自动机器人相控阵检测系统设计.doc

摘要:随着最近几年工业化的发展，在检测领域中出现了一种新的检测技术，那就是本文所涉及到的超声相控阵。这项技术与传统的超声波检测相比较具有的灵敏度更高和检测的速度更快，这也是成为如今研究无损检测领域中的一个热门之一的原因。

本文中主要是采用的超声波这项技术来检测，窗体顶端

本文中主要是采用超声波检测技术，在超声检测中把相控阵当作超声换能器，在确保了超声检测的高灵敏度和高覆盖率的同时，对机械系统的要求并没有那么高。把超声换能器单元直接安装到检测的平台上，缩小了与相控阵探头之间的相对距离，在最大的程度上把外部信号干扰减弱。

在本文设计了一套通过机器人与相控阵检测相结合的一个检测系统，对系统的主要机械机构所包含的辅机中样品钢管旋转装置（其中包含带传动、轴系、电机），机箱，水循环系统，主机机械手，机械手部分的运行导轨，机架进行了选型、设计、校核；对探头及其辅助零部件进行了选用；运用PLC的电路设计来控制机械手的横移方向。本设计主要针对机械手的横移运动和探伤盒相结合起来，做了相关研究说明。

关键词 相控阵；无损检测；机械手；探头靴

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1课题研究意义与目的-1

1.2超声相控阵检测技术-1

1.2.1超声无损检测-1

1.2.2超声相控阵技术的原理及其特点-2

1.3国内外研究现状-2

1.4超声检测技术发展趋势及生产应用-3

1.5本文主要研究内容-3

2总体方案-5

2.1检测对象-5

2.2系统总体方案图-6

2.3选择检测的方式-6

2.4总方案流程-7

3 机械手部分-9

3.1 背景技术-9

3.2机械手的设计及选用-9

3.2.1工业机器人概述-9

3.2.2 腕部设计的基本要求-12

3.2.3手臂部分的计算-12

3.2.4手臂设计计算-14

3.2.5传动结构形式的选择-14

3.3 导轨-16

3.3.1导轨的设计及要求-16

3.3.2齿轮齿条-18

3.3.3伺服电机的工作原理及选用-18

3.3.4滚珠丝杠的工作原理及选用-19

4辅机部分-21

4.1辊道-21

4.1.1辊道的类型和结构-21

4.2钢管旋转-21

4.2.1钢管旋转的原理及分析-21

4.2.2电机及带传动-22

5探伤盒-26

5.1探头的尺寸和适用范围-26

5.2探头靴的组成及工作过程-27

5.2.1探头靴各部分的设计及功能-27

5.2.2 纵伤和横伤检测的工作原理-29

5.2.3 各部分的维护-30

结论-31

致谢-32

参考文献-33