[實用新型]轉臂式短筒節類件超聲波自動探傷機

有效

• 申請號: 201220613167.1
• 申請日: 2012-11-19
• 公開（公告）號: CN202994732U
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發明（設計）人: 侯雨雷;段艷賓;周玉林;曾達幸;姚建濤
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: G01N29/04
• 分類號: G01N29/04;G01N29/26
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型屬于超聲波探傷設備技術領域，尤其涉及一種轉臂式短筒節類件超聲波自動探傷機。

背景技術

超聲波探傷是在不破壞工件的前提下檢查其體積內部缺陷的主要技術方法之一，采用超聲波探傷是國家重大工程和各類重要民用品制造中保障質量的一項關鍵技術。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、航空等大型裝備的主要工件等一般均選擇進行超聲波或其它無損探傷，以確保設備全壽命安全運行。

超聲波機械化或自動化探傷是一項最新技術，在美、日、德等發達國家已有部分應用，其中關鍵技術可參考信息無法獲取。在我國工業生產中，鋼板、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，但是，它不能實現對于工件表面及全部體積的探測，不適應其它工藝規程要求。

目前，對工件全部體積探測，常用的超聲波探傷多數是手工操作，即首先對工件表面分區，然后手持各種探頭在工件表面移動、眼觀示波器的圖形波、實時判斷缺陷的方式。該過程完全依據個人技術、經驗進行評判，探測效果、個人判斷標準難以統一。手工探傷中工人勞動強度大，每個工件探傷所需時間很長，整件生產周期大幅延長，甚至在一些企業中已經成為制約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，探測過程技術穩定性差易于產生誤判，在一定程度上影響工件探傷的可靠性和準確性。這種情況必須要加以改善，為此，本實用新型即提出一種轉臂式短筒節類件超聲波自動探傷機。

發明內容

本實用新型的目的在于提供一種轉臂式超聲波自動探傷機，通過其可對短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，并避免手工探傷的技術不穩定性或誤判等問題。

本實用新型基本思想是利用可旋轉、徑向伸縮的機械臂做探測頭機架、結合隨動平衡原理，通過外檢測臂、內檢測臂的擺動與伸縮及整機旋轉三個聯動實現不同工件回轉面的探測。所采用的技術方案是：筒節類工件置于工作臺上，由三個卡爪定位并保證工件軸線與回轉臺中心軸線重合，帶三個卡爪的工作臺與回轉臺以轉動副相連，回轉臺繞鉛垂軸旋轉帶動機械臂整機回轉；機械臂的大擺臂和平衡臂與回轉臺上端以轉動副對稱鉸接、兩者且位于同一鉛垂面內，大擺臂與中擺臂、中擺臂與小擺臂、小擺臂與外探測臂、中擺臂與內探測臂均以轉動副首尾依次相連，且各轉動副均用油缸驅動；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。

目前中國在超聲波探傷技術還很落后，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，技術政策支持明顯落后于生產需求的問題更加嚴重，自動化超聲波探傷將是必由之路。本實用新型旨在提高生產效率、解決生產鏈瓶頸問題、改善勞動條件、提高產品安全質量，具有重要的技術價值。

本實用新型與現有技術相比具有如下優點：工件由卡盤定位，探傷過程中不需回轉，無需大型回轉臺，降低成本；消除了工件旋轉波動對探測的影響，穩定性高；探傷機整體高度較低、體積小、重量輕。

附圖說明

圖1為本實用新型轉臂式短筒節類件超聲波自動探傷機的示意圖。

圖中1.回轉臺、2.大擺臂、3.中擺臂、4.小擺臂、5.外探測臂、6.內探測臂、7.外探頭、8.內探頭、9.平衡臂、10.三爪卡盤、11.第一油缸、12.第二油缸、13.第三油缸、14.第四油缸、15.第五油缸、16.第六油缸、17.基座

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。如圖1所示，本發明所涉及轉臂式超聲波自動探傷機主要包括回轉臺、內外探測臂和驅動油缸。

本發明的回轉臺1與基座17以轉動副相連，回轉臺1可帶動整機繞鉛垂方向軸線旋轉；回轉臺1與大擺臂2和平衡臂9均以轉動副相連，且對稱分布在回轉臺1的兩側同一鉛垂面內；大擺臂2和平衡臂9相對于回轉臺1在鉛垂面內的轉動分別由第一油缸11和第六油缸16驅動；大擺臂2和中擺臂3以轉動副相連，由第二油缸12驅動；中擺臂3和小擺臂4也以轉動副相連，由第三油缸13驅動；小擺臂4和外探測臂5以轉動副相連，由第四油缸14驅動；中擺臂3和內探測臂6以轉動副相連，由第五油缸15驅動；外探測臂5和內探測臂6分別與外探頭7和內探頭8以移動副相連，探頭可相對探測臂伸縮。整個機械臂位于同一鉛垂面內。

在非工作狀態，由油缸驅動，使整個機械臂收縮，小擺臂4翻轉大于120度、外探測臂5翻轉大于90度，整機徑向尺寸減至最小，然后吊入工件，由圓周方向均布的3個卡盤10找正位置，使工件中心與回轉臺1的軸線重合，之后伸展大擺臂2、中擺臂3至合適位置，翻轉小擺臂4水平跨過工件上沿或至規定位置、整個機械臂位置鎖定，并調整外探測臂5、內探測臂6使外探頭7、內探頭8處于指定起始位置，同時，改變平衡臂9位置以保持整機平衡，整個機械臂的伸縮范圍半徑1.5-4米，適合不同直徑的工件。利用回轉臺1的旋轉、外探測臂5和內探測臂6的擺動及外探頭7、內探頭8的伸縮三個聯動即可實現不同工件回轉面的超聲波探傷。