[實用新型]一種油箱滲漏及漏點超聲定位自動化檢測臺

有效

• 申請號: 202022178865.0
• 申請日: 2020-09-29
• 公開（公告）號: CN212378979U
• 公開（公告）日: 2021-01-19
• 發明（設計）人: 劉玉梅;盛佳香;胡婷;韓孟躒;王夢雨;胡斌;任洪光;郝子緒;劉鵬程;陳云;王紅人;徐觀;陳熔;林慧英;張立斌;戴建國
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: G01M3/32
• 分類號: G01M3/32;G01N29/04;G01N29/265
• 代理公司: 長春市恒譽專利代理事務所(普通合伙) 22212
• 代理人: 李榮武

1.一種油箱滲漏及漏點超聲定位自動化檢測臺，其特征在于所述的一種油箱滲漏及漏點超聲定位自動化檢測臺，主要包括：定位支撐機構(1)、密封性例行檢驗機構(2)、漏點檢測定位裝置(3)、漏點標記裝置(4)及附加組件(5)；所述的定位支撐機構(1)對油箱進行支撐和定位，并對油箱焊縫檢測面進行調整；所述的密封性例行檢驗機構(2)采用差壓法對油箱進行滲漏檢測，判斷油箱焊縫是否存在缺陷；所述的漏點檢測定位裝置(3)采用超聲泄露原理，采集漏點處產生的超聲波信號并轉化為電信號，單獨或者同時對焊縫進行漏點檢測與定位；所述的漏點標記裝置(4)接收到來自漏點檢測定位裝置(3)的異常信號，對缺陷位置進行自動標記；所述的附加組件(5)的龍門主要為電機、絲杠螺母及其連接附件的安裝提供支撐和定位，電機和絲杠螺母為漏點檢測定位裝置(3)和漏點標記裝置(4)的直線運動提供導向，儲液組件為漏點檢測定位裝置(3)提供檢測所需耦合劑；

所述的定位支撐機構(1)包括：左側定位夾具(1-1)、右側定位夾具(1-2)、支承伸縮缸(1-3)和檢測臺底座(1-4)；所述的檢測臺底座(1-4)上表面開有槽口，為后期檢測提供所需空間尺寸，同時回收耦合液；所述的左側定位夾具(1-1)、右側定位夾具(1-2)分別通過一號承載滑軌(1-1-4)、二號承載滑軌(1-2-5)與檢測臺底座(1-4)連接，連接方式為螺紋連接，支承伸縮缸(1-3)通過螺栓連接在檢測臺底座(1-4)的開口槽口內；所述的定位支撐機構(1)與待檢油箱的縱向中心面位于同一平面，所述的兩個支承伸縮缸(1-3)關于檢測臺底座(1-4)的橫向中心面對稱布置，為油箱提供豎直方向的支承和位移；所述的左側定位夾具(1-1)包括：一號電機(1-1-1)、一號支承座(1-1-2)、一號絲杠(1-1-3)、一號承載滑軌(1-1-4)、卡盤轉動電機(1-1-5)、卡盤支座(1-1-6)、動力卡盤(1-1-7)和左側油箱擋塊(1-1-8)；所述的動力卡盤(1-1-7)包括：前端蓋(A)、定位卡爪伸縮電機(B)、主動錐齒輪(C)、從動齒輪(D)、定位卡爪(E)和后端蓋(F)；所述的前端蓋(A)、從動齒輪(D)和后端蓋(F)的中心線重合，三者之間通過摩擦套連接；所述的定位卡爪(E)與前端蓋(A)通過表面滑道嵌套連接，定位卡爪(E)只可沿半徑方向移動；所述的卡盤轉動電機(1-1-5)、動力卡盤(1-1-7)、左側油箱擋塊(1-1-8)通過軸承支撐在卡盤支座(1-1-6)上部，一號電機(1-1-1)為一號絲杠(1-1-3)提供動力，一號絲杠(1-1-3)與卡盤支座(1-1-6)通過螺紋連接，使得卡盤支座(1-1-6)做直線運動，從而帶動動力卡盤(1-1-7)和左側油箱擋塊(1-1-8)作橫向水平直線運動；所述的卡盤轉動電機(1-1-5)的輸出軸伸出部分由卡盤支座(1-1-6)通過一對軸承支撐，輸出軸一端與動力卡盤(1-1-7)殼體鍵連接，另一端與左側油箱擋塊(1-1-8)通過聯軸器連接，所述的卡盤轉動電機(1-1-5)啟動使得輸出軸旋轉，從而帶動動力卡盤(1-1-7)與左側油箱擋塊(1-1-8)同步旋轉，實現油箱整體的旋轉；所述的主動錐齒輪(C)與外從動齒輪(D)一側面錐齒嚙合，另一側面設有螺旋凸起，其與定位卡爪(E)背部的螺旋槽嚙合，所述的定位卡爪伸縮電機(B)的動力經過此二級傳動傳遞給定位卡爪(E)，從而實現四個定位卡爪(E)的伸張或縮緊運動；所述的右側定位夾具(1-2)包括：二號電機(1-2-1)、二號電機支座(1-2-2)、二號絲杠(1-2-3)、二號支承座(1-2-4)、二號承載滑軌(1-2-5)、右側油箱擋塊(1-2-6)、擋塊支座(1-2-7)和右側夾具安裝座(1-2-8)；所述的二號絲杠(1-2-3)與擋塊支座(1-2-7)通過螺紋連接，二號電機(1-2-1)為二號絲杠(1-2-3)提供動力，從而帶動油箱擋塊作橫向水平直線運動；所述的右側油箱擋塊(1-2-6)通過軸承支撐在擋塊支座(1-2-7)的上部，可相對于擋塊支座(1-2-7)自由轉動，同時又可以通過二號支承座(1-2-4)左右移動，實現油箱的左右夾緊與放松；所述的左側油箱擋塊(1-1-8)和右側油箱擋塊(1-2-6)內端面為曲面，與油箱端面中心處形狀配合；油箱上件時，支承伸縮缸(1-3)向上舉升支承油箱，定位卡爪(E)向外伸張，左側定位夾具(1-1)和右側定位夾具(1-2)分別沿一號絲杠(1-1-3)和二號絲杠(1-2-3)同時橫向向內運動，直至擋塊內表面貼緊油箱，定位卡爪(E)向內收縮夾緊油箱，油箱位置固定；需要轉動油箱時，支承伸縮缸(1-3)向下縮回防止發生運動干涉，動力卡盤(1-1-7)在電機的帶動下整體轉動一定角度，兩側油箱擋塊作為從動件同步轉動，隨后支承伸縮缸(1-3)向上舉升支承油箱；油箱下件時，定位卡爪(E)向外伸張，左側定位夾具(1-1)和右側定位夾具(1-2)分別沿一號絲杠(1-1-3)和二號絲杠(1-2-3)同時橫向向外運動至指定距離，輸送線上的油箱抓舉機構移動到檢測工位將油箱抓舉運輸至下一工位；

所述的密封性例行檢驗機構(2)采用差壓檢測方法，包括充氣裝置(2-1)、供油口封堵(2-2)和充氣裝置滑道(2-3)；所述的充氣裝置(2-1)包括：電磁閥(2-1-1)、電磁閥底座(2-1-2)、進氣管道(2-1-3)、氣源接頭(2-1-4)、油箱進氣接頭(2-1-5)、電動推桿(2-1-6)、推桿電機(2-1-7)和換向盒(2-1-8)；所述的電磁閥(2-1-1)安裝在電磁閥底座(2-1-2)上，電動推桿(2-1-6)上端與電磁閥底座(2-1-2)通過法蘭連接，所述的氣源接頭(2-1-4)和油箱進氣接頭(2-1-5)通過進氣管道(2-1-3)與電磁閥(2-1-1)連接，電磁閥(2-1-1)控制進氣管路的通斷；所述的換向盒(2-1-8)內設有錐齒輪—蝸輪蝸桿傳動副，所述的推桿電機(2-1-7)的輸出軸在水平方向的轉動，經過錐齒輪嚙合傳動改變為垂直方向轉動，進而帶動從動錐齒輪軸另一端的蝸輪旋轉，從而帶動與之嚙合的蝸桿做豎直方向的直線往復運動，蝸桿與電動推桿(2-1-6)連接，最終實現電動推桿(2-1-6)的伸縮運動；為適應不同油箱尺寸，所述的充氣裝置(2-1)通過螺栓連接在充氣裝置滑道(2-3)的滑塊上，充氣裝置滑道(2-3)為充氣裝置(2-1)的縱向水平直線運動提供導向和限位對中；所述的密封性例行檢驗機構(2)通過螺栓連接在定位支撐機構(1)的檢測臺底座(1-4)上；所述的油箱進氣接頭(2-1-5)和供油口封堵(2-2)的尺寸、角度分別與油箱的進油口和供油口配合，采用橡膠材料，由于進油口從油箱箱體外伸出一段且位于油箱棱緣，可更好地與油箱進氣接頭(2-1-5)連接，因此將進油口作為壓縮空氣進氣口和檢測口，檢測時用供油口封堵(2-2)將供油口密封，保證檢測結果的準確性；

所述的漏點檢測定位裝置(3)包括：安裝底座(3-1)、探頭升降機構(3-2)、探頭旋轉機構(3-3)、不規則焊縫漏點檢測機構(3-4)和規則焊縫漏點檢測機構(3-5)；所述的漏點檢測定位裝置(3)通過安裝底座(3-1)由螺栓固定在四號絲杠(5-5)的螺母上，一套不規則焊縫漏點檢測機構(3-4)用于檢測進油口與油箱箱體交匯處的復雜形狀焊縫，兩套規則焊縫漏點檢測機構(3-5)用于同時檢測油箱兩側端面近端面處的類環焊縫或單獨檢測油箱箱壁正中的直焊縫；所述的旋轉機構(3-3)包括：旋轉電機(3-3-1)、旋轉吊塊(3-3-2)，旋轉電機(3-3-1)通過螺栓連接在安裝底座(3-1)上；所述的不規則焊縫漏點檢測機構(3-4)包括：轉動套(3-4-1)、齒輪(3-4-2)、曲軸(3-4-3)、柔性探頭(3-4-4)、一號耦合劑出口(3-4-5)、一號耦合劑涂勻裝置(3-4-6)；所述的規則焊縫漏點檢測機構(3-5)包括：二號耦合劑出口(3-5-1)、二號耦合劑涂勻裝置(3-5-2)、規則探頭總成(3-5-3)和檢測支架(3-5-4)，所述的規則探頭總成(3-5-3)包括：彈簧底座(G)、螺旋彈簧(H)、探頭支座(I)、橡膠墊(J)、檢測探頭(K)；所述的探頭升降機構(3-2)的頂部與安裝底座(3-1)通過螺栓連接，底部由電動推桿與檢測機構法蘭連接，探頭升降機構(3-2)中內置電機，電機的動力經過換向盒內的錐齒輪—蝸輪蝸桿傳動裝置傳遞給電動推桿，帶動推桿做豎直方向的直線往復運動，進而實現不規則焊縫漏點檢測機構(3-4)和規則焊縫漏點檢測機構(3-5)在豎直方向的位置變化；所述的旋轉電機(3-3-1)為旋轉吊塊(3-3-2)的轉動提供動力，規則焊縫漏點檢測機構(3-5)通過螺栓安裝在旋轉吊塊(3-3-2)上，從而帶動規則焊縫漏點檢測機構(3-5)的轉動，檢測直焊縫時，二號耦合劑出口(3-5-1)、二號耦合劑涂勻裝置(3-5-2)、檢測探頭(K)處于同一橫向水平直線內，三者按順序依次進行耦合劑的噴涂和抹勻、漏點檢測步驟，檢測油箱兩端面類環焊縫時，規則焊縫漏點檢測機構(3-5)在旋轉電機(3-3-1)帶動下旋轉90度，二號耦合劑出口(3-5-1)、二號耦合劑涂勻裝置(3-5-2)、檢測探頭(K)處于同一縱向水平直線內開始下一步檢測；所述的不規則焊縫漏點檢測機構(3-4)主要針對油箱進油口與油箱箱體交匯處的復雜形狀焊縫，檢測機構內置微型電機，電機的動力經過軸承和齒輪(3-4-2)傳遞給曲軸(3-4-3)，使得曲軸(3-4-3)可繞轉動套(3-4-1)轉動，實現焊縫形狀不規則時一號耦合劑出口(3-4-5)、一號耦合劑涂勻裝置(3-4-6)、柔性探頭(3-4-4)的路徑實時變化，安裝在柔性探頭(3-4-4)兩端的一對彈簧可使探頭隨焊縫形狀調整自身折角，使得柔性探頭(3-4-4)始終貼緊待檢油箱焊縫表面，所述的一號耦合劑涂勻裝置(3-4-6)和二號耦合劑涂勻裝置(3-5-2)采用軟橡膠材料，工作面與焊縫表面貼合，一號耦合劑涂勻裝置(3-4-6)的安裝方式與柔性探頭(3-4-4)的安裝一致；所述的規則焊縫漏點檢測機構(3-5)的檢測探頭(K)固裝在橡膠墊(J)上，橡膠墊(J)為探頭隨焊縫的形變提供彈性空間，同時螺旋彈簧(H)隨著油箱箱體的弧度發生伸縮，使整個檢測機構柔性可變，檢測過程中檢測探頭(K)始終貼緊待檢油箱焊縫表面；所述的柔性探頭(3-4-4)和檢測探頭(K)上接有柔性相控陣超聲換能器，可適應焊縫表面相對粗糙且焊縫形式多變，檢測時若遇到焊縫缺陷，超聲換能器將缺陷周圍產生的超聲波信號轉換成電信號發出警報，實現油箱焊縫漏點的自動檢測與定位；

所述的漏點標記裝置(4)包括：液泵(4-1)、打標儲液罐(4-2)、打標噴嘴(4-3)和吊架(4-4)；所述的打標儲液罐(4-2)體底部向下設有凸起，吊架(4-4)與打標儲液罐(4-2)接觸面設有特定凹槽，二者相互嵌套實現對打標儲液罐(4-2)及其上組件的定位，液泵(4-1)和打標噴嘴(4-3)安裝在打標儲液罐(4-2)蓋上；所述的漏點標記裝置(4)通過吊架(4-4)由螺栓固定在三號絲杠(5-3)的螺母上；所述的漏點標記裝置(4)在接收到漏點檢測定位裝置(3)發出的報警信號后運動到對應位置，液泵(4-1)開始工作，打標噴嘴(4-3)對準缺陷位置噴涂顏料，實現漏點位置標記；

所述的附加組件(5)包括：龍門架(5-1)、三號電機(5-2)、三號絲杠(5-3)、四號電機(5-4)、四號絲杠(5-5)、五號電機(5-6)、五號絲杠(5-7)和儲液組件(5-8)；所述的龍門架(5-1)、五號電機(5-6)和五號絲杠(5-7)關于檢測臺底座(1-4)的橫向中心面對稱布置；所述的四號電機(5-4)、四號絲杠(5-5)關于檢測臺底座(1-4)的縱向中心面對稱布置；所述的四號電機(5-4)和四號絲杠(5-5)控制漏點檢測定位裝置(3)的橫向直線運動，所述的三號電機(5-2)和三號絲杠(5-3)控制漏點標記裝置(4)的橫向直線運動，所述的五號電機(5-6)和五號絲杠(5-7)控制漏點檢測定位裝置(3)、漏點標記裝置(4)的縱向直線運動；所述的龍門架(5-1)主要是固定、支撐電機、絲杠螺母及其上所連接的附件，并采用空心的方鋼焊接而成以實現輕量化；所述的儲液組件(5-8)主要通過管道為一號耦合劑出口(3-4-5)和二號耦合劑出口(3-5-1)供給所需的耦合劑。