CN109366493B - 一种贴片机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种贴片机器人，其包括由下向上依次连接的行走机构、升降机构以及伸缩机构，在伸缩机构上水平连接有贴片执行机构。其中，行走机构用于实现贴片机器人的前进、后退或转弯动作，升降机构用于实现伸缩机构和贴片执行机构的升降运动，另外，在伸缩机构的带动下，贴片执行机构到达底片箱进行取片、放片以及靠近待检压力容器器壁，从而实现贴片和取片动作。本发明将贴片、取片等重劳动内容由其自身来完成，极大地降低了检测人员的劳动强度。本发明不需要人工进行贴片、取片等操作，大大提高了检测效率；伴随着检测效率的提高，会加快整个加工生产的效率，减少因为检测效率低而造成的误工现象。本发明能够减少辐射对操作人员的人身伤害。

Description

一种贴片机器人

技术领域

本发明涉及一种贴片机器人。

背景技术

射线探伤是压力容器、造船、锅炉等设备制造过程中常用的无损检测方法之一。特别是在压力容器制造过程中的焊缝探伤中，目前主要采用人工检测的方法，存在工作效率低、影响后续工作进度、劳动强度大和对人体有伤害等缺点。

射线探伤具有以下特点：

①检测结果可用底片直接记录；

②可以获得缺陷的投影图像，缺陷定性定量准确；

③体积型缺陷检出率最高而面积型缺陷的检出率受到多种因素影响；

④适宜检验厚度较薄的工件而不适宜检验较厚工件；

⑤适宜检测对接焊缝，检测角焊缝效果较差，不适宜检测板材、楱材、锻件。

现有射线探伤主要操作步骤除了探伤要求确定、修整工件表面、工件划线、象质计的选用与摆放、标记的摆放、对焦和曝光参数的选择等准备工作外，主要包括贴片、开机检测、取片暗室处理、依据标准评片、缺陷位置和形状确定等。

在贴片过程中，操作人员需要用粉笔、尺子进行测量、画线，将胶片吸附在工件表面合适的位置，操作人员撤离现场到达操作室后，开启射线发射机检测一段焊缝，检测完毕后操作人员需去下胶片，编号以备后续暗室处理。

在射线检测过程中，根据射线检测的原理和国家标准要求进行射线探伤时，为了彻底地反映工件接头内部缺陷的存在情况，应根据焊接接头形式和工件的几何形状合理布置透照方法，按照射线源、工件和胶片之间的相互位置关系，焊缝透照方法分为纵缝透照法、环缝外透法、环缝内透法、双臂单影法和双臂双影法五种。

采用人工方法进行射线探伤检测存在工作效率低、影响后续工作进度和劳动强度大以及对操作人员身体伤害较大等缺点；诸如：

1.工作效率低

传统的操作方法要求工作人员必须进行人工测量焊缝长度、计算胶片数量、贴片、搬动厚重的X射线放射机至正确的位置以及正确的高度。

在容器内部对焊缝贴片时，由于一次只能照射一张胶片，操作人员不得不一次又一次的钻入容器内进行取片、贴片操作，过程相当繁琐且效率低下。

影响后序工作进度，压力容器的制造过程一般是先进行焊接，通过检测后才能进行修补、焊接附件、压力试验和上油漆等工作，在射线检测时，必须停止其它工作并在专门的射线探伤室内进行检测，射线探伤的低效率严重影响压力容器的制造速度。

2.劳动强度大

压力容器超声波探伤一般至少需要两个操作人员，一个操作人员进行画线、贴片、搬运射线发射机等操作，另外一个进行检测。当需要在压力容器内部进行探伤时，还需操作人员进入容器内部进行画线、贴片、放置射线发射机等操作，劳动强度非常大。

3.对人体有伤害

要求在保证完成射线探伤任务的同时，使操作人员接受的剂量当量不超过限值，并且应尽可能的降低操作人员和其他人员的吸收剂量。

防护的主要措施有屏蔽防护、距离防护和时间防护。现场照相因防护会施工组织带来一些问题，尤其是γ射线，对放射同位素的严格管理规定将影响工作效率和成本。

发明内容

本发明的目的在于提出一种贴片机器人，以解决手动贴片时存在的技术问题。

本发明为了实现上述目的，采用如下技术方案：

一种贴片机器人，包括由下向上依次连接的行走机构、升降机构以及伸缩机构，在伸缩机构上水平连接有贴片执行机构；其中：

升降机构包括上方滑轨、下方滑轨以及位于上方滑轨与下方滑轨之间的双剪叉单元；

双剪叉单元的顶部设有两个位于上方滑轨内且与上方滑轨配合的上方滑杆；

双剪叉单元的底部设有两个位于下方滑轨内且与下方滑轨配合的下方滑杆；

升降机构设有用于驱动两个下方滑杆同时向中间靠拢或进行相反运动的一号驱动部件；

伸缩机构包括伸缩机构底座、二号驱动部件、齿轮、上齿条、上齿条安装板、下齿条、下齿条安装板以及菱形伸缩架；其中：

伸缩机构底座安装于上方滑轨上；

二号驱动部件安装于伸缩机构底座上，并与齿轮相连；

上齿条安装于上齿条安装板的下表面上，下齿条安装于下齿条安装板的上表面上；

上齿条与下齿条平行布置；

齿轮位于上齿条与下齿条之间且分别与上齿条和下齿条啮合；

在上齿条安装板上设有沿上齿条布置方向的上导向杆；

在下齿条安装板上设有沿下齿条布置方向的下导向杆；

在伸缩机构底座上设有导向套支架；

在导向套支架上设有分别供上导向杆和下导向杆水平穿过的上导向套和下导向套；

菱形伸缩架的一端具有两个连接部，另一端具有一个连接部；

菱形伸缩架设有两个连接部一端的其中一个连接部与上齿条安装板连接，另一个连接部与下齿条安装板连接；

贴片执行机构包括第一直线电机、第一导杆、第二直线电机、第二导杆、第二导杆安装座、推杆电机以及电磁铁；其中：

第二导杆和第二导杆安装座均有两个，且均为水平布置；

第二导杆和第二导杆安装座为一对一连接，两个第二导杆为上下平行排列；

第二直线电机有两个，其中一个第二直线电机安装在上述其中一个第二导杆上，另一个第二直线电机安装在另一个第二导杆上；

第一导杆通过第一导杆安装座连接于第二导杆安装座上，且与第二导杆处于不同侧；

第一导杆竖向设置，第一直线电机安装于第一导杆上；

在第一直线电机上设有与菱形伸缩架的另一端相连的一号连接杆；

推杆电机有两个，其中一个推杆电机安装在上述其中一个第二直线电机上，另一个推杆电机安装在另一个第二直线电机上；

两个推杆电机均为水平布置，且为上下平行排列；

在两个推杆电机的端部连接有一根竖向的安装杆；

电磁铁有两个，且同时水平安装于安装杆上，两个电磁铁为上下平行排列；

安装杆上还通过连杆连接有一个十字标座，在连杆上套置有复位弹簧；

十字标座位于两个电磁铁中部的上方，且十字标座的位置比两个电磁铁的位置靠前。

优选地，行走机构包括行走机构安装板以及位于行走机构安装板上的四个行走轮；

其中两个行走轮为主动轮并分别配置有驱动电机，另外两个行走轮为从动轮。

优选地，升降机构还包括曲柄摇杆机构，一号驱动部件通过曲柄摇杆机构与下方滑杆相连；曲柄摇杆机构包括转动杆以及在转动杆的各端部分别垂直安装的一个直连杆；

两个直连杆的另一端通过与转动杆平行的二号连接杆连接；

在二号连接杆与下方滑杆之间设有至少一个弧形连杆；

其中，二号连接杆和下方滑杆均为圆形杆，在弧形连杆的两个端部分别设有圆形杆孔；

弧形连杆的一端套置于二号连接杆上，另一端套置于下方滑杆上；

一号驱动部件为驱动电机，该一号驱动部件通过联轴器与转动杆的端部连接。

优选地，升降机构还包括升降机构底座，升降机构底座安装于行走机构上；

下方滑轨安装于升降机构底座上。

优选地，双剪叉单元由上、下两个剪叉单元铰接连接组成；其中：

在上方滑轨底部安装有导向杆座，在导向杆座上设有向下伸展的导向杆；

在上剪叉单元的销轴上安装有导向孔座，在导向孔座上设有供导向杆穿过的导向孔。

优选地，双剪叉单元由上、下两个剪叉单元铰接连接组成；

升降机构还配置有升降缓冲机构；

升降缓冲机构包括两套分别位于下剪叉单元不同侧部的升降缓冲单元；

升降缓冲单元包括两个分别安装于升降机构底座上的弹簧缓冲座；

在每个弹簧缓冲座上分别放置一个压缩弹簧；

在每个弹簧缓冲座上还对应安装一根压杆导向杆；

升降缓冲单元还包括一个可同时下压在两个压缩弹簧上的压杆；

其中，在压杆的两个端部分别设有与压杆导向杆配合的压杆导向孔；

下剪叉单元的销轴的两个端部分别向外侧伸展并安装于对应侧每个压杆的中部。

优选地，菱形伸缩架上还连接有伸缩架导向杆，在伸缩机构底座上设有伸缩架导向杆孔；

伸缩架导向杆位于伸缩架导向杆孔内且与伸缩架导向杆孔滑动配合；

伸缩架导向杆孔水平布置，且与菱形伸缩架的运动方向相同；

伸缩架导向杆为L形杆，其中伸缩架导向杆的水平段伸入伸缩架导向杆孔内，伸缩架导向杆的垂直段连接至菱形伸缩架的某一铰接点位置。

优选地，导向套支架包括导向套支架底板、导向套支撑杆以及上导向套和下导向套；

导向套支架底板安装于伸缩机构底座上；

导向套支撑杆垂直设置于导向套支架底板上；

上导向套和下导向套均连接于导向套支撑杆上且沿导向套支撑杆上下布置。

优选地，第二导杆安装座包括一个长度与所述第二导杆相同的撑板和两个端板，所述两个端板分别位于撑板的两端且相对设置，撑板和两个端板均为竖向设置，所述第二导杆两个端部的其中一个端部与上述其中一个端板连接，另一个端部对应的与另一个端板连接。

优选地，贴片机器人还包括底片箱，底片箱通过连架杆安装于行走机构上；

底片箱内设有被隔开的左侧箱体和右侧箱体。

本发明具有如下优点：

1、本发明能够降低劳动强度。本发明将贴片、取片等重劳动内容由其自身来完成，极大地降低了检测人员的劳动强度。2、本发明能够提高工作效率。进行射线探伤检测时，检测人员只需要在操作室内操作，不需要进入射线探伤室内，不需要人工的进行贴片、取片等操作，大大提高了检测效率；伴随着检测效率的提高，会加快整个加工生产的效率，减少因为检测效率低而造成的误工现象。3、本发明能够减少辐射对操作人员的人身伤害。本发明能使操作人员不用进入探伤室就可完成检测任务，大大减少了操作人员进入探伤室的次数，能够极大的提高操作人员的生命安全系数。4、本发明成本低，易于加工制造，控制简易方便，精确度高，应用于实际生产，可大大提高经济效益。

附图说明

图1为本发明实施例中贴片机器人的结构示意图；

图2为本发明实施例中行走机构的结构示意图；

图3为本发明实施例中升降机构的结构示意图；

图4为本发明实施例中升降机构的正视图；

图5为本发明实施例中升降机构的侧视图；

图6为本发明实施例中曲柄柄摇杆机构的结构示意图；

图7为本发明实施例中曲柄柄摇杆机构与下方滑杆的连接示意图；

图8为本发明实施例中升降缓冲机构的结构示意图；

图9为本发明实施例中伸缩机构的结构示意图；

图10为本发明实施例中伸缩机构的俯视图；

图11为本发明实施例中贴片执行机构的结构示意图；

图12为本发明实施例中贴片执行机构的另一侧结构示意图；

图13为本发明实施例中贴片执行机构的侧视图；

其中，1-升降机构，3-伸缩机构，4-贴片执行机构，5-行走机构；

101-上方滑轨，102-下方滑轨，103-双剪叉单元，104-上剪叉单元销轴，105-下剪叉单元销轴，106-上方滑杆，107-下方滑杆，108-小轮，109-转动杆；

110-直连杆，111-驱动电机，112-联轴器，113-二号连接杆，114-弧形连杆，115-升降机构底座，116-驱动电机安装座，117-导向杆座，118-导向杆，119-导向孔座；

301-伸缩机构底座，302-齿轮，303-上齿条，304-上齿条安装板，305-下齿条，306-下齿条安装板，307-菱形伸缩架，308-齿轮轴，309-驱动电机；

310-联轴器，311-齿轮轴套安装座，312-上导向杆，313-条形缝隙，314-下导向杆，315-条形缝隙，316-上导向套，317-下导向套，318-导向套支架底板；

319-导向套支撑杆，320-伸缩架导向杆，321-水平连接块，322-连接轴；

401-第一直线电机，402-第一导杆，403-第二直线电机，404-第二导杆，405-第二导杆安装座，406-推杆电机，407-电磁铁，408-撑板，409-端板，410-第一导杆安装座；

411-安装杆，412-底片，413-连杆，414-十字标座，415-复位弹簧，416-一号连接杆，417-底片箱，418-连架杆，419-左侧箱体，420-右侧箱体，421-铅板盒；

501-行走机构安装板，502-行走轮，503-驱动电机。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施方式对本发明作进一步详细说明：

结合图1所示，一种贴片机器人，包括由下向上依次连接的行走机构5、升降机构1以及伸缩机构3，在伸缩机构3上水平连接有贴片执行机构4。

本实施例中的行走机构5，用于实现贴片机器人的前进、后退或转弯动作。

如图2所示，行走机构5包括行走机构安装板501以及四个行走轮，例如行走轮502。其中，两个行走轮为主动轮并分别配置有驱动电机503，另外两个行走轮为从动轮。

具体的，例如可以将图2中左后侧的行走轮和右前侧的行走轮设计为主动轮，在行走机构安装板501的下方分别为上述两个主动轮配置一个驱动电机503。

通过两个驱动电机503单独或配合动作，可以带动射线探伤机器人实现上述动作。

由于驱动电机带动行走轮转动为本领域的常规技术，因此，在本实施例中不再详述。

升降机构1安装于该行走机构安装板501上，如图1所示。

本实施例中的升降机构1，用于实现伸缩机构3和贴片执行机构4的上升或下降运动。

如图3至图5所示，升降机构1包括上方滑轨101、下方滑轨102以及位于上方滑轨与下方滑轨之间的双剪叉单元103。其中：

上方滑轨101有两条，且二者相对设置，下方滑轨102有两条，且二者相对设置。

双剪叉单元103可以采用现有技术中已有的双剪叉单元。其结构如下：

双剪叉单元由上、下两个剪叉单元铰接连接组成。其中：

上剪叉单元和下剪叉单元均为“X”型结构。

在上剪叉单元的中部交叉位置设有销轴，例如上剪叉单元销轴104，同理，在下剪叉单元的中部交叉位置设有销轴，例如下剪叉单元销轴105。

以上部分均为现有的双剪叉单元所共有的技术特征。

其中，本实施例中的双剪叉单元还具有如下技术特征：

双剪叉单元103的顶部设有两个位于上方滑轨101内且与上方滑轨配合的上方滑杆106。

双剪叉单元103的底部设有两个位于下方滑轨102内且与下方滑轨配合的下方滑杆107。

为了方便下方滑杆107与下方滑轨102配合且不容易从下方滑轨102中脱落，还在每个下方滑杆107的两个端部分别安装一个小轮，例如小轮108。

相应的，下方滑轨102的径向(垂直于下方滑轨102长度的方向)截面呈“T”型。

小轮108与下方滑杆107的端部例如可以是套置连接。

同理，在每个上方滑杆106的两个端部也分别安装一个小轮(未示出)，作用相同。上方滑轨101的径向截面也呈“T”型，与上方滑杆106配合方便。

套上小轮108后的下方滑杆107滑动效果优于不套小轮时的滑动效果。

此外，升降机构还包括一号驱动部件，用于驱动双剪叉单元103实现升降。具体的，

本实施例中的一号驱动部件可通过同时驱动两个下方滑杆107向中间靠拢或进行相反运动的方式，进而驱动双剪叉单元103实现升降运动。

此处的进行相反运动，是指两个下方滑杆107的运动方向相反(即同时向外)。

下面具体介绍一号驱动部件是如何与下方滑杆107相连的：

升降机构还包括曲柄摇杆机构，一号驱动部件通过曲柄摇杆机构与下方滑杆107相连。

由于下方滑杆107有两个，因此，本实施例中的曲柄摇杆机构也有两个。

如图6所示，每个曲柄摇杆机构均包括转动杆109以及在转动杆109的各端部(两个端部)分别垂直安装的一个直连杆110，直连杆110例如可以焊接在转动杆109上。

一号驱动部件为驱动电机111，例如可以是步进电机。

本实施例中驱动电机111的数量为四个，每两个为一组用于驱动同一个转动杆109。

如图7所示，驱动电机111通过联轴器112与转动杆109的端部相连。

两个直连杆110另一端通过二号连接杆113相连，该二号连接杆113与转动杆109平行。

此外，在二号连接杆113与下方滑杆107之间设有至少一个弧形连杆。

在图6中示出的弧形连杆114有两个，本实施例对弧形连杆114的数量不作限制。

二号连接杆113和下方滑杆107均为圆形杆，在弧形连杆114的两个端部分别设有圆形杆孔(未示出)，且分别套置在二号连接杆113和下方滑杆107上。

在四个驱动电机111的作用下，两个转动杆109分别转动，并通过弧形连杆114将动力传递至相应的下方滑杆位置，驱动两个下方滑杆107同时向内或同时向外运动。

上述两个下方滑杆107的运动又能进一步带动双剪叉单元103实现上升或下降运动。

此外，本实施例中的驱动电机也可以仅仅有两个，其中一个驱动电机用于带动一个转动杆109(设置于对应转动杆109的某一端部)，另一个驱动电机带动另一个转动杆109。

虽然此驱动效果要弱于四个驱动电机111时的驱动效果，但不影响本发明功能实现。

另外，升降机构还包括升降机构底座115，下方滑轨102安装于升降机构底座115上。

本实施例中的升降机构底座115例如可以有两个，每个下方滑轨102对应安装于一个升降机构底座115上，安装方式例如可以是螺栓连接，也可以是焊接连接。

驱动电机111通过驱动电机安装座116安装(螺栓连接)于升降机构底座115上。升降机构底座115例如可以通过螺栓安装于行走机构安装板501上。

本实施例对驱动电机安装座116的具体结构并不做限制。

此外，为了保证升降机构在升降过程中的稳定性，还进行了如下设计：

在上方滑轨101底部安装有导向杆座117。由于本实施例中的上方滑轨101有两个，因此，导向杆座117可以同时连接在两个上方滑轨101的底部，如图7所示。

在导向杆座117上设有向下伸展的导向杆118，例如有两个。

在上剪叉单元销轴104上安装有导向孔座119，在导向孔座119上设有供导向杆穿过的导向孔(未示出)。通过上述设计，有效保证升降机构在升降过程中的稳定性。

该导向孔座119上设有销轴孔(未示出)，用于安装到上剪叉单元销轴104。

当然，本实施例中的升降机构还配置有升降缓冲机构，如图8所示。

当升降机构下降时，升降缓冲机构可以对整个升降机构起到一定的缓冲作用。另外，升降缓冲机构还可以分担驱动电机111的负担。具体的，

升降缓冲机构包括两套分别位于下剪叉单元不同侧部的升降缓冲单元。

以其中一侧升降缓冲单元为例进行说明：

升降缓冲单元包括两个分别安装于升降机构底座115上的弹簧缓冲座120。

具体的，在升降机构底座115上设有弹簧缓冲座安装孔，弹簧缓冲座120的底部伸入弹簧缓冲座安装孔并通过螺栓安装于升降机构底座115上。

在每个弹簧缓冲座120上分别放置一个压缩弹簧121。

在每个弹簧缓冲座120上还对应安装一根压杆导向杆122，向上竖立设置。

此外，升降缓冲单元还包括一个可同时下压在两个压缩弹簧上的压杆123，如图4。

其中，在压杆123的两个端部分别设有与压杆导向杆配合的压杆导向孔(未示出)；压杆123的两个端部分别套置于其中一个压杆导向杆122上且可上下自动活动。

下剪叉单元销轴105的两个端部分别向外侧伸展并安装于对应侧每个压杆123的中部。

如图8所示，上述结构也可以变换为：

在现有下剪叉单元销轴105的基础上，在下剪叉单元销轴105两端分别设置一个连架杆124，连架杆124另一端安装于对应侧每个压杆123中部。

当双剪叉单元103下降时，由于下剪叉单元销轴105位置的降低，从而会带动压杆123下压各个压缩弹簧121，从而达到升降机构下降时的缓冲效果。

本实施例中的升降机构1，用于实现贴片机器人的升降动作，自动化程度高。

如图9所示，伸缩机构3包括伸缩机构底座301、二号驱动部件、齿轮302、上齿条303、上齿条安装板304、下齿条305、下齿条安装板306以及菱形伸缩架307。

伸缩机构底座301安装于上方滑轨101上，用于安装伸缩机构3的其他部件。

二号驱动部件安装于伸缩机构底座301上，并与齿轮302相连。

二号驱动部件用于驱动齿轮302转动，例如可以采用驱动电机309。二者的连接方式为：

齿轮302配置有齿轮轴308(齿轮302与齿轮轴308固连)。

驱动电机309的输出轴通过联轴器310与齿轮轴308连接。

此外，在伸缩机构底座301上还设有齿轮轴套安装座311，在齿轮轴套安装座311上设有齿轮轴套(未示出)；齿轮轴308经由齿轮轴套穿过并与齿轮轴套配合。

上齿条303(通过螺栓)安装于上齿条安装板304的下表面上，下齿条305(通过螺栓)安装于下齿条安装板306的上表面上；上齿条303与下齿条305平行布置。

齿轮302位于上齿条303与下齿条305之间且分别与上齿条303和下齿条305啮合。

此外，在上齿条安装板304上设有沿上齿条布置方向的上导向杆312。

如图10所示，上导向杆312的实现形式为：

将上齿条安装板304的两个长边边部分别加工成圆形的导向杆结构形式。上导向杆312与上齿条安装板主体之间设有条形缝隙313，方便与下述的上导向套滑动配合。

同理，在下齿条安装板306上设有沿下齿条布置方向的下导向杆314。

下导向杆314的实现形式与上导向杆312的实现形式相同。在下导向杆314与下齿条安装板主体之间设有条形缝隙315，方便与下述的下导向套滑动配合。

在伸缩机构底座301上设有导向套支架。其中，在导向套支架上设有分别供上导向杆312和下导向杆314水平穿过的上导向套316和下导向套317。

下面详述该导向套支架的结构，如图9所示：

导向套支架包括导向套支架底板318、导向套支撑杆319、上导向套316和下导向套317。

其中，导向套支架底板318安装于伸缩机构底座301上。

导向套支撑杆319垂直设置于导向套支架底板318上。优选地，导向套支架底板318有两个，分别位于上齿条安装板(或下齿条安装板)的两个端部位置。

在每个导向套支架底板318上设有四根导向套支撑杆319。

以位于上齿条安装板同侧的两根导向套支撑杆319为例进行说明：

上导向套316连接于该两根导向套支撑杆319之间，该连接方式例如可以是焊接连接。同理，下导向套317连接于两根导向套支撑杆319之间，连接方式例如可以是焊接连接。

另外，上导向套316位于下导向套317的上方，且均为水平方向布置。

本实施例中的菱形伸缩架307可以采用现有技术中已有的菱形伸缩架。其中，菱形伸缩架307的一端具有两个连接部，另一端具有一个连接部。

菱形伸缩架307沿水平方向布置。

菱形伸缩架307设有两个连接部一端的其中一个连接部与上齿条安装板304连接，另一个连接部与下齿条安装板306连接；菱形伸缩架307的另一端作为与贴片执行机构4的连接端部。

具体的，以菱形伸缩架307与下齿条安装板306连接为例进行说明：

在下齿条安装板306的一侧下导向杆314上(例如焊接)连接有一个水平连接块321，在水平连接块321上设置一个向上的连接轴322。

对应的，在菱形伸缩架307的连接部上设有连接轴孔，连接轴322伸入连接轴孔内。

通过上述连接方式，利于实现菱形伸缩架307与下齿条安装板306的连接。

菱形伸缩架307与上齿条安装板304具有与上述相同的连接方式，不再赘述。

通过上述布置，使得菱形伸缩架307可以在上齿条安装板304、下齿条安装板306的带动下实现伸缩运动，进而带动与该菱形伸缩架307相连的贴片执行机构进行伸缩。

贴片执行机构伸缩到位后，会进行自动化贴片动作。

此外，为了保证菱形伸缩架307在伸缩过程中的动作稳定性，还进行了如下设计：

菱形伸缩架307上还连接有伸缩架导向杆320，在伸缩机构底座301上设有伸缩架导向杆孔(未示出)；伸缩架导向杆320位于伸缩架导向杆孔内且与伸缩架导向杆孔滑动配合。

通过设置上述伸缩架导向杆320，保证了菱形伸缩架307的伸缩稳定性。

下面对伸缩架导向杆320的结构进行具体说明，如图9所示：

伸缩架导向杆孔水平布置，且与菱形伸缩架307的运动方向相同；

伸缩架导向杆320为L形杆，其中伸缩架导向杆320的水平段伸入伸缩架导向杆孔内，伸缩架导向杆320的垂直段连接至菱形伸缩架307的某一铰接点位置。

该连接方式，例如可以先将菱形伸缩架307的上述铰接点处的销轴取出，然后再将伸缩架导向杆320的垂直段的上端伸入铰接点处的铰接孔内的方式实现。

本实施例中的贴片执行机构4用于实现取片和贴片操作。

结合图11所示，贴片执行机构4包括第一直线电机401、第一导杆402、第二直线电机403、第二导杆404、第二导杆安装座405、推杆电机406以及电磁铁407。

第二导杆安装座405有两个，且均为水平布置，第二导杆404也为两个，且为水平布置。

其中，第二导杆安装座405用于安装第二导杆404。

第二导杆404和第二导杆安装座405为一对一连接，两个第二导杆404为上下平行排列。

以其中一个第二导杆安装座405为例进行说明：

如图12所示，第二导杆安装座405包括一个长度与所述第二导杆404相同的撑板408和两个端板409，所述两个端板409分别位于撑板408的两端且相对设置，撑板408和两个端板409均为竖向设置。

第二导杆404两个端部的其中一个端部与上述其中一个端板409连接，另一个端部对应的与另一个端板409连接，该连接方式例如为螺栓连接。

通过上述连接方式，实现了第二导杆404在第二导杆安装座405上的安装。

第二直线电机403有两个，其中一个第二直线电机403安装在上述其中一个第二导杆404上，另一个第二直线电机403安装在另一个第二导杆404上。

通过上述设置，使得第二直线电机403在动作时，可以沿第二导杆404水平方向运动，在图12中表现为第二直线电机403沿第二导杆404左右方向运动。

第一导杆402通过第一导杆安装座410连接于第二导杆安装座405上。

由于第二导杆安装座405有两个，且沿上下平行排列，因此，本实施例中的第一导杆安装座410也有两个，且分别位于其中一个第二导杆安装座405(撑板408)的背侧。

该第一导杆安装座410的作用在于安装第一导杆402，至于其结构并不做限制。

第一导杆402为竖向安装，如图11至图13所示。

第一直线电机401安装于第一导杆402上，在第一直线电机401带动下，第一导杆402、第二导杆404、第二导杆安装座405、推杆电机406、电磁铁407等可以沿上下方向运动。

第一直线电机401上设有与伸缩机构3相连的一号连接杆416，通过一号连接杆416，使得贴片执行机构可以在伸缩机构的作用下，进行伸缩以便到达合适位置。

具体的，一号连接杆416连接于菱形伸缩架307的另一端，具体的，可以将菱形伸缩架307的该端部铰接处的销轴去掉，然后一号连接杆416插入该销轴位置。

第一导杆402和第二导杆404分别处于撑板408的不同侧，其中，上文中已经定义第一导杆安装座410位于撑板408的背侧，因而第一导杆402位于撑板408的背侧。

相应的，第二导杆404、推杆电机406、电磁铁407等部件均位于撑板408的前侧。

推杆电机406有两个，其中一个推杆电机406安装在上述其中一个第二直线电机403上，另一个推杆电机406安装在另一个第二直线电机403上。

推杆电机406的安装方式例如可以为：在第二直线电机403上设有一推杆电机安装座(二者例如为螺栓连接)，推杆电机406安装于推杆电机安装座上。

从图11和图12可以看出，两个推杆电机406均为水平布置，且为上下平行排列。

两个推杆电机406的设置方向为前后方向，便于推动电磁铁407缓慢向前或后运动。

具体的，在两个推杆电机406的端部连接有一根竖向的安装杆411。具体连接方式为：

例如可以在推杆电机406的前部设有安装套(未示出)，当安装杆411伸入上述安装套后，通过螺栓将安装杆411紧固在安装套内。当然，该连接方式仅仅是示例性的。

电磁铁407有两个，且同时水平安装于安装杆411上，两个电磁铁为上下平行排列。

两个电磁铁407分别用于吸住底片412的上部和下部，相应的，在底片412上设有磁铁。

此外，在安装杆411上还通过连杆413连接有一个十字标座414，十字标座414用于在底片412上印上印记，方便对焊缝进行探伤时缺陷位置的精确定位。

该连杆413的长度需要保证十字标座414在竖直方向上位于两个电磁铁407中部的上方，且十字标座414的位置比两个电磁铁407的位置靠前，如图13所示。

如此设计，可以保证在贴片时十字标座414能够压在底片412上。此外，本实施例中连杆413要求采用具有一定柔性的杆，可以承受一定的形变量。

此外，在连杆413上套置有复位弹簧415，以便使得受压后的十字标座414复位。

该复位弹簧415的长度例如可以与连杆413的长度相同或略小。

另外，本实施例中的贴片机器人4还包括底片箱417，底片箱417通过连架杆418安装于行走机构5上，具体的，是安装于行走机构安装板501上。

底片箱417内设有被隔开的左侧箱体419和右侧箱体420。其中，左侧箱体419和右侧箱体420例如可以通过在底片箱417内增加隔板的方式隔开。

此外，在底片箱417内还嵌套有铅板制成的铅板盒，例如铅板盒421，通过铅板盒421可防止已透照的底片412在下一段焊缝探伤时受到干扰。

本实施例中贴片机器人的大致工作过程为：

探伤前，本实施例中的贴片执行机构4下降至合适的位置后，在伸缩机构3的作用下，伸长至底片箱的右侧箱体420，然后启动电磁铁407吸附未使用的底片412。

伸缩机构3收缩，并通过升降机构1上升至探伤要求的高度。

伸缩机构3再伸长使底片412靠近压力容器焊缝，之后改变电磁铁407的极性将底片412贴在待检压力容器器壁上。至此，贴片过程完成。

待探伤完成后，贴片机器人改变电磁铁407的极性将已透照的底片412吸附起来，伸缩机构3收缩，然后通过升降机构1下降至底片箱417的高度。

第二直线电机403带动电磁铁407和已透照的底片412向左移动至左侧箱体419，伸缩机构3伸长至合适的位置，关闭电磁铁407将底片412放置在左侧箱体419内。

至此完成一段焊缝的探伤任务，然后依次进行下一段焊缝的探伤任务。

当然，以上说明仅仅为本发明的较佳实施例，本发明并不限于列举上述实施例，应当说明的是，任何熟悉本领域的技术人员在本说明书的教导下，所做出的所有等同替代、明显变形形式，均落在本说明书的实质范围之内，理应受到本发明的保护。

Claims (10)

1.一种贴片机器人，其特征在于，包括由下向上依次连接的行走机构、升降机构以及伸缩机构，在伸缩机构上水平连接有贴片执行机构；其中：

所述升降机构包括上方滑轨、下方滑轨以及位于上方滑轨与下方滑轨之间的双剪叉单元；

双剪叉单元的顶部设有两个位于所述上方滑轨内且与上方滑轨配合的上方滑杆；

双剪叉单元的底部设有两个位于所述下方滑轨内且与下方滑轨配合的下方滑杆；

升降机构设有用于驱动两个下方滑杆同时向中间靠拢或进行相反运动的一号驱动部件；

所述伸缩机构包括伸缩机构底座、二号驱动部件、齿轮、上齿条、上齿条安装板、下齿条、下齿条安装板以及菱形伸缩架；其中：

伸缩机构底座安装于所述上方滑轨上；

二号驱动部件安装于伸缩机构底座上，并与所述齿轮相连；

上齿条安装于上齿条安装板的下表面上，下齿条安装于下齿条安装板的上表面上；

上齿条与下齿条平行布置；

齿轮位于上齿条与下齿条之间且分别与所述上齿条和下齿条啮合；

在上齿条安装板上设有沿所述上齿条布置方向的上导向杆；

在下齿条安装板上设有沿所述下齿条布置方向的下导向杆；

在伸缩机构底座上设有导向套支架；

在导向套支架上设有分别供上导向杆和下导向杆水平穿过的上导向套和下导向套；

菱形伸缩架的一端具有两个连接部，另一端具有一个连接部；

菱形伸缩架设有两个连接部一端的其中一个连接部与上齿条安装板连接，另一个连接部与下齿条安装板连接；

所述贴片执行机构包括第一直线电机、第一导杆、第二直线电机、第二导杆、第二导杆安装座、推杆电机以及电磁铁；其中：

第二导杆和第二导杆安装座均有两个，且均为水平布置；

第二导杆和第二导杆安装座为一对一连接，两个第二导杆为上下平行排列；

第二直线电机有两个，其中一个第二直线电机安装在上述其中一个第二导杆上，另一个第二直线电机安装在另一个第二导杆上；

第一导杆通过第一导杆安装座连接于第二导杆安装座上，且与所述第二导杆处于不同侧；

第一导杆竖向设置，第一直线电机安装于所述第一导杆上；

在第一直线电机上设有与所述菱形伸缩架的另一端相连的一号连接杆；

推杆电机有两个，其中一个推杆电机安装在上述其中一个第二直线电机上，另一个推杆电机安装在另一个第二直线电机上；

两个推杆电机均为水平布置，且为上下平行排列；

在两个推杆电机的端部连接有一根竖向的安装杆；

电磁铁有两个，且同时水平安装于所述安装杆上，两个电磁铁为上下平行排列；

所述安装杆上还通过连杆连接有一个十字标座，在连杆上套置有复位弹簧；

十字标座位于两个电磁铁中部的上方，且十字标座的位置比两个电磁铁的位置靠前。

2.根据权利要求1所述的贴片机器人，其特征在于，

所述行走机构包括行走机构安装板以及位于所述行走机构安装板上的四个行走轮；

其中两个行走轮为主动轮并分别配置有驱动电机，另外两个行走轮为从动轮。

3.根据权利要求1所述的贴片机器人，其特征在于，

所述升降机构还包括曲柄摇杆机构，一号驱动部件通过曲柄摇杆机构与下方滑杆相连；

所述曲柄摇杆机构包括转动杆以及在所述转动杆的各端部分别垂直安装的一个直连杆；

两个直连杆的另一端通过与所述转动杆平行的二号连接杆连接；

在二号连接杆与下方滑杆之间设有至少一个弧形连杆；

其中，二号连接杆和下方滑杆均为圆形杆，在弧形连杆的两个端部分别设有圆形杆孔；

弧形连杆的一端套置于二号连接杆上，另一端套置于下方滑杆上；

所述一号驱动部件为驱动电机，该一号驱动部件通过联轴器与转动杆的端部连接。

4.根据权利要求1所述的贴片机器人，其特征在于，

所述升降机构还包括升降机构底座，升降机构底座安装于所述行走机构上；

下方滑轨安装于升降机构底座上。

5.根据权利要求1所述的贴片机器人，其特征在于，

所述双剪叉单元由上、下两个剪叉单元铰接连接组成；其中：

在上方滑轨底部安装有导向杆座，在导向杆座上设有向下伸展的导向杆；

在上剪叉单元的销轴上安装有导向孔座，在导向孔座上设有供导向杆穿过的导向孔。

6.根据权利要求1所述的贴片机器人，其特征在于，

所述双剪叉单元由上、下两个剪叉单元铰接连接组成；

所述升降机构还配置有升降缓冲机构；

所述升降缓冲机构包括两套分别位于下剪叉单元不同侧部的升降缓冲单元；

所述升降缓冲单元包括两个分别安装于升降机构底座上的弹簧缓冲座；

在每个弹簧缓冲座上分别放置一个压缩弹簧；

在每个弹簧缓冲座上还对应安装一根压杆导向杆；

所述升降缓冲单元还包括一个可同时下压在两个压缩弹簧上的压杆；

其中，在压杆的两个端部分别设有与所述压杆导向杆配合的压杆导向孔；

下剪叉单元的销轴的两个端部分别向外侧伸展并安装于对应侧每个压杆的中部。

7.根据权利要求1所述的贴片机器人，其特征在于，

所述菱形伸缩架上还连接有伸缩架导向杆，在伸缩机构底座上设有伸缩架导向杆孔；

所述伸缩架导向杆位于伸缩架导向杆孔内且与所述伸缩架导向杆孔滑动配合；

所述伸缩架导向杆孔水平布置，且与所述菱形伸缩架的运动方向相同；

所述伸缩架导向杆为L形杆，其中伸缩架导向杆的水平段伸入所述伸缩架导向杆孔内，伸缩架导向杆的垂直段连接至菱形伸缩架的某一铰接点位置。

8.根据权利要求1所述的贴片机器人，其特征在于，

所述导向套支架包括导向套支架底板、导向套支撑杆以及上导向套和下导向套；

导向套支架底板安装于所述伸缩机构底座上；

导向套支撑杆垂直设置于所述导向套支架底板上；

上导向套和下导向套均连接于所述导向套支撑杆上且沿导向套支撑杆上下布置。

9.根据权利要求1所述的贴片机器人，其特征在于，

所述第二导杆安装座包括一个长度与所述第二导杆相同的撑板和两个端板，所述两个端板分别位于撑板的两端且相对设置，撑板和两个端板均为竖向设置，所述第二导杆两个端部的其中一个端部与上述其中一个端板连接，另一个端部对应的与另一个端板连接。

10.根据权利要求1所述的贴片机器人，其特征在于，

所述贴片机器人还包括底片箱，底片箱通过连架杆安装于所述行走机构上；

所述底片箱内设有被隔开的左侧箱体和右侧箱体。

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