[發明專利]一種多自由度大型超聲掃查自動化裝置

有效

• 申請號: 201310171857.5
• 申請日: 2013-05-06
• 公開（公告）號: CN103235044A
• 公開（公告）日: 2013-08-07
• 發明（設計）人: 白國長;趙江銘;劉德平;任天平;侯伯杰;陳曉輝
• 申請（專利權）人: 鄭州大學
• 主分類號: G01N29/265
• 分類號: G01N29/265;G01N29/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及無損檢測自動化領域，所發明的超聲檢測自動化裝置具有運動范圍大，自由度多，能對復雜形狀的工件表面進行超聲自動化檢測和超聲探頭的自動化檢驗。

背景技術

超聲檢測是利用超聲換能器(檢測探頭)發出的超聲波作用在被檢測工件上，通過測量反射波來確定缺陷的大小、位置，是目前應用最廣泛的無損檢測形式，具有操作簡單，成本低，對環境和操作者無害的優點。超聲檢測工作時首先要對超聲探頭的靈敏度、性能等指標在實驗室進行預先的篩選、校正、檢驗，然后在被檢測工件上進行超聲檢測，若發現反射波異常表明有缺陷，需要通過在實驗室在預先埋置缺陷的試塊上對比確定缺陷的位置，需要操作者大量手動操作，且手動操作時移動速度靠操作者的經驗和感覺進行，無法精確控制，故無法精確計量。用超聲探頭進行工件表面掃查時需要超聲探頭的中心線和被檢測面的法線重合，且需要一定的壓緊力，對于復雜曲面需要多個自由度才能完成超聲掃查，故目前使用的超聲檢測自動化裝置普遍存在自動化程度低，只能對簡單形狀的工件如圓柱或平面進行檢測，專利號為201210273739.0發明的超聲掃查自動化裝置只能對管材和平板工件進行檢測，通用性差，專利號為01131937.2發明的超聲掃查自動化裝置只能對大口徑環焊縫進行自動掃查。

發明內容

本發明的技術解決問題是：克服現有技術的不足，提供一種具有運動精度高，可重復性強，應用范圍大，可用于大型復雜曲面，自動化程度高，能大大減輕操作者勞動強度的超聲檢測自動化裝置。

本發明的技術解決方案為：一種多自由度大型超聲掃查自動化裝置，主要由零件表面掃查軌跡生成部分、運動執行部分、成像及處理軟件部分組成，運動執行部分主要由機械手系統、Y軸運動系統、X軸運動系統和框架本體組成，機械手系統包括：超聲探頭、超聲探頭夾持機構、工業機械手、機械手安裝座；Y軸運動系統包括：縱梁和縱梁運動伺服系統；X軸運動系統包括：前橫梁和前橫梁運動伺服系統、后橫梁和后橫梁運動伺服系統；框架系統由左輔助縱梁、右輔助縱梁、前右立柱、前左立柱、后左立柱、后右立柱、高度調整裝置、底座等組成，超聲探頭通過超聲探頭夾持機構安裝在工業機械手的端部，工業機械手通過螺釘安裝在機械手安裝座上，機械手安裝座通過螺釘安裝在縱梁運動伺服系統上，縱梁前端通過螺釘安裝前橫梁運動伺服系統上，縱梁后端通過螺釘安裝在后橫梁運動伺服系統上，左輔助縱梁、右輔助縱梁通過兩端螺釘連接到前橫梁和后橫梁之間，前右立柱、前左立柱通過螺釘安裝在前橫梁兩端，后左立柱、后右立柱通過螺釘安裝在后橫梁兩端，每個立柱下面都安裝有高度調整裝置，高度調整裝置通過地腳螺栓安裝在底座上，底座放置在地面；所述的縱梁，前橫梁、后橫梁為焊接的箱型結構梁；所述的前橫梁運動伺服系統和后橫梁運動伺服系統同步運行，和縱梁運動伺服系統聯動；所述的探頭夾持機構為被動空氣預緊式；所述的工業機械手為六自由度工業機械手；所述的縱梁，兩端安裝滑塊，處于前橫梁、后橫梁之間；所述的前右立柱、前左立柱、后左立柱、后右立柱的高度通過高度調整裝置進行調節，高度調整裝置為楔形調節，調節后由螺釘緊固；所述的左輔助縱梁、右輔助縱梁裝在前橫梁和后橫梁之間；所述的超聲掃查裝置安裝在一整體的底座上，底座為鋼筋混土材料。