多功能超聲波水浸檢測系統的製作方法
2023-06-02 14:41:21
多功能超聲波水浸檢測系統的製作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種多功能超聲波水浸檢測系統，包括底座和水槽，所述水槽固定安裝在所述底座上，所述水槽內設有以下任意兩種或全部三種工裝：（1）用於安裝迴轉體工件的轉臺；（2）用於安裝棒軸類工件的橫滾架；（3）用於安裝平板及曲面工件的工件擺放平臺；所述工件擺放平臺包括鋼製框架結構的平臺主體和所述平臺主體上面設置的若干尼龍條，各所述尼龍條的上表面共面；所述橫滾架包括水平平行間隔設置的多根滾軸，其中包括主動滾軸和從動滾軸，所述主動滾軸的一端通過帶傳動裝置與橫滾架的電機連接。本實用新型集成了對應各種類型工件的工裝在同一水槽中，使得該系統無需更換或改動任何裝置便可實現對所有形狀的工件進行超聲波評估。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種超聲波水浸無損檢測系統，通過計算機控制裝載超聲波探頭 的機械臂對待評估工件進行逐點掃描成像，從而最終實現對該工件內部情況的無損評估。 多功能超聲波水浸檢測系統
【背景技術】
[0002] 超聲波無損檢測技術作為無損檢測行業四大傳統檢測手段被廣泛應用於冶金、航 空航天、船舶等領域。多功能超聲水浸檢測系統利用超聲波成像技術可對工件內部的狀態 進行評估。
[0003] 現有的多功能超聲波檢測系統只能夠檢測某一種外形(如平板、圓盤或棒材）的待 評估工件，相應的用於安裝不同類型的工件的工裝設置在對應的水槽中，在使用過程中需 要針對工件的具體形狀來選擇不同的水槽並進行更換，由於水槽重量較大，並且更換涉及 到軟體及電氣線路的更換，過程較為複雜。 實用新型內容
[0004] 為了克服現有技術下的上述缺陷，本實用新型的目的在於提供一種多功能超聲波 水浸檢測系統，集成對應各種類型工件的工裝在同一水槽中，使得該系統無需更換或改動 任何裝置便可實現對所有形狀的工件進行超聲波評估。
[0005] 本實用新型的技術方案是：
[0006] -種多功能超聲波水浸檢測系統，包括底座和水槽，所述水槽固定安裝在所述底 座上，所述水槽內設有以下任意兩種或多於兩種的工裝：（1)用於安裝迴轉體工件的轉臺； (2)用於安裝棒軸類工件的橫滾架；（3)用於安裝平板及曲面工件的工件擺放平臺。
[0007] 所述工件擺放平臺優選包括鋼製框架結構的平臺主體和所述平臺主體上面設置 的若干尼龍條，各所述尼龍條的上表面共面。
[0008] 所述工件擺放平臺的四周或底部可設有多個支腿，相應地，所述水槽的內壁或內 側底面上可設有對應的平臺安裝支座，所述工件擺放平臺固定安裝於所述平臺安裝支座 上。
[0009] 所述橫滾架可以包括水平平行間隔設置的多根滾軸，其中包括主動滾軸和從動滾 軸，所述主動滾軸的一端通過帶傳動裝置與橫滾架的電機連接。
[0010] 所述轉臺的下方可以通過傳動機構與電機連接，所述轉臺可採用三爪或大於三爪 的夾緊結構，所述夾緊結構的驅動控制方式可以為手動或自動驅動控制方式。
[0011] 對於前述任意一種所述的多功能超聲波水浸檢測系統，所述水槽內可以設有循環 水管和排水管，所述循環水管的進水口可設置在所述水槽的底部，所述循環水管的出水口 優選設置在所述水槽的上方，所述循環水管設有水泵及可拆卸的過濾裝置，所述排水管設 置在所述水槽的底部，所述循環水管和排水管分別設有各自的閥門，所述循環水管的閥門 可安裝在所述過濾裝置和所述循環水管的進水口之間。
[0012] 所述底座的左右兩端可以分別安裝有左、右堅直支架，所述左、右堅直支架上分別 設有前後方向延伸的左、右水平支架，所述左、右水平支架之間安裝有可前後水平方向移動 的橫梁，所述橫梁的左右兩端分別與所述左、右水平支架活動連接，所述橫梁上可設有可左 右方向水平移動的立柱，所述立柱上可安裝可上下方向移動的立杆，所述立杆的下端設有 超聲檢測探頭，所述水槽位於所述左、右堅直支架之間。
[0013] 所述超聲檢測探頭優選採用具有三個旋轉自由度的連接結構與所述立杆的下端 連接。
[0014] 進一步地，所述橫梁上可以設有用於所述立柱導向的直線導軌，所述立柱上可以 設有與所述橫梁上的直線導軌配合的滑塊或滑槽，所述立柱與所述立柱的驅動電機優選通 過滾珠絲槓傳動連接；所述橫梁的一端可以設有滑塊或滑槽，另一端可以設有用於支撐所 述橫梁運動的滾輪，與所述橫梁上設有滑塊或滑槽的一端對應的所述左/右水平支架上設 有與所述橫梁上的滑塊或滑槽配合的直線導軌，與所述橫梁上設有滾輪的一端對應的所述 右/左水平支架上設有與所述滾輪配合的導向槽，所述橫梁與所述橫梁的驅動電機優選通 過滾珠絲槓傳動連接；所述立柱上可設有用於所述立杆導向的直線導軌或滑套，在所述立 杆上可以設有與所述立柱上的直線導軌配合的滑塊或滑槽，或者所述立杆可以穿過所述滑 套並與所述滑套內壁間隙配合，所述立杆與所述立杆的驅動電機優選通過蝸輪蝸杆傳動連 接。
[0015] 所述多功能超聲波水浸檢測系統還可以包括超聲檢測儀、工控機、控制器和驅動 器，所述超聲檢測儀的控制信號輸入端連接所述工控機的控制信號輸出端，所述超聲檢測 儀的控制信號輸出端連接所述超聲檢測探頭的控制信號輸入端，所述超聲檢測探頭的檢測 信號輸出端可以連接所述超聲檢測儀的檢測信號輸入端，所述超聲檢測儀的檢測信號輸出 端連接所述工控機的檢測信號輸入端，所述工控機的控制信號輸出端連接所述控制器的控 制信號輸入端，所述控制器的控制信號輸出端連接所述驅動器的控制信號輸入端，所述驅 動器的控制信號輸出端連接所述各驅動電機，或連接所述各驅動電機和所述工裝的各所述 電機，所述工控機內裝載有用於系統控制、採集數據分析和生成、列印數據報告的軟體。
[0016] 本實用新型的有益效果為：由於集成了各種外形工件的對應工裝模塊在同一水槽 中，無需更換水槽或改動任何裝置，更無需改變電氣控制的已有設計便可實現對所有形狀 的工件的超聲波評估，克服了現有技術下只是特別針對某種工件類型進行設計或是針對不 同工件需進行模塊拆裝的技術缺陷。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017] 圖1是本實用新型的一個實施例的結構示意圖；
[0018] 圖2是本實用新型的另一個實施例的結構示意圖；
[0019] 圖3是圖1中的工件擺放平臺俯視結構示意圖。
【具體實施方式】
[0020] 參見圖1、2,本實用新型提供了一種多功能超聲波水浸檢測系統，包括底座1，為 了保證所述掃查器的整體及運動的穩定性，所述底座需要有足夠的剛度，可以採用碳鋼製 成；所述底座的左右兩端分別安裝有左、右堅直支架2,所述左、右堅直支架上分別設有前 後方向延伸的左、右水平支架3,為了保證所述左右堅直支架的製成強度和穩定性，所述左 右堅直支架的數量可以分別為兩個或多個，平行設置；所述左、右水平支架之間安裝有可前 後水平方向移動的橫梁4,所述橫梁的左右兩端分別與所述左、右水平支架活動連接，所述 橫梁上可設有可左右方向水平移動的立柱5,所述立柱上可安裝可上下方向移動的立杆6， 所述立杆的下端設有超聲檢測探頭7,所述超聲檢測探頭採用具有三個旋轉自由度的連接 結構與所述立杆的下端連接，以實現所述超聲檢測探頭的自由轉動。
[0021] 由於所述的橫梁和立柱在運行過程需要足夠的運行穩定性和運行剛度且需要盡 量降低噪音，優選在所述橫梁上設有用於所述立柱導向的直線導軌，所述立柱上可以設有 與所述橫梁上的直線導軌配合的滑塊或滑槽，所述立柱與所述立柱的驅動電機優選通過滾 珠絲槓傳動連接；由於所述左、右水平支架之間具有一定距離，為了保證所述橫梁運動時的 運行穩定性及運行剛度，在所述橫梁的一端設有滑塊或滑槽，另一端設有用於支撐所述橫 梁運動的滾輪，與所述橫梁上設有滑塊或滑槽的一端對應的所述左/右水平支架上設有與 所述橫梁上的滑塊或滑槽配合的直線導軌，與所述橫梁上設有滾輪的一端對應的所述右/ 左水平支架上設有與所述滾輪配合的導向槽，所述橫梁與所述橫梁的驅動電機優選通過滾 珠絲槓傳動連接；用於所述立杆的運動方向為上下方向，在其運行過程中除了需要有足夠 的穩定性和運行剛度以及儘量降低噪音意外，還需要克服電機斷電時自身重力的影響，因 此在所述立柱上設有用於所述立杆導向的直線導軌或滑套，在所述立杆上設有與所述立柱 上的直線導軌配合的滑塊或滑槽，或者使所述立杆穿過所述滑套並與所述滑套內壁間隙配 合，所述立杆與所述立杆的驅動電機優選通過蝸輪蝸杆傳動連接。
[0022] 所述左、右堅直支架、所述左、右水平支架、所述橫梁和所述底座構成了所述多功 能超聲波水浸檢測系統的基本的空間框架，該空間框架內設置有水槽，所述水槽具體固定 在所述左、右堅直支架之間的所述底座上，用於放置工件及承裝水作為耦合劑。通過所述橫 梁、立柱和立杆的自由移動可以將所述超聲檢測探頭定位在上述空間框架所圍成的立體空 間內的任意位置，同時配合所述超聲檢測探頭的空間任意角度的轉動和擺動，可以實現對 工件任意位置和方位的檢測。
[0023] 按照工件的形狀特點大體上可以把工件分為：迴轉體工件、棒軸類工件和平板類 工件和其他帶有多曲面的不規則工件(簡稱為曲面工件)。為了實現對多種形狀工件的超 聲波評估，所述多功能超聲波水浸檢測系統的所述水槽內設有以下任意兩種或全部三種工 裝：（1)用於安裝迴轉體工件的轉臺8 ;(2)用於安裝棒軸類工件的橫滾架9 ;(3)用於安裝 平板及曲面工件的工件擺放平臺10。優選在水槽中同時設有上述全部工裝。
[0024] 所述工件擺放平臺用於擺放平板類工件及曲面工件，如圖3所示，包括鋼製框架 結構的平臺主體101和所述平臺主體上面設置的若干尼龍條102,各所述尼龍條的上表面 共面。所述工件擺放平臺的四周或底部可設有多個(如6個)支腿103,相應地，所述水槽的 內壁或內側底面上可設有對應的平臺安裝支座，所述工件擺放平臺固定安裝於所述平臺安 裝支座上。
[0025] 所述橫滾架用於擺放並旋轉棒軸類工件，其包括水平平行間隔設置的多根滾軸， 其中包括主動滾軸和從動滾軸，所述主動滾軸的一端通過帶傳動裝置與橫滾架的電機連 接。工作時，棒軸類工件放置於主動滾軸和從動滾軸之間的空隙之上，電機通過帶傳動裝置 帶動主動滾軸旋轉，主動滾軸帶動工件旋轉，從動滾軸在工件的帶動下隨工件旋轉，二者間 不產生相對運動，避免劃傷工件外表面。
[0026] 所述轉臺用於擺放迴轉體工件，如盤類工件或長徑比較小的軸類工件。所述轉臺 的下方可以通過傳動機構與電機連接，所述轉臺可採用三爪或大於三爪的夾緊結構，所述 夾緊結構的驅動控制方式可以為手動或自動驅動控制方式。採用三爪夾緊結構其對中性較 好，而薄壁工件更適於採用大於三爪的夾緊結構，可以有效減小裝夾變形，但夾緊結構比三 爪夾緊結構複雜一些，如果採用手動夾緊方式，作業效率較三爪夾緊結構低一些。
[0027] 同一水槽中每一種工裝可以設置有多個，且同一種工裝可以設置成相同規格或不 同規格，也可以配備與水槽中安裝的工裝同種類不同規格的備用工裝。例如，當待檢曲面工 件尺寸較大致使水槽內原有工件擺放平臺不夠放置工件時，也可以將水槽內原有的部分或 全部工裝取出，換上更大規格的工件擺放平臺。為了便於檢測時觀察，所述水槽的側壁特別 是前側壁除必要的加強結構外優選採用透明有機玻璃製作。
[0028] 所述水槽內可以設有循環水管和排水管，所述循環水管的進水口可設置在所述水 槽的底部，所述循環水管的出水口優選設置在所述水槽的上方，所述循環水管設有水泵及 可拆卸的過濾裝置，通過所述循環水管和水泵可以使所述水槽內的循環，同時通過所述過 濾裝置將所述水槽內的雜物濾出，所述排水管設置在所述水槽的底部，所述循環水管和排 水管分別設有各自的閥門，所述循環水管的閥門可安裝在所述過濾裝置和所述循環水管的 進水口之間，以方便在所述循環水管上取下所述過濾裝置時對所述循環水管截流。
[0029] 檢測時，將工件放置於對應的工裝上，將所述水槽內注滿水後即可進行檢測。
[0030] 所述多功能超聲波水浸檢測系統還可以包括超聲檢測儀、工控機、控制器和驅動 器，所述超聲檢測儀的控制信號輸入端連接所述工控機的控制信號輸出端，所述超聲檢測 儀的控制信號輸出端連接所述超聲檢測探頭的控制信號輸入端，所述超聲檢測探頭的檢測 信號輸出端可以連接所述超聲檢測儀的檢測信號輸入端，所述超聲檢測儀的檢測信號輸出 端連接所述工控機的檢測信號輸入端，所述工控機的控制信號輸出端連接所述控制器的控 制信號輸入端，所述控制器的控制信號輸出端連接所述驅動器的控制信號輸入端，所述驅 動器的控制信號輸出端連接所述各驅動電機，或連接所述各驅動電機和所述工裝的各所述 電機，所述工控機內裝載有用於系統控制、採集數據分析和生成、列印數據報告的軟體，方 便對系統的整體控制，所述工控機還可以配置有顯示器。
[0031] 通過所述多功能超聲波水浸檢測系統對工件進行檢測的過程是：按照工件形狀選 擇適宜的擺放裝置，裝夾好工件，通過仿形形成3D模型文件，再將該工件的3D模型文件導 入計算機的軟體之中進行仿形路線的計算，完成軌跡計算後，設定好各參數便可執行超聲 波檢測。
[0032] 本實用新型所稱的"上、下"、"左、右"和"前、後"僅僅是為說明組成本實用新型的 各部分間的相對位置關係，並不構成對本實用新型的各部分的絕對方位的限定。
【權利要求】
1. 一種多功能超聲波水浸檢測系統，包括底座和水槽，其特徵在於所述水槽固定安裝 在所述底座上，所述水槽內設有以下兩種或多於兩種工裝：（1)用於安裝迴轉體工件的轉 臺；（2)用於安裝棒軸類工件的橫滾架；（3)用於安裝平板及曲面工件的工件擺放平臺。
2. 如權利要求1所述的多功能超聲波水浸檢測系統，其特徵在於所述工件擺放平臺包 括鋼製框架結構的平臺主體和所述平臺主體上面設置的若干尼龍條，各所述尼龍條的上表 面共面。
3. 如權利要求2所述的多功能超聲波水浸檢測系統，其特徵在於所述工件擺放平臺的 四周或底部設有多個支腿，相應地，所述水槽的內壁或內側底面上設有對應的平臺安裝支 座，所述工件擺放平臺固定安裝於所述平臺安裝支座上。
4. 如權利要求1所述的多功能超聲波水浸檢測系統，其特徵在於所述橫滾架包括水平 平行間隔設置的多根滾軸，其中包括主動滾軸和從動滾軸，所述主動滾軸的一端通過帶傳 動裝置與橫滾架的電機連接。
5. 如權利要求1所述的多功能超聲波水浸檢測系統，其特徵在於所述轉臺的下方通過 傳動機構與電機連接，所述轉臺採用三爪或大於三爪的夾緊結構，所述夾緊結構的驅動控 制方式為手動或自動驅動控制方式。
6. 如權利要求1、2、3、4或5所述的多功能超聲波水浸檢測系統，其特徵在於所述水槽 設有循環水管和排水管，所述循環水管的進水口設置在所述水槽的底部，所述循環水管的 出水口設置在所述水槽的上方，所述循環水管設有水泵及可拆卸的過濾裝置，所述排水管 設置在所述水槽的底部，所述循環水管和排水管分別設有各自的閥門，所述循環水管的閥 門安裝在所述過濾裝置和所述循環水管的進水口之間。
7. 如權利要求6所述的多功能超聲波水浸檢測系統，其特徵在於所述底座的左右兩端 分別安裝有左、右堅直支架，所述左、右堅直支架上分別設有前後方向延伸的左、右水平支 架，所述左、右水平支架之間安裝有可前後水平方向移動的橫梁，所述橫梁的左右兩端分別 與所述左、右水平支架活動連接，所述橫梁上設有可左右方向水平移動的立柱，所述立柱上 安裝有可上下方向移動的立杆，所述立杆的下端設有超聲檢測探頭，所述水槽位於所述左、 右堅直支架之間。
8. 如權利要求7所述的多功能超聲波水浸檢測系統，其特徵在於所述超聲檢測探頭採 用具有三個旋轉自由度的連接結構與所述立杆的下端連接。
9. 如權利要求8所述的多功能超聲波水浸檢測系統，其特徵在於所述橫梁上設有用於 所述立柱導向的直線導軌，所述立柱上設有與所述橫梁上的直線導軌配合的滑塊或滑槽， 所述立柱與所述立柱的驅動電機通過滾珠絲槓傳動連接；所述橫梁的一端設有滑塊或滑 槽，另一端設有用於支撐所述橫梁運動的滾輪，與所述橫梁上設有滑塊或滑槽的一端對應 的所述左/右水平支架上設有與所述橫梁上的滑塊或滑槽配合的直線導軌，與所述橫梁上 設有滾輪的一端對應的所述右/左水平支架上設有與所述滾輪配合的導向槽，所述橫梁與 所述橫梁的驅動電機通過滾珠絲槓傳動連接；所述立柱上設有用於所述立杆導向的直線導 軌或滑套，在所述立杆上設有與所述立柱上的直線導軌配合的滑塊或滑槽，或者所述立杆 穿過所述滑套並與所述滑套內壁間隙配合，所述立杆與所述立杆的驅動電機通過蝸輪蝸杆 傳動連接。
【文檔編號】G01N29/04GK203849205SQ201320842321
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2013年12月20日 優先權日:2013年12月20日
【發明者】張鵬, 李志軍, 潘晨燕, 黃鑫 申請人:北京歐寧航宇檢測技術有限公司