[發明專利]一種用于復雜構形回轉體超聲檢測的環形多軸掃查裝置

有效

• 申請號: 201810841950.5
• 申請日: 2018-07-27
• 公開（公告）號: CN109115873B
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發明（設計）人: 楊占鋒;張偉斌;江運喜;田勇;杜宇;周海強;肖盼;徐堯
• 申請（專利權）人: 中國工程物理研究院化工材料研究所
• 主分類號: G01N29/04
• 分類號: G01N29/04;G01N29/22
• 代理公司: 四川省成都市天策商標專利事務所 51213
• 代理人: 劉興亮;吳瑞芳

本發明公開了一種用于復雜構形回轉體超聲檢測的環形多軸掃查裝置，包括C軸、Y軸、Z軸、A軸，C軸為環形掃查軸，包括一個環形掃查軌道，環形掃查軌道相對的兩端設置有第一滑塊；Y軸為橫軸，橫軸的兩端分別固定在所述第一滑塊上，橫軸可以沿環形掃查軸水平旋轉；Y軸包括一個水平平移軌道，Y軸上設置有第二滑塊，第二滑塊可以沿著水平平移軌道平移；Z軸為豎軸，Z軸包含垂直平移軌道，Z軸上設置有第三滑塊，第三滑塊可以沿著垂直平移軌道平移，Z軸靠近待測工件的一端為O點，A軸的一端通過O點與Z軸進行鉸接，A軸的另一端連接有超聲探頭，向待測工件發射超聲波。該裝置使回轉體工件無需旋轉、無需裝卡，即可完成全覆蓋掃查檢測。

技術領域

本發明涉及無損檢測技術領域，具體涉及一種用于復雜構形回轉體超聲檢測的環形多軸掃查裝置。

背景技術

復雜構形回轉體工件的超聲自動檢測，要求超聲探頭發出的超聲波始終等距、垂直地入射到工件表面。

傳統上，一般采用帶旋轉臺的多軸機械掃查裝置，檢測時把回轉體工件置于旋轉臺上，在回轉體工件一直旋轉的前提下，通過改變探頭的位置和上下擺角，完成對回轉體工件整個表面的超聲掃查和檢測。上述這種檢測裝置，一般需通過裝卡工裝把回轉體固定在旋轉臺上，在檢測的過程中回轉體工件需要不停的旋轉。這種檢測方式存在如下問題：(1)裝卡工裝可能遮擋住裝卡部位超聲波的傳播，使得裝卡部位無法被檢測到；(2)裝卡工裝可能夾傷工件；(3)工件裝卡可能不牢靠，旋轉過程中易與轉臺發生相對轉動，使檢測定位與實際位置發生錯位；(4)某些工件不宜在旋轉的狀態下進行檢測。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種用于復雜構形回轉體超聲檢測的環形多軸掃查裝置，該裝置利用掃查裝置實現超聲探頭的水平旋轉、水平平移、垂直平移、上下擺角，使超聲探頭發出的超聲波始終垂直于工件表面，從而使回轉體工件無需旋轉、無需裝卡、在靜止狀態下，即可完成對回轉體工件的全覆蓋掃查檢測。

為了達到上述技術效果，本發明提供了一種用于復雜構形回轉體超聲檢測的環形多軸掃查裝置，包括C軸、Y軸、Z軸、A軸，所述C軸為環形掃查軸，包括一個環形掃查軌道，所述環形掃查軌道相對的兩端設置有第一滑塊；所述Y軸為橫軸，所述橫軸的兩端分別固定在所述第一滑塊上，所述橫軸可以沿環形掃查軸水平旋轉；所述Y軸包括一個水平平移軌道，所述Y軸上設置有第二滑塊，所述第二滑塊可以沿著水平平移軌道平移；所述Z軸為豎軸，所述Z軸包含垂直平移軌道，所述Z軸上設置有第三滑塊，所述第三滑塊可以沿著垂直平移軌道平移，所述Z軸靠近待測工件的一端為O點，所述A軸的一端通過O點與所述Z軸進行鉸接，所述A軸的另一端連接有超聲探頭，向待測工件發射超聲波。

進一步的，所述第三滑塊固定在所述第二滑塊上，使第三滑塊沿垂直平移軌道平移的同時也可以沿水平平移軌道平移。

進一步的，所述A軸以O點為原點沿垂直方向進行上下擺角。

進一步的，所述超聲探頭發出的超聲波主聲束始終垂直于待測工件檢測表面。

進一步的，所述超聲探頭與待測工件之間的距離固定。

本發明的工作原理具體為：通過A軸上下擺角，使超聲探頭發出的超聲波主聲束始終垂直于工件檢測表面；通過Z軸垂直平移、Y軸水平平移，使探頭與工件之間的距離固定，始終保持為d；通過C軸使超聲探頭的水平旋轉，使工件無需旋轉，即可完成對回轉體工件的水平環向掃查。

本發明具有如下有益效果：通過本申請提供的環形多軸掃查裝置，可以使超聲探頭進行水平環向旋轉、水平/垂直平移、上下擺角，實現在回轉體工件無需旋轉、裝卡和運動的前提下，使超聲探頭發出的超聲波始終等距、垂直地入射到回轉體工件中，進而完成對回轉體工件的全覆蓋掃查和檢測。

附圖說明

圖1為現有的多軸掃查裝置的結構示意圖；

圖2為本發明提供的環形多軸掃查裝置的結構示意圖；