Page 112 - 无损检测2024年第八期
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李 彰，等：
复合型管道焊缝渗透检测机器人系统设计
具通过运动轨迹规划实现从圆弧顶点到达圆弧底 现圆弧运动。机械臂擦拭动作可达性仿真结果如
部的擦拭和喷涂运动，分析了其可达性。结果显示， 图 7 所示，机械臂喷涂动作可达性仿真结果如图 8
由于冗余自由度的存在，机械臂能以灵活的姿态实 所示。
图 7 机械臂擦拭动作可达性仿真结果 图 8 机械臂喷涂动作可达性仿真结果
4 工具与工艺试验 如图 9 所示，该工具可用于预清洗、渗透剂施加、
多余渗透剂去除、后清洗作业、显像剂施加，满足
4.1 渗透工艺末端工具 机器人进行焊缝渗透检测流程中的多类工艺操作
所设计的管道焊缝渗透检测复合工具的实物 要求。
图 9 渗透工艺末端工具实物
4.2 管道渗透工艺试验 装刷子工具头，机械臂刷涂的初始，刷子处于弯曲受
机械臂搭载渗透工艺工具，针对直径为400 mm 力状态，刷子主体轴线沿管道法线方向，刷子弯曲方
管道的下1/4圆弧实施渗透工艺流程各操作任务， 试 向沿刷涂反方向，到达该位置需要控制机械臂从上
验过程如下。 侧沿管道切线方向切入，控制机械臂沿管道表面实
（1）预清洗 施圆弧轨迹运动，执行同向刷涂工艺两次，实施过程
机械臂末端装载擦拭块工具，控制机械臂与管 如图11所示。
道之间的距离和角度，首先在海绵不喷清洗剂的情 （3）多余渗透剂去除
况下同向擦拭两次，然后旋转工具头切换执行面，使 在管道表面足够湿润后，机械臂末端装载擦
用清洗剂将海绵打湿，在该面执行同向湿擦两次，实 拭块工具，执行与预清洗同样的操作，实施过程如
施过程如图10所示。 图12所示。
（2）渗透剂施加 （4）显像剂喷涂
在预清洗后管道干燥的前提下，机械臂末端换 在多余渗透剂去除工艺完成后，机械臂末端装
图 10 机械臂实施预清洗工艺
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2024 年 第 46 卷 第 8 期
无损检测
