一種風電葉片超聲無損檢測裝置的製作方法
2023-06-18 20:07:31
本實用新型涉及一種超聲無損檢測裝置，具體是涉及一種風電葉片超聲無損檢測裝置。
背景技術：
「風電」作為一種環保可再生的新能源形式，近年來發展速度非常迅速，受到國際普遍重視。我國風能資源豐富，可開發利用的風能儲量約10億千瓦，到2003年底全國風力裝機約5.67億千瓦；2014年末國家能源局規劃海上總裝機容量1053萬千瓦，然而截止2015年7月底，累計完成的裝機容量6.1萬千瓦，與擬定完成的總裝機容量還相差甚遠。這意味著，國內風電的發展將進入快速發展模式。
「風電葉片」是直接將風能轉為機械能的中間環節，也是整個能量轉換歷程的關鍵原點，在整個風力發電機組中舉足輕重。因此，它的健康與否直接關係到了風力發電的實施及轉換效率。隨著裝機容量的增大，葉片的體積往往也會增大，考慮到能量轉換效率，其自身重量受到了制約。為此，風電葉片製造選材上使用了大量非金屬類有機材料和複合材料，在保證足夠強度和剛度的基礎上，「效率」和「重量」兩大問題找到了解決「平衡點」。然而，選擇有機材質和複合材料使用粘接工藝製造曲面狀葉片的同時又引入了質量監測的難題，那就是：如何確保葉片生產效率穩步提高又不犧牲出廠質量，其中，位於葉片龍骨部位的碳纖維複合材料粘接質量又往往是監測的重中之重。如何確保在不破壞已有的粘接狀態並獲得內部粘接信息，是「葉片生產工藝」題中應有之意。
超聲無損檢測作為一種安全的檢測技術，由於其掃描的深度大，具有A、B、C三種基本掃描方式，結合相控陣技術的日益成熟，可以檢測到葉片近外表面及以下的缺陷，近年來在風電葉片生產中得到應用拓展的契機。
技術實現要素：
針對背景技術領域中存在的迫切需求，本實用新型的目的在於提供一種風電葉片超聲無損檢測裝置，用於風電葉片生產線的質量監測。
本實用新型採用的技術方案是：
本實用新型包括掃查執行機構、多自由度工作檯、升降機構、懸臂式託盤、水箱組件、底盤和萬向滾輪；底盤下底面裝有多個用於滾動支撐的萬向滾輪，底盤上安裝有升降機構，升降機構連接懸臂式託盤，多自由度工作檯安裝在懸臂式託盤上，掃查執行機構固定在多自由度工作檯上，通過多自由度工作檯控制掃查執行機構位置的調整和定位，掃查執行機構上固定安裝有探頭加載臂，通過控制掃查執行機構上的探頭加載臂對風電葉片進行超聲無損檢測。
所述升降機構包括升降減速電機、Z軸電機安裝座、電機安裝板、Z軸聯軸器、兩個立柱、梯形絲杆、兩根Z軸直線導軌、方形軸承座、升降底座、底座軸承座、Z軸拖鏈、兩個Z軸限位傳感器和兩個Z軸緩衝塊；升降底座置於底盤上，電機安裝板位於升降底座上方，升降減速電機通過Z軸電機安裝座固定安裝在電機安裝板上，梯形絲杆上端部通過方形軸承座套裝在電機安裝板的通孔中，上端部延伸出電機安裝板後經Z軸聯軸器與升降減速電機連接，梯形絲杆下端通過底座軸承座套裝在升降底座的通孔中，Z軸拖鏈上端安裝在電機安裝板上，下端向下懸掛並固定連接到所述懸臂式託盤上，所述懸臂式託盤與梯形絲杆連接形成絲槓螺母副；電機安裝板和升降底座之間經兩側的立柱支撐固定，其中一側立柱的前端面固定有豎直平行安裝的Z軸直線導軌，所述懸臂式託盤連接到Z軸直線導軌上並沿Z軸直線導軌移動，Z軸直線導軌的底部設有用於防止懸臂式託盤下降碰撞的Z軸緩衝塊，Z軸直線導軌底部附近的立柱側壁裝有用於防止懸臂式託盤升降越程的Z軸限位傳感器，Z軸直線導軌上嵌裝有滑塊，滑塊與所述懸臂式託盤固定連接。
所述懸臂式託盤包括託盤座、兩個託臂、兩根託臂直線導軌、兩組定位支撐筋、兩個緩衝限位塊、工作檯限位擋臂和第二Z軸拖鏈安裝板；託盤座安裝在所述升降機構上，託盤座背面中央固定有梯形螺母，梯形螺母與梯形絲杆連接形成絲槓螺母副，梯形絲杆轉動帶動託盤座升降從而帶動懸臂式託盤升降，兩個託臂水平平行地安裝在託盤座側面，兩個託臂之間用於定距的定位支撐筋，每個託臂頂面設有託臂直線導軌，託臂直線導軌嵌裝有滑塊，滑塊與所述多自由度工作檯固定連接，使得所述多自由度工作檯沿託臂直線導軌水平移動；託臂的一端固定在託盤座側面並設有用於防止多自由度工作檯移動碰撞的緩衝限位塊，另一端作為自由端並設有用於限位多自由度工作檯的工作檯限位擋臂，託盤座一側上部固定有第二Z軸拖鏈安裝板，第二Z軸拖鏈安裝板與所述升降機構連接。
所述的多自由度工作檯包括兩個X軸卡座、模組安裝臺板、左右擺動支座、兩個左右擺動限位螺釘、前後旋轉主軸、兩個前後轉動限位螺釘、兩個主軸軸承座、兩個主軸鎖緊機構、活動工作檯、工作檯底座和Z向旋轉軸；工作檯底座固定安裝在所述懸臂式託盤上，工作檯底座中心和活動工作檯中心通過Z向旋轉軸鉸接連接，活動工作檯上設有水平的前後旋轉主軸，前後旋轉主軸兩端經主軸軸承座鉸接安裝在活動工作檯上；模組安裝臺板底面中部固定有左右擺動支座，左右擺動支座和前後旋轉主軸的中部之間通過銷軸鉸接，銷軸垂直於前後旋轉主軸，模組安裝臺板頂面沿長度方向的兩端各固定安裝有用於連接所述掃查執行機構的X軸卡座。
所述的前後旋轉主軸中部銑有兩個凹槽，凹槽底面為平面，凹槽中間開有銷軸孔，銷軸兩端伸出銷軸孔鉸接到左右擺動支座的孔中。
所述的前後旋轉主軸兩端部附近的周面上部對稱地固定安裝有用於限制模組安裝臺板左右擺動角度的左右擺動限位螺釘；活動工作檯的水平面沿長度方向左右對稱銑有旋轉弧形限位槽和前後旋轉限位槽，前後旋轉主軸兩端部附近的周面下部對稱地固定安裝有用於限位前後旋轉主軸旋轉的前後轉動限位螺釘，前後轉動限位螺釘下端伸到前後旋轉限位槽中，使得前後旋轉主軸旋轉受前後旋轉限位槽範圍的限制；工作檯底座頂面兩側對稱固定有水平轉動限位螺釘，水平轉動限位螺釘伸入到活動工作檯的旋轉弧形限位槽中，使得工作檯底座中心和活動工作檯之間的旋轉受旋轉弧形限位槽範圍限制。
所述的掃查執行機構包括主要由滑塊和直線導軌構成的X軸直線模組和Y軸直線模組以及Y軸拖鏈、第一Y軸拖鏈安裝板、第二Y軸拖鏈安裝板、Y軸固定座、X軸拖鏈、第一X軸拖鏈安裝板、第二X軸拖鏈安裝板、四個相同的限位傳感器、兩臺相同的步進電機、聯軸器、兩個吸盤安裝座、兩個吸盤安裝杆、兩個吸盤連杆和四個真空吸盤裝置；X軸直線模組的直線導軌固定安裝在所述多自由度工作檯並水平布置，X軸直線模組直線導軌兩端均延伸設有吸盤安裝座，吸盤連杆通過吸盤安裝杆豎直固定在吸盤安裝座側面，吸盤連杆上下兩端分別安裝一真空吸盤裝置；Y軸直線模組的直線導軌通過Y軸固定座固定在X軸直線模組的滑塊上並豎直布置，所述探頭加載臂安裝在Y軸直線模組的滑塊上，Y軸直線模組的滑塊上固定有第二Y軸拖鏈安裝板，Y軸直線模組的直線導軌上端固定有第一Y軸拖鏈安裝板，Y軸拖鏈的一端連接到第一Y軸拖鏈安裝板，另一端連接到第二Y軸拖鏈安裝板；X軸直線模組直線導軌的一端固定有第一X軸拖鏈安裝板，Y軸直線模組直線導軌的上端固定有第二X軸拖鏈安裝板，X軸拖鏈的一端連接到第一X軸拖鏈安裝板，另一端連接到第二X軸拖鏈安裝板。
所述的探頭加載臂包括耐磨靴、超聲波探頭、探頭座後座、探頭頂絲、兩個抱杆、轉向連杆、牽引座、兩個緩衝片、導杆固定座、兩根彈簧導杆、兩根彈簧、U型滑塊、探頭座導向杆、五個自潤滑軸承、導杆限位擋板、前端蓋板、後端蓋板、兩根滑塊導杆、滑塊導杆擋板、緊湊型氣缸和加載臂安裝座；加載臂安裝座內端面安裝在所述掃查執行機構的Y軸直線模組的滑塊上，加載臂安裝座外端面前方設有U型滑塊和滑塊導杆擋板，兩根平行的滑塊導杆一端固定在加載臂安裝座外端面，另一端之間穿過U型滑塊固定在滑塊導杆擋板，緊湊型氣缸缸體固定在兩根滑塊導杆之間的加載臂安裝座外端面，緊湊型氣缸的氣缸杆與U型滑塊固定連接，緊湊型氣缸運行帶通U型滑塊沿滑塊導杆方向移動；平行的兩根彈簧導杆和探頭座導向杆的一端均活動穿過U型滑塊與導杆限位擋板固定連接，另一端與導杆固定座固定連接，探頭座導向杆位於兩根彈簧導杆之間，導杆固定座和U型滑塊之間的兩根彈簧導杆均套有彈簧；導杆固定座與牽引座固定連接，兩個緩衝片分別裝在牽引座兩側的矩形槽內，轉向連杆中部鉸接通過銷軸在牽引座豎直的鉸接孔，轉向連杆水平布置，轉向連杆兩端分別與一抱杆的一端連接，兩個抱杆和耐磨靴有限位地活動鉸接；耐磨靴的前端面中間裝有超聲波探頭，超聲波探頭周圍一圈均布設有出水孔，耐磨靴的正上方設有進水口，進水口與水箱組件連接，探頭座後座經探頭頂絲固定在耐磨靴後端面。
所述水箱組件包括箱體、蓋板、液位傳感器、水泵和水管；水泵固定在箱體的底部，箱體頂面一側開有出水口和水泵電源接口，靠近出水口的頂面另一側設有蓋板，水泵與出水口之間通過水管連接，水泵經電線與水泵電源接口連接，使得水泵通過水泵電源接口供電，出水口經水管與所述耐磨靴的進水口連接；箱體側壁開有溢流口和供水口，溢流口位於供水口上方，箱體底面開有排水口，液位傳感器置於箱體內且靠近箱體內壁，液位傳感器接口設在箱體頂面。
本實用新型根據風電葉片的生產工藝和自身異形曲面的特徵，設計了一種五自由度的二維超聲掃查執行機構。在葉片的不同曲面段，通過調整二維超聲掃查執行機構的各個自由度的姿態，使得超聲波探頭與葉片待檢區域完全貼合。貼合後，啟動真空發生組件，掃查執行機構兩端的真空吸盤裝置吸附到葉片表面，通過觸控螢幕設置超聲探頭掃描範圍和超聲儀器的聲學檢測參數後，啟動水泵供水後，待耦合水穩定後啟動二維掃查執行機構進入自動區域掃描，超聲探頭沿葉片表面行進過程中超聲儀器實時顯示檢測結果。當設定的掃描區域完全覆蓋後，超聲儀器顯示整個掃描區域的二維C掃圖像，通過分析圖像顏色的深淺，確定檢測區域內是否存在缺陷。
本實用新型具有的有益效果是：
本實用新型是具有五自由度的二維超聲掃查執行機構，使得面向被檢對象的超聲波探頭能夠適應風電葉片各個區段的曲率，確保超聲波探頭至被檢對象的水耦合距離可靠穩定大大減少掃查過程中的缺陷誤報率。
同時，本實用新型的探頭加載臂中引入緊湊型氣缸，使得探頭加載臂在面向被檢對象法線法向上獲得兩級伸縮。引入兩級使得耐磨靴的磨損量大大減小，提高耐磨靴的使用壽命。移動式的底盤加之掛載的水箱組件，使得整個設備可隨意移動，滿足移動式檢測的需求。
本實用新型的X軸直線模組兩端延伸端裝有真空吸盤裝置，檢測時吸附在被檢對象表面，使得掃查執行機構調整好的姿態被可靠鎖定，探頭加載臂與被檢對象表面獲得可靠壓緊力。
整個裝置可有效監測風電葉片複合材料和龍骨的粘接質量，及時發現粘接面處可能存在的脫粘、鼓包、氣孔等缺陷，確保葉片安裝服役前的質量安全。
本實用新型具有多自由度的姿態調整能力，符合風電葉片的結構特點，易於實施。本實用新型可應用於風電、造船和軍工等領域。
附圖說明
圖1是檢測設備三維圖。
圖2是升降機構圖。
圖3是懸臂式託盤側視圖。
圖4是懸臂式託盤俯視圖。
圖5是多自由度工作檯活動狀態立體圖一。
圖6是多自由度工作檯活動狀態立體圖二。
圖7是活動工作檯的俯視圖。
圖8是掃查執行機構的立體圖。
圖9是掃查執行機構的側視圖。
圖10是探頭加載臂的側視圖。
圖11是探頭加載臂的立體圖。
圖12是水箱結構示意圖。
圖中：1、多自由度工作檯，2、掃查執行機構，3、升降機構，4、懸臂式託盤，5、探頭加載臂，6、水箱組件，7、萬向滾輪，8、底盤；
2、掃查執行機構：209、吸盤安裝座，210、步進電機，211、X軸拖鏈，212、Y軸拖鏈，213、第一Y軸拖鏈安裝板，215、Y軸直線模組，216、吸盤連杆，217、真空吸盤裝置，218、Y軸固定座，219、第二Y軸拖鏈安裝板，220、X軸直線模組，221、限位傳感器，222、聯軸器，223、吸盤安裝杆，224、第一X軸拖鏈安裝板，225、第二X軸拖鏈安裝板；
5、探頭加載臂：526、耐磨靴，527、探頭座後座，528、探頭頂絲，529、緩衝片，530、自潤滑軸承，531、緊湊型氣缸，532、加載臂安裝座，533、導杆限位擋板，534、後端蓋板，535、前端蓋板，536、滑塊導杆擋板，537、探頭座導向杆，538、抱杆，539、超聲波探頭，540、轉向連杆，541、牽引座，542、滑塊導杆，543、U型滑塊，544、彈簧，545、彈簧導杆，546、導杆固定座；
4、懸臂式託盤：447、第二Z軸拖鏈安裝板，448、託盤座，449、託臂，450、工作檯限位擋臂，451、託臂直線導軌，452、定位支撐筋，453、緩衝限位塊，454、梯形螺母；
1、多自由度工作檯：154、X軸卡座，155、模組安裝臺板，156、左右擺動支座，157、左右擺動限位螺釘，158、主軸軸承座，159、Z向旋轉軸，160、工作檯底座，161、活動工作檯，162、前後轉動限位螺釘，163、主軸鎖緊機構，164、前後旋轉主軸，165、水平轉動限位螺釘；
3、升降機構：365、升降減速電機，366、Z軸聯軸器，367、Z軸電機安裝座，368、立柱，369、梯形絲杆，370、Z軸緩衝塊，371、底座軸承座，372、Z軸限位傳感器，373、升降底座，374、Z軸拖鏈，375、Z軸直線導軌，376、方形軸承座，377、電機安裝板；
6、水箱組件：693、箱體，694、蓋板，695、出水口，696、水泵電源口，697、液位傳感器接口，698、溢流口，699、供水口，6100、液位傳感器，6101、排水口，6102、水泵，6103、水管，6104、粘接可疑區。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。
如圖1所示，本實用新型包括掃查執行機構2、多自由度工作檯1、升降機構3、懸臂式託盤4、水箱組件6、底盤8和萬向滾輪7；底盤8置於地面，底盤8下底面裝有多個用於滾動支撐的萬向滾輪7，底盤8上安裝有升降機構3，升降機構3連接懸臂式託盤4，懸臂式託盤4通過升降機構3上下移動，多自由度工作檯1安裝在懸臂式託盤4上，掃查執行機構2固定在多自由度工作檯1上，通過多自由度工作檯1控制掃查執行機構2位置的調整和定位，掃查執行機構2上固定安裝有探頭加載臂5，通過控制掃查執行機構2上的探頭加載臂5對風電葉片進行超聲無損檢測。
如圖2所示，升降機構3包括升降減速電機365、Z軸電機安裝座367、電機安裝板377、Z軸聯軸器366、兩個立柱368、梯形絲杆369、兩根Z軸直線導軌375、方形軸承座376、升降底座373、底座軸承座371、Z軸拖鏈374、兩個Z軸限位傳感器372和兩個Z軸緩衝塊370。升降底座373置於底盤8，電機安裝板377位於升降底座373上方，升降減速電機365通過Z軸電機安裝座367固定安裝在電機安裝板377上，梯形絲杆369上端部通過方形軸承座376套裝在電機安裝板377的通孔中，上端部延伸出電機安裝板377後經Z軸聯軸器366與升降減速電機365連接，梯形絲杆369下端通過底座軸承座371套裝在升降底座373的通孔中，Z軸拖鏈374上端安裝在電機安裝板377上，下端向下懸掛並固定連接到所述懸臂式託盤4上，Z軸拖鏈374用於安放電機線纜、氣管和水管，所述懸臂式託盤4與梯形絲杆369連接形成絲槓螺母副。
電機安裝板377和升降底座373之間經兩側的立柱368支撐固定，立柱68的兩端分別固定在電機安裝板77和升降底座73之間，其中一側立柱68的前端面固定有豎直平行安裝的Z軸直線導軌375，所述懸臂式託盤4連接到Z軸直線導軌375上並沿Z軸直線導軌375移動，Z軸直線導軌375的底部設有用於防止懸臂式託盤4下降碰撞的Z軸緩衝塊370，Z軸直線導軌375底部附近的立柱368側壁裝有用於防止懸臂式託盤4升降越程的Z軸限位傳感器372，Z軸直線導軌375上嵌裝有滑塊，滑塊與所述懸臂式託盤4固定連接，使得懸臂式託盤4沿Z軸直線導軌375上下移動；
如圖3和圖4所示，懸臂式託盤4包括託盤座448、兩個託臂449、兩根託臂直線導軌451、兩組定位支撐筋452、兩個緩衝限位塊453、工作檯限位擋臂450和第二Z軸拖鏈安裝板447；託盤座448安裝在所述升降機構3的Z軸直線導軌375的滑塊上，託盤座448後部側面固定有梯形螺母454，梯形螺母454與梯形絲杆369連接形成絲槓螺母副，梯形絲杆369轉動帶動託盤座448升降從而帶動懸臂式託盤4升降，兩個託臂449水平平行地安裝在託盤座448側面，兩個託臂449之間連接用於固定的定位支撐筋452，每個託臂449頂面設有託臂直線導軌451，託臂直線導軌451嵌裝有滑塊，滑塊與所述多自由度工作檯1的工作檯底座60固定連接，使得所述多自由度工作檯1沿託臂直線導軌451水平移動。
託臂449的一端固定在託盤座448側面並設有用於防止多自由度工作檯1移動碰撞的緩衝限位塊453，另一端作為自由端並設有用於限位多自由度工作檯1的工作檯限位擋臂450，託盤座448一側上部固定有第二Z軸拖鏈安裝板447，第二Z軸拖鏈安裝板447與所述升降機構3的Z軸拖鏈374連接。
如圖5和圖6所示，多自由度工作檯1包括兩個X軸卡座154、模組安裝臺板155、左右擺動支座156、兩個左右擺動限位螺釘157、前後旋轉主軸164、兩個前後轉動限位螺釘162、兩個主軸軸承座158、兩個主軸鎖緊機構163、活動工作檯161、工作檯底座160和Z向旋轉軸159。
工作檯底座160固定安裝在所述懸臂式託盤4的託臂直線導軌451的滑塊上，工作檯底座160中心和活動工作檯161中心通過Z向旋轉軸159鉸接連接，活動工作檯161上設有水平的前後旋轉主軸164，前後旋轉主軸164兩端經主軸軸承座158鉸接安裝在活動工作檯161上，前後旋轉主軸164兩端伸出主軸軸承座158的軸承後通過主軸鎖緊機構163周向鎖緊。
模組安裝臺板155底面中部固定有左右擺動支座156，左右擺動支座156和前後旋轉主軸164的中部之間通過銷軸鉸接，銷軸垂直於前後旋轉主軸164，模組安裝臺板155頂面沿長度方向的兩端各固定安裝有用於連接所述掃查執行機構2的X軸卡座154。
如圖5所示，前後旋轉主軸164中部銑有兩個凹槽，凹槽底面為平面，凹槽中間開有銷軸孔，銷軸套裝在銷軸孔中，銷軸兩端伸出銷軸孔鉸接到左右擺動支座156的孔中。前後旋轉主軸164兩端部附近的周面上部對稱地固定安裝有用於限制模組安裝臺板155左右擺動角度的左右擺動限位螺釘157。
如圖7所示，活動工作檯61的水平面沿長度方向左右對稱銑有旋轉弧形限位槽和前後旋轉限位槽，前後旋轉主軸164兩端部附近的周面下部對稱地固定安裝有用於限位前後旋轉主軸164旋轉的前後轉動限位螺釘162，前後轉動限位螺釘162下端伸到前後旋轉限位槽中，使得前後旋轉主軸164旋轉受前後旋轉限位槽範圍的限制；工作檯底座160頂面兩側對稱固定有水平轉動限位螺釘165，水平轉動限位螺釘165伸入到活動工作檯161的旋轉弧形限位槽中，使得工作檯底座160中心和活動工作檯161之間的旋轉受旋轉弧形限位槽範圍限制。
多自由度工作檯1、懸臂式託盤4和升降機構3形成具有五個自由度的平臺，五個自由度指的是水平面內轉動±18°、豎直面內左右擺動±18°、前後翻轉±18°、前後水平移動和Z軸方向的升降。
如圖8和圖9所示，掃查執行機構2包括主要由滑塊和直線導軌構成的X軸直線模組20和Y軸直線模組215以及Y軸拖鏈212、第一Y軸拖鏈安裝板213、第二Y軸拖鏈安裝板219、Y軸固定座218、X軸拖鏈211、第一X軸拖鏈安裝板224、第二X軸拖鏈安裝板225、四個相同的限位傳感器221、兩臺相同的步進電機210、聯軸器222、兩個吸盤安裝座209、兩個吸盤安裝杆223、兩個吸盤連杆216和四個真空吸盤裝置217。
X軸直線模組220的直線導軌固定安裝在所述多自由度工作檯1並水平布置，X軸直線模組220被所述多自由度工作檯1的兩個X軸卡座154卡合；X軸直線模組220直線導軌兩端均延伸設有吸盤安裝座209，吸盤連杆216通過吸盤安裝杆223豎直固定在吸盤安裝座209側面，吸盤連杆216上下兩端分別安裝一真空吸盤裝置217，吸盤的開口方向朝向正前方的風電葉片吸附對象。
Y軸直線模組215的直線導軌通過Y軸固定座218固定在X軸直線模組220的滑塊上並豎直布置，所述探頭加載臂5安裝在Y軸直線模組215的滑塊上，Y軸直線模組215的滑塊上固定有第二Y軸拖鏈安裝板219，Y軸直線模組215的直線導軌上端固定有第一Y軸拖鏈安裝板213，Y軸拖鏈212的一端連接到第一Y軸拖鏈安裝板213，另一端連接到第二Y軸拖鏈安裝板219。
X軸直線模組220直線導軌的一端固定有第一X軸拖鏈安裝板224，Y軸直線模組215直線導軌的上端固定有第二X軸拖鏈安裝板225，X軸拖鏈211的一端連接到第一X軸拖鏈安裝板224，另一端連接到第二X軸拖鏈安裝板225。Y軸拖鏈212和X軸拖鏈211用於安裝步進電機210和限位傳感器221線纜以及氣管和水管。
X軸直線模組220和Y軸直線模組215的兩端均設有用於滑塊移動檢測的限位傳感器221。Y軸直線模組215或者X軸直線模組220直線導軌的任一端安裝有一臺步進電機210，步進電機通過帶傳動機構連接X軸直線模組220的滑塊，步進電機運行帶動滑塊沿直線導軌移動。吸盤安裝杆223的兩端有一段螺紋，吸盤安裝杆223一端穿過吸盤連杆216中間孔固定後，另一端固定在吸盤安裝座9上，四個真空吸盤裝置217尾端經氣管連接氣源，氣管穿過吸盤安裝杆223進入X軸拖鏈211後連接氣源。
如圖10和圖11所示，探頭加載臂5包括耐磨靴526、超聲波探頭539、探頭座後座527、探頭頂絲528、兩個抱杆538、轉向連杆540、牽引座541、兩個緩衝片529、導杆固定座546、兩根彈簧導杆545、兩根彈簧544、U型滑塊543、探頭座導向杆537、五個自潤滑軸承530、導杆限位擋板533、前端蓋板535、後端蓋板534、兩根滑塊導杆542、滑塊導杆擋板536、緊湊型氣缸531和加載臂安裝座532。
加載臂安裝座532內端面安裝在所述掃查執行機構2的Y軸直線模組215的滑塊上，加載臂安裝座532外端面前方設有U型滑塊543和滑塊導杆擋板536，兩根平行的滑塊導杆542一端固定在加載臂安裝座532外端面，另一端之間穿過U型滑塊543固定在滑塊導杆擋板536，緊湊型氣缸531缸體固定在兩根滑塊導杆542之間的加載臂安裝座532外端面，緊湊型氣缸531的氣缸杆與U型滑塊543固定連接，緊湊型氣缸531運行帶動U型滑塊543沿滑塊導杆542方向移動；滑塊導杆542經自潤滑軸承530套在U型滑塊543的通孔中。
平行的兩根彈簧導杆545和探頭座導向杆537的一端均活動穿過U型滑塊543與導杆限位擋板533固定連接，另一端與導杆固定座546固定連接，探頭座導向杆537位於兩根彈簧導杆545之間，導杆固定座546和U型滑塊543之間的兩根彈簧導杆545均套有彈簧544。
導杆固定座546與牽引座541固定連接，兩個緩衝片529分別裝在牽引座541兩側的矩形槽內，緩衝片529用於限制轉向連杆540水平面內擺角，轉向連杆540中部鉸接通過銷軸在牽引座541豎直的鉸接孔，轉向連杆540水平布置，轉向連杆540兩端分別與一抱杆538的一端連接，兩個抱杆538和耐磨靴526有限位地活動鉸接。
耐磨靴526的前端面中間是圓形超聲波探頭出口，內裝有超聲波探頭539，超聲波探頭539周圍一圈均布設有出水孔，耐磨靴526的正上方設有進水口，進水口與水箱組件6連接，探頭座後座527經探頭頂絲528固定在耐磨靴526後端面。
U型滑塊543前後兩個端面分別裝有前端蓋板535和後端蓋板534，前端蓋板535和導杆固定座546端面之間的彈簧導杆545套有彈簧544。兩個抱杆538另一端開有限位圓弧槽和通孔，通孔安裝轉動銷釘使得抱杆538和耐磨靴526鉸接，限位圓弧槽安裝限位銷釘，限位銷釘固定在耐磨靴526上，使得抱杆538和耐磨靴526之間旋轉限位。
對於探頭加載臂在面向被檢對象法線法向上獲得兩級伸縮具體來說，本實用新型的緊湊型氣缸伸縮為第一級，檢測開始前緊湊型氣缸收縮，耐磨靴僅輕微壓在被檢對象上，超聲波探頭進入被檢區域後迅速伸出使得超聲波探頭貼近被檢對象表面，檢測結束後緊湊型氣缸重新收縮，耐磨靴恢復輕壓表面狀態；第二級為探頭加載臂上的彈簧，這級用於耐磨靴檢測過程中始終貼合被檢對象表面。
如圖12所示，水箱組件6包括箱體693、蓋板694、液位傳感器6100、水泵6102和水管6103；水泵6102固定在箱體693的底部，箱體693頂面一側開有出水口695和水泵電源接口696，靠近出水口695的頂面另一側設有蓋板694，水泵6102與出水口695之間通過水管6103連接，水泵6102經電線與水泵電源接口696連接，使得水泵6102通過水泵電源接口696供電，出水口695經水管與所述耐磨靴526的進水口連接；箱體693側壁開有溢流口698和供水口699，溢流口698位於供水口699上方，箱體693底面開有排水口6101，液位傳感器6100置於箱體693內且靠近箱體內壁，液位傳感器接口697設在箱體693頂面。
掃查執行機構2上的兩個步進電機210運行帶動探頭加載臂5沿被檢對象表面移動，設置探頭加載臂5掃描軌跡和區域範圍，X軸直線模組220和Y軸直線模組215兩端安裝的限位傳感器221可防止探頭加載臂5越程。
掃查執行機構2運行時，步進電機210的脈衝反饋信號輸入提供掃描坐標信息。
升降減速電機365驅動梯形絲杆369帶動掃查執行機構2升降，升降機構3兩端安裝的Z軸限位傳感器372可防止升降越程。
超聲波探頭539在掃查過程中必須啟動水泵6102供水，自動檢測啟動前必須確保超聲波探頭539周圍的出水孔出水流暢，水位由液位傳感器6100實時監測。
本實用新型裝置對於被測風電葉片的超聲無損檢測分為以下幾步實現：
第一步，檢測前的準備。超聲波檢測需要使用水作為耦合劑。檢測開始前，需要準備耦合用水。將外部供水口與水箱6的供水口699相連，並通入潔淨的檢測耦合水，至溢流口698有水溢出停止通水。
第二步，姿態調整定位。在中控臺上，檢檢測模式切換到手動模式。行動裝置主體，到達葉片檢測區，啟動掃查執行機構2使得探頭加載臂5回零，啟動升降機構3調整掃查執行機構2的高度，使得超聲波探頭539的掃查軌跡在葉片高度方向上能夠覆蓋複合材料和龍骨的粘接區，擰松主軸鎖緊機構163，通過行動裝置主體，在水平面內左右轉動、高度方向左右擺動、前後翻轉掃查執行機構2，使得耐磨靴526姿態完全貼合待檢區域，擰緊主軸鎖緊機構163，保持好掃查執行機構2當前的姿態，啟動真空吸盤裝置217直至完全吸附葉片表面，啟動水泵6102，超聲波探頭539周圍噴出水後，啟動X軸直線模組220，左右移動探頭加載臂5，觀察葉片表面波信號波動幅度以確保耦合穩定，若波動較大需要微調掃查執行機構的姿態，否則掃查執行機構2的調整結束。
第三步，自動掃查。在手動模式下，通過控制X軸直線模組220和Y軸直線模組215移動探頭加載臂5至待檢區域，啟動緊湊型氣缸531推出耐磨靴526，使得耐磨靴526壓緊待檢區表面，彈簧544進一步壓縮，超聲波探頭539表面與待檢區表面距離達到檢測要求距離，此時開啟水泵6102供水並啟動超聲儀器A掃，調整通道增益，使得超聲波探頭539採集的表面回波幅值達到屏幕的80％左右，信噪比保證靈敏度餘量50dB以上，設置被檢對象材質聲速，移動檢測閘門A和B，根據檢測區域的檢測深度，設定檢測閘門的寬度，設置並啟用深度幅值補償(DAC)功能，超聲檢測參數設定結束，啟用超聲儀器的扇形掃描、B掃描和C掃描。在中控臺上設定X軸直線模組220和Y軸直線模組215兩個方向的掃描區域的大小和步進量後，切換到自動掃查模式並啟動檢測，掃查執行機構2開始按設定的區域進行自動掃查，掃描結束後，生成檢測結果，在檢測結果中，若存在粘接可疑區，移動探頭至可疑區所在位置，定點掃查該區域，若檢測結果與上次掃描結果相同，則認定此粘接區不合格，否則認為此處合格。
第四步，檢測結束工作。在中控臺上將檢測模式切換至手動模式，啟動控制X軸直線模組220和Y軸直線模組215，探頭加載臂5回零，關閉水泵6102，真空吸盤裝置217脫離葉片，該待檢測區域檢測完畢。若未完成整個葉片檢測，則行動裝置主體到下一區段，並根據新區段葉片的曲率特徵，重新調整掃查執行機構2的姿態，若曲率變化不大，那麼可沿用上次的姿態。姿態調整完畢後，啟動真空吸盤裝置217，重複上述第三步自動掃查，直至整個葉片檢測完畢後。葉片全部檢測結束，探頭加載臂5回零，升降機構3回零，關閉控制系統，切斷中控臺電源。