[發明專利]跨壁式機器人型超聲波自動探傷機

有效

• 申請號: 201210264886.1
• 申請日: 2012-07-30
• 公開（公告）號: CN102809604A
• 公開（公告）日: 2012-12-05
• 發明（設計）人: 周玉林;曾達幸;趙永生;侯雨雷;段艷賓;姚建濤
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: G01N29/04
• 分類號: G01N29/04
• 代理公司: 石家莊一誠知識產權事務所 13116
• 代理人: 李合印

技術領域

本發明屬于超聲波探傷設備技術領域，尤其涉及一種跨壁式機器人型超聲波自動探傷機，適用于筒節類工件的探傷。

背景技術

超聲波探傷可在不破壞工件的前提下檢查其內部缺陷，是國家重大工程和各類重要民用品制造中質量保障的一項關鍵技術。大型發電設備的主要零部件、核電站設備及各種管道、橋梁構件、海洋、航空航天等領域大型工件等均需進行超聲波探傷，以確保設備的安全運行。

超聲波自動化探傷在美、德、日等發達國家已有所應用，而其關鍵技術可參考信息處于封鎖狀態。在國內，鋼管焊縫的超聲波自動化探傷應用較廣泛。實用新型專利：“一種門式行車探傷機”（CN201653987U），主要針對大型螺旋焊管的焊縫進行自動化超聲波探傷，探傷時，行車在龍門架上的軌道上移動，沿焊縫走向探傷，其不能實現對于工件表面的全部體積探測，不適應其它工藝規程要求。

目前，常用的超聲波探傷多數為手工操作，即工件表面分區、操作者手持探頭、眼觀示波器的方式，主要依據個人技術和經驗進行評判，探測效果、個人水準難以統一。手工探傷工人勞動強度大，每個工件探傷所需時間較長，生產周期大幅延長，甚至已經成為制約某些企業整個生產工藝鏈的瓶頸，嚴重影響生產進度和生產效率；此外，由于具有探傷資質的操作人員較少，工人經常加班加點，造成疲勞操作，探測過程易于產生誤判，特別是人體生理特征，如注意力、手操作力、速度、穩定性均不能持久，在一定程度上影響工件探傷的可靠性和準確性。

發明內容

本發明的目的為了克服現有探傷技術的不足，提供一種跨壁式機器人型超聲波自動探傷機，本探傷機可對大型筒節類件進行自動超聲波探傷檢測，以提高探傷生產率，縮短生產周期，增強可靠性，改善手工探傷勞動強度大、并避免手工探傷的人體生理特征帶來的操作不穩定等問題。

本發明基本思想是利用待測工件作為機架，以工件上沿為軌道，由可變角卡壁腿實現探傷機與工件的定位、定姿，采用摩擦輪驅動；在作環形運動的小車上安置內、外探測臂并可隨車轉動；探頭置于探測臂末端，可上下移動，并能與小車的運動形成聯動，以實現探傷工藝要求所規定的運動、完成探測。

本發明所采用的技術方案如下：

本發明包括運動平臺小車，運動平臺小車的平臺為軸對稱平臺，運動平臺小車下部設有驅動輪，運動平臺小車的與對稱軸垂直的兩端分別稱為運動平臺小車的外端和內端（外端和內端是根據小車與被測工件的相對位置而定的），在運動平臺小車下方、驅動輪與小車外端之間設有一對以運動平臺小車的對稱軸為對稱分布的外可變角卡壁腿，外可變角卡壁腿沿鉛垂方向分為上、下兩節，上、下兩節卡壁腿節間為鉸鏈連接，在每節卡壁腿節的末端分別以轉動副連接一個由兩個左右擺轉滾輪組成的滾輪組，在外可變角卡壁腿的下卡壁腿節與上卡壁腿節的頂部連接端間設有下卡壁腿節驅動油缸，兩外可變角卡壁腿的上卡壁腿節的頂部連接端分別與小車下部滑動連接，在運動平臺小車下方、驅動輪與小車內端之間設有一對以運動平臺小車的對稱軸為對稱分布的內可變角卡壁腿，內可變角卡壁腿與外可變角卡壁腿結構相同，兩內可變角卡壁腿的上卡壁腿節的頂部連接端分別與小車下部固定連接，且內、外可變角卡壁腿的滾輪組相互間沿小車對稱軸方向相對；在運動平臺小車外端和內端下方分別以轉動副連有由油缸驅動的內、外擺臂，內、外擺臂下端又分別以轉動副與由油缸驅動的內、外探測臂相連，內、外探測臂末端裝有超聲波探頭。探頭與探測臂間為移動副，可沿探測臂軸線伸縮。當小車做環形運動、內外擺臂、內外探測臂、移動副四聯動時，探頭可以走出探傷工藝及不同工件表面所要求的運動及軌跡。

目前我國尚未建立起自動化超聲波探傷的技術標準和規范，而隨著生產的不斷發展，自動化超聲波探傷將是檢測領域的必由之路。本發明旨在提高生產效率、改善勞動條件、提高產品安全質量，具有重要的技術價值。

本發明與現有技術相比具有如下優點：探傷時不需機架，且工件不需回轉，可省略回轉工作臺；整機結構簡單、體積小、重量輕，成本低；安裝、調整方便，無需找正中心；可適合任何直徑的筒節類零件。

附圖說明

圖1為本發明跨壁式機器人型超聲波自動探傷機的結構示意圖；

圖2為本發明跨壁式機器人型超聲波自動探傷機探測直筒節類件的工作狀態示意圖；

圖3為本發明跨壁式機器人型超聲波自動探傷機探測過渡節類件的工作狀態示意圖。

具體實施方式

如下將結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。