複合材料幹耦合超聲波全自動探傷機的製作方法

2023-05-11 11:37:16 1

本實用新型屬於超聲波探傷機技術領域，具體涉及一種複合材料幹耦合超聲波全自動探傷機。

背景技術：

超聲波穿透法對複合材料探傷的形式已被廣泛應用，現有申請號為201020019660.1的中國專利僅公開的複合材料幹耦合超聲波全自動探傷機採用氣動系統，使用三個夾緊滾筒彈性夾緊，在重錘的配合下夾緊，其中多處使用鋼絲繩連接相關部件，結構較複雜，鋼絲繩屬於消耗品，過一段時間需要更換，在臺面下更換鋼絲繩比較費時費力；另外，依靠夾緊在工件外壁的三個夾緊滾筒中的一個夾緊滾筒直接由步進電機驅動，通過摩擦慣性帶動另外兩個夾緊滾筒，使用不穩定。因此，現如今缺少一種結構簡單、配合更穩定嚴密的複合材料幹耦合超聲波全自動探傷機，通過帶刻度的導軌移動夾緊輪，根據不同直徑的工件將夾緊輪移動到指定刻度即可，到位後通過肘夾鎖緊，以保證旋轉過程中夾緊輪位置不變，通過轉動機構使主動傘齒輪轉動，採用嚙合的方式帶動三個從動傘齒輪轉動，效果更好。

技術實現要素：

本實用新型所要解決的技術問題在於針對上述現有技術中的不足，提供一種複合材料幹耦合超聲波全自動探傷機，其設計新穎合理，具有自居中功能，採用轉動機構使主動傘齒輪轉動，進而帶動三個從動傘齒輪轉動，操作方便，使用壽命長，實用性強，便於推廣使用。

為解決上述技術問題，本實用新型採用的技術方案是：複合材料幹耦合超聲波全自動探傷機，包括驅動控制系統以及與驅動控制系統相連接的 超聲波檢測系統、機械執行裝置和圖像處理系統，其特徵在於：所述機械執行裝置包括支撐臺以及設置在支撐臺上用於對超聲波探頭的位置進行調節的移動裝置和用於夾持工件並使工件旋轉的轉動裝置，所述轉動裝置包括工作檯、轉動機構和設置在工作檯上圍繞所述轉動機構均勻布設且與所述轉動機構相配合的三個拖動輥，拖動輥上設置有可沿導軌移動的夾緊輪，夾緊輪上設置有用於鎖死夾緊輪位置的肘夾，所述轉動機構包括安裝在工作檯底部且同軸連接的第一步進電機和減速機，減速機穿過工作檯的輸出軸上安裝有主動傘齒輪，拖動輥的輸出軸上安裝有與主動傘齒輪嚙合的從動傘齒輪。

上述的複合材料幹耦合超聲波全自動探傷機，其特徵在於：所述移動裝置包括豎直設置在支撐臺上立柱，立柱上部水平設置有中空結構的橫梁，橫梁的一端設置有第二步進電機，橫梁的另一端設置有由第二步進電機驅動的齒輪，齒輪與豎直設置的齒條嚙合，齒條的底端設置有探頭座，超聲波探頭安裝在探頭座上，超聲波探頭採集的信號經超聲波檢測系統傳送至驅動控制系統。

上述的複合材料幹耦合超聲波全自動探傷機，其特徵在於：所述導軌的外側設置有刻度尺。

上述的複合材料幹耦合超聲波全自動探傷機，其特徵在於：所述工作檯與支撐臺之間設置有剛性框架，所述轉動機構設置在剛性框架內。

上述的複合材料幹耦合超聲波全自動探傷機，其特徵在於：所述拖動輥的外側裹敷有橡膠套。

上述的複合材料幹耦合超聲波全自動探傷機，其特徵在於：所述夾緊輪為彈性夾緊輪。

上述的複合材料幹耦合超聲波全自動探傷機，其特徵在於：所述支撐臺的底部設置有多個支撐臺調整座。

本實用新型與現有技術相比具有以下優點：

1、本實用新型通過轉動機構使主動傘齒輪轉動，與主動傘齒輪嚙合的 三個從動傘齒輪隨著主動傘齒輪的轉動使三個拖動輥朝著一個方向轉動，帶動架在三個拖動輥上面的工件轉動，實現簡單，使用壽命長，便於推廣使用。

2、本實用新型，夾緊輪採用彈性、耐磨材料，以保證檢測過程中夾緊輪和工件為彈性接觸，可靠穩定，使用效果好。

3、本實用新型設計新穎合理，通過在每個導軌外側設置刻度尺可實現定距離固定工件，移動的夾緊輪夾緊不同大下的工件，當夾緊輪與工件相切時，用肘夾鎖死位置，實用性強，便於推廣使用。

綜上所述，本實用新型設計新穎合理，具有自居中功能，採用轉動機構使主動傘齒輪轉動，進而帶動三個從動傘齒輪轉動，操作方便，使用壽命長，實用性強，便於推廣使用。

下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術方案做進一步的詳細描述。

附圖說明

圖1為本實用新型的電路原理框圖。

圖2為本實用新型的結構示意圖。

圖3為本實用新型轉動裝置的俯視圖。

附圖標記說明:

1—工作檯； 2—剛性框架； 3—支撐臺調整座；

4—減速機； 5—第一步進電機； 6—主動傘齒輪；

7—從動傘齒輪； 8—拖動輥； 9—夾緊輪；

10—工件； 11—支撐臺； 12—立柱；

13—第二步進電機； 14—橫梁； 15—齒輪；

16—齒條； 17—探頭座； 18—超聲波探頭；

19—刻度尺； 20—肘夾； 21—導軌；

22—超聲波檢測系統； 23—驅動控制系統； 24—機械執行裝置；

25—圖像處理系統。

具體實施方式

如圖1、圖2和圖3所示，本實用新型包括驅動控制系統23以及與驅動控制系統23相連接的超聲波檢測系統22、機械執行裝置24和圖像處理系統25，其特徵在於：所述機械執行裝置24包括支撐臺11以及設置在支撐臺11上用於對超聲波探頭18的位置進行調節的移動裝置和用於夾持工件10並使工件10旋轉的的轉動裝置，所述轉動裝置包括工作檯1、轉動機構和設置在工作檯1上圍繞所述轉動機構均勻布設且與所述轉動機構相配合的三個拖動輥8，拖動輥8上設置有可沿導軌21移動的夾緊輪9，夾緊輪9上設置有用於鎖死夾緊輪9位置的肘夾20，所述轉動機構包括安裝在工作檯1底部且同軸連接的第一步進電機5和減速機4，減速機4穿過工作檯1的輸出軸上安裝有主動傘齒輪6，拖動輥8的輸出軸上安裝有與主動傘齒輪6嚙合的從動傘齒輪7。

實際使用中，將工件10架在三個拖動輥8上，每個拖動輥8上均設置有夾緊輪9，當夾緊輪9移動至與工件10相切時使用肘夾20鎖死夾緊輪9位置。

如圖2所示，本實施例中，所述移動裝置包括豎直設置在支撐臺11上立柱12，立柱12上部水平設置有中空結構的橫梁14，橫梁14的一端設置有第二步進電機13，橫梁14的另一端設置有由第二步進電機13驅動的齒輪15，齒輪15與豎直設置的齒條16嚙合，齒條16的底端設置有探頭座17，超聲波探頭18安裝在探頭座17上，超聲波探頭18採集的信號經超聲波檢測系統22傳送至驅動控制系統23。

實際安裝使用中，橫梁14為中空結構，第二步進電機13與齒輪15之間的連接線均設置在橫梁14的中空結構內，布線簡單，第二步進電機13轉動可帶動齒輪15逆時針或順時針轉動，齒輪15與齒條16嚙合，齒條16會向上運動或向下運動，調整超聲波探頭18的高度。

如圖3所示，本實施例中，所述導軌21的外側設置有刻度尺19。

如圖2所示，本實施例中，所述工作檯1與支撐臺11之間設置有剛性框架2，所述轉動機構設置在剛性框架2內。

本實施例中，所述拖動輥8的外側裹敷有橡膠套。

需要說明的是，為防止工件10轉動過程中打滑，採用摩擦阻力較大的橡膠套裹敷在拖動輥8的外側，保證工件10正常平穩的轉動。

本實施例中，所述夾緊輪9為彈性夾緊輪，保證檢測過程中夾緊輪9和工件10為彈性接觸，同時保證夾緊輪9與工件10接觸摩擦時不受損傷。

如圖2所示，本實施例中，所述支撐臺11的底部設置有多個支撐臺調整座3，用來調整工作檯臺面水平，同時便於移動。

本實用新型使用時，將工件10架在三個拖動輥8上，通過夾緊輪9在導軌21上的給進量調整好工件10位置，根據刻度尺19可直觀查看工件10是否放置合適，肘夾20鎖緊調整好位置的夾緊輪9，通過驅動控制系統23控制安裝在橫梁14一端的第二步進電機13轉動，使嵌入在橫梁14另一端的齒輪15轉動，與齒輪15嚙合的齒條16上下移動調整超聲波探頭18的位置，確定好位置後，第二步進電機13停止工作，驅動控制系統23控制第一步進電機5轉動，減速機4帶動安裝在減速機4輸出軸上的主動傘齒輪6轉動，三個從動傘齒輪7與主動傘齒輪6嚙合，主動傘齒輪6轉動帶動三個從動傘齒輪7同方向轉動，與從動傘齒輪7連接的拖動輥8同方向轉動，工件10隨著拖動輥8的轉動而轉動，超聲波探頭18隨著工件的轉動對工件10不同位置進行檢測，超聲波探頭18採集的數據經超聲波檢測系統22傳送給驅動控制系統23進行信號初步處理後經圖像處理系統25進一步確定探傷的結果圖；本實用新型利用幹耦合方法，利用超聲波探傷對非金屬複合材料進行整體探傷，全自動化操作，操作簡單，使用壽命長。

以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例，並非對本實用新型作任何限制，凡是根據本實用新型技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、 變更以及等效結構變化，均仍屬於本實用新型技術方案的保護範圍內。