобразователь 31 излучения в видимый свет, зеркало 32, турель 33 с объективами и иередающая телевизионная

камера 34.

Уннверсальные кассеты 9 выполнены в виде тележек с зажимами (на чертеже не иоказаны) для контролируемых изделий 22. Перемещаются кассеты 9 по рельсам 35.

Управляют установкой с дистанционного нульта 11 .унравлення. На пульте 11 установлен телевизионный приемник 36, стереоскоп Б, выполненный в внде подвижного корпуса (на чертеже не показан), на котором установлены раздвигающиеся окзляры 37 с диафраг маМи 38, и ненодвижного корпуса (на чертеже не ноказан) с системой зеркал 39 Е 40 и механизмом 41 для синхронного поворота зеркал 39 и 40. Перед стереоскопом имеется

линейка 42 с подвижной меткой 43 для проведения замера глубины залегания дефекта, а также фотоаппарат 44 для фиксирования дефектных участков. Кроме того, щаговый транспортер 4 снабжен рычагами 45 и 46 для захвата и фиксации кассет 9, а опускающее устройство 5 имеет стол 47 для приема кассеты 9 после проведения контрольной операции. Работает установка в следующей носледовательностп.

Подсобный рабочий устанавливает в кассету 9 н закрепляет контролируемое изделие 22, после чего с пульта унравления подается команда на перезарядку манипулятора А.

Поднимаются защитные экраны, закрывающие проемы в защитной стене (на чертеже не показана), щаговый транспортер 4 выдвигается в проемы, захватывает рычагами 45 кассету 9 и передвигает ее на манипулятор А. Заратор -с пульта управления рентгеновскуютрубку/i уста,на1вли1ваетнеобходи.мо,е фокусное расстояние, лодпимая узел 2 с источниками излучения и манипулятор А, и начинает производить визуальный контроль из- 5 делия 22 методом плоскостного просвечивания. В это время рабочий в загрузочном помещении (на чертеже не показано) закрепляет на другой кассете 9 -следуюпдее контролируемое изделие 22.10 Если оператор замечает дефектный участок, он движениями манипулятора А подводит изображение дефектора в центр экрана телевизионного приемника 36 и путем вращения изделия 22 относительно двух горизонталь- 15 ных осей X и Y определяет характер, форму и размеры дефекта. Затем оператор включает маркирующее устройство, которое выдвигается до соприкосновения с поверхностью издеЛИЯ 22 над дефектным участком, останавли- 20 Бается, наносит на поверхность каплю быстросохнущей К|ра1ски и возвращается в исходное положение. Если при этом возникает необходимость измерить глубину залегания дефекта. наконечник 18 маркирующего устройства ос- 25 тавляется в контакте с поверхностью изделия 22, а оператор отключает рентгеновскую трубку 14 для ПЛОСКОСТНОГО просвечивания и включает две острофокусные трубки 15 и J6 для стереоскопического просвечивания, колли- зо мирующим устройством добивается получения двух четких изображений и, глядя через окуляры 37 стереоскопа Б, производит необходимые измерения или поворотом двух зе.ркал 40 с отсчетом их угла поворота по меха- 35 низму 41 при ортоскопическом стереоизображении или, двигая метку 43 по мерной линейке 42, совмещая ее поочередно то с изображением дефекта, то с изображением базовой точки (вольфрамового шарика 21 на наконечни- 40 ке 18 маркирующего устройства) и делая отсчет положений метки 43 при псевдоскопическом стереоизображении. Затем маркирующее устройство возвращается в исходное положеНие, а оператор продолжает контроль осталь- 45 ных участков изделия 22. По окончании контроля оператор отключает рентгеновские трубки 14-16 и нажимает кнопку «перезарядка манипулятора, после чего установка работает по автоматическому 50 ци-клу в следующей последовательности: все узлы манипулятора А, находивщиеся в какихто промежуточных положениях, возвращаются в исходное первоначальное положение; поднимаются защитные экраны 10 и стол 47 55 опускающего устройства 5, шаговый транспортер 4 выдвигается в проемы стены, рычагами 45 захватывает одновременно две кассеты 9 - в загрузочном помещении и на манипуляторе Л - и передвигает одну из загру- 60 зочного помещения на манипулятор А, а другую с манипулятора А на стол 47 опускающего устройства 5. Затем происходит опускание зашитных экранов 10 и стола 47. После этого оператор осуществляет контроль следую- 65 щего объекта. При этом цепной транспортер 6 упорами 7 подхватывает кассету 9 с проконтролированным изделием 22 и перемещает ее по рельсам 35 нижнего яруса к защитному экрану W, где опа останавливается и фиксируется рычагом 46 на шаговом транспортереВ этом положении включается сушильное устройство (на чертеже не показано), которое обдувает проконтролированное изделие 22 горячим воздухом п сушит краску на дефектных местах, нанесенную маркирующим устройством. При следующей перезарядке шаговый транспортер 4 выдвигает кассету 9 через нижний проем в стене в загрузочное помещенпе, где она будет поднята на уровень верхппх рельсов 55 подъемным механизмом (на чертеже не показан). Рабочий снимает проконтролированное изделие 22 и закрепляет в ту же кассету 9 следующее. Дальше цикл повторяется аналогично, Предмет и з о о р е i е н и я 1. Радиационная стереотелевизионная установка для дефектоскопии изделий, содержащая два источника излучения, преобразователь излучения в видимый свет, оптическую систему, замкнутую телевизионную систему и стереоскоп, отличающаяся тем, что, с целью повышения чувствительности установки к выявлению дефектов в изделиях различной конфигурации н повышения производительности труда, установка снабжена расположенным между источниками и преобразователем излучения манипулятором для крепления контролируемого изделия, имеющим шесть степе ей свободы и обеспечиваюшим необходимые качательные движения изделия при просвечивании под различными углами, транспортным устройством для пересылки кассет с изделия т загрузочного устройства на манипуля °Г возврата их и дополнительным источ ™ом излучения для плоскостного просвечивания. 2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения минимального уво дефектного места с оси установки при качательных движениях изделия, манипулятор выполпеп в виде стола с цептральным отверCT.ieM, предназначенным для размещения кассеты с изделием, имеющего вращательное движение вокруг оси, перпендикулярной к плоскостп стола, основания, на котором установлен стол, закрепленного на вилке с возможностью качания вокруг оси, перпендикулярной к осп стола и параллельной его плоскости, направляющих, параллельных оси качамия вилки для ее перемещения и установленных с возможностью качания относитель ° перпендикулярной к оси качания основания в плоскости, параллельной оси врашепия стола.

3. Установка по пл. 1 и 2, отличающаяся тем, что транспортное устройство представляет собой шаговый транспортер, совершающий возвратно-поступательное движение вдоль релысов от загрузочного устройства к манипулятору и обратно, цепной транспортер, установленный под шаговым транспортером, и

опускающий механизм, перемещаемый от шагового транспортера к цепному транспортеру. 4. Установка по пп. 1-3, отличающаяся тем, что дополнительный источник излучения расположен между двумя источниками излучения по оси, совпадающей с осью вращения стола в горизонтальном положении.