[發明專利]一種用于復雜型面構件水浸超聲自動檢測的探頭架

有效

• 申請號: 201310250547.2
• 申請日: 2013-06-24
• 公開（公告）號: CN103344707A
• 公開（公告）日: 2013-10-09
• 發明（設計）人: 胡宏偉;彭凌興;李雄兵;王向紅;閆飛飛
• 申請（專利權）人: 長沙理工大學
• 主分類號: G01N29/265
• 分類號: G01N29/265
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種用于復雜型面構件水浸超聲自動檢測的探頭架，可實現探頭沿A軸和B軸任意角度旋轉及探頭位姿的任意調整，特別適用于具有復雜型面特征構件的水浸超聲自動檢測。

背景技術

超聲檢測是保障關鍵零部件制造質量及使用安全的重要手段，具有穿透性強、靈敏度高、檢測方便等優點，是最重要的無損檢測手段之一。與人工超聲探傷相比，水浸超聲自動檢測具有檢測效率高、盲區小、數據易保存和管理等優點，已逐漸在重要工業產品質量檢測中得到廣泛應用。

在對工件進行超聲自動檢測時，為能準確采集到超聲回波信號，需使得超聲探頭中心線和工件表面上被檢測點的法線方向重合，因此必須精確控制探頭相對于工件表面的姿態。傳統水浸超聲自動檢測設備因難以實現探頭在A軸和B軸的精確自動定位，而限定了其使用范圍。工程實際檢測中通常采用手動調節方式實現探頭在A軸和B軸定位，由于該方法受操作員技能、探頭支撐結構穩定性等因素影響，使得探頭定位效率低、難以實現精確定位，并由此導致缺陷回波信號強度下降、分辨率降低。因此，實現探頭在A軸和B軸任意角度精確自動定位，對提高水浸超聲自動檢測質量以及實現具有復雜型面特征構件的水浸超聲自動檢測具有重要意義。專利ZL201110360344.X公布了一種用于復雜形廓超聲掃查的A/B軸，但由于探頭支撐架的限制，使得探頭不能實現A軸360度旋轉，且水浸端傳動零部件未密封，因此難以實現長期水浸。西安科技學院魏娟在重型機械期刊中發表了一種超聲檢測五軸自動掃描系統，采用電機直接驅動的方式實現探頭在A軸和B軸的旋轉，然而該方法對電機要求高，制造成本昂貴。

發明內容

為了解決傳統水浸超聲自動檢測設備探頭在A軸和B軸的精確定位、定位效率低、難以實現具有復雜型面特征構件的水浸超聲自動檢測等技術問題。本發明提供了一種可實現探頭在A軸和B軸任意角度精確自動定位、探頭位姿任意調整、定位效率高，并可實現具有復雜型面特征構件水浸超聲自動檢測的探頭架。

所述的一種用于復雜型面構件水浸超聲自動檢測的探頭架包括整體支架，其中A軸和B軸分別代表探頭繞X軸和Y軸的旋轉運動方向。

所述的一種用于復雜型面構件水浸超聲自動檢測的探頭架包括整體支架、內六角聯軸器、復位行程開關、復位盤、A軸伺服電機、B軸伺服電機、錐形齒輪組、深溝球軸承、推力球軸承、空心傳動軸、中心傳動軸、透明密封罩、O形密封圈、人字支座、人字支座密封罩、探頭座、探頭緊固螺釘、水浸探頭、潤滑油孔和排油螺釘。

所述的一種用于復雜型面構件水浸超聲自動檢測的探頭架，由A軸伺服電機和B軸伺服電機為探頭架提供動力源。

所述的一種用于復雜型面構件水浸超聲自動檢測的探頭架，通過內六角聯軸器和錐形齒輪組將伺服電機運動分別傳遞至中心傳動軸和空心傳動軸，中心傳動軸通過兩對錐形齒輪組將運動傳遞至探頭座，實現探頭在A軸任意角度轉動，空心傳動軸通過一對錐形齒輪組將運動傳遞給人字支座，實現探頭在B軸任意角度轉動。

所述的一種用于復雜型面構件水浸超聲自動檢測的探頭架，通過在A軸伺服電機和B軸伺服電機輸出傳動軸上分別安裝一個復位盤，并結合復位行程開關實現探頭在A軸和B軸自動初始復位。

所述的一種用于復雜型面構件水浸超聲自動檢測的探頭架，通過O形密封圈實現水浸端傳動軸密封。

所述的一種用于復雜型面構件水浸超聲自動檢測的探頭架，通過透明密封罩實現整體支架水浸端密封，通過人字支座密封罩實現人字支座內部傳動機構密封。

所述的一種用于復雜型面構件水浸超聲自動檢測的探頭架，通過潤滑油孔實現透明密封罩內錐形齒輪組和支撐軸承的潤滑，通過排油螺釘排除廢棄和多余的潤滑油。

所述的一種用于復雜型面構件水浸超聲自動檢測的探頭架，整體支架、人字支座、探頭座分別采用Y3Cr13、ZL301、ZH62材料制造，使探頭架水浸部分具有較好防銹性能。

本發明的有益效果在于可實現探頭在A軸和B軸精確自動定位、探頭360角度任意旋轉和探頭位姿任意調整，可應用于具有復雜型面特征構件的水浸超聲自動檢測，同時探頭架具有良好的密封性，可適應長期水浸。

下面結合附圖對本發明作進一步說明。

附圖說明

圖1?為本發明三維示意圖。

圖2?為本發明二維平面示意圖。

圖3?為本發明探頭在A軸和B軸定位流程示意圖。

圖4?為本發明在曲面掃查時探頭姿態變化示意圖。

具體實施方式