專利名稱：車載移動式干耦合半自動超聲波探傷機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種探傷機(jī)，具體涉及一種車載移動式干耦合半自動超聲波探傷 機(jī)。
背景技術(shù)：
目前，許多大型設(shè)備(設(shè)施)上安裝有復(fù)合材料制成的局部帶有外層金屬套的不 可拆卸的空心圓筒殼體或空心圓錐筒殼體。使用或存放過程中，該殼體內(nèi)部會出現(xiàn)裂紋、脫 膠等缺陷，若不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，進(jìn)而進(jìn)行處理和補(bǔ)救，將導(dǎo)致整個(gè)設(shè)備損壞或功能下降，引起 及其嚴(yán)重的后果。而在采取措施之前，需先確定有無缺陷并指出缺陷的位置和大小。以前 是用手提式手動探傷儀進(jìn)行此項(xiàng)工作，既費(fèi)時(shí)、費(fèi)力又可能漏探、復(fù)探，也無法進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化 操作，且不易形成可信的探傷報(bào)告或記錄，導(dǎo)致使用部門為確定該設(shè)備(設(shè)施)經(jīng)過一定期 限使用或存放后能否正常使用而大傷腦筋。
發(fā)明內(nèi)容為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本實(shí)用新型的目的是提供一種車載移動式 干耦合半自動超聲波探傷機(jī)，能在現(xiàn)場對大型設(shè)備進(jìn)行半自動檢測，解決了現(xiàn)有技術(shù)中存 在的問題。為了達(dá)到上述目，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的車載移動式干耦合半自 動超聲波探傷機(jī)，包括機(jī)械部分、驅(qū)動及控制系統(tǒng)、超聲檢測系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集及圖像處理系 統(tǒng)和氣動系統(tǒng)，所述的機(jī)械部分包括控制柜7，控制柜7的頂面設(shè)置有可旋轉(zhuǎn)的底盤6，底盤 6上設(shè)置有立柱5，立柱5的頂部固接有齒輪箱10，齒輪箱10內(nèi)的傳動機(jī)構(gòu)由驅(qū)動電機(jī)2驅(qū) 動，齒輪箱10內(nèi)水平設(shè)置有齒條3，齒條3的兩端分別伸出齒輪箱10外，齒輪箱10內(nèi)的傳 動機(jī)構(gòu)驅(qū)動齒條3往復(fù)移動，齒條3的一端安裝有探頭1。探頭1安裝于探頭架11上，探頭 架11與齒條3固接?？刂乒?的底面分別設(shè)置有滾輪8和支座9。探頭架11的軸線高度為900mm 1600mm。探頭1的有效行程為700mm。本實(shí)用新型探傷機(jī)能夠拆分或不拆分，車載運(yùn)輸?shù)綔y試地點(diǎn)，對現(xiàn)場大型設(shè)備的 外殼局部進(jìn)行半自動無損探傷，探傷時(shí)省時(shí)、省力又可避免漏探、復(fù)探，也便于進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化 操作，且可自動形成可信的探傷報(bào)告或記錄，解決了使用部門確定該設(shè)備(設(shè)施)經(jīng)過一定 期限使用或存放后能否正常使用的大問題。上述的半自動是指設(shè)備本身的旋轉(zhuǎn)是人工手動 搖動的，探頭的移動及其它工作是計(jì)算機(jī)自動完成的。

圖1是本實(shí)用新型探傷機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，1.探頭，2.驅(qū)動電機(jī)，3.齒條，4.齒輪，5.立柱，6.底盤，7.控制柜，8.滾輪，9.支座，10.齒輪箱，11.探頭架。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。如圖1所示，本實(shí)用新型探傷機(jī)的結(jié)構(gòu)，包括控制柜7，控制柜7的底面分別設(shè)置 有四個(gè)滾輪8和四個(gè)支座9，支座9可升高或降低?？刂乒?的頂面上設(shè)置有底盤6，底盤 6可繞其軸線旋轉(zhuǎn)，底盤6上設(shè)置有可升降的立柱5，立柱5可升降，立柱5的頂部固接有齒 輪箱10，齒輪箱10的頂部固接有驅(qū)動電機(jī)2，齒輪箱10與驅(qū)動電機(jī)2軸線相平行的兩側(cè)壁 上分別加工有一通孔，該兩個(gè)通孔同軸設(shè)置，齒輪箱10內(nèi)水平設(shè)置有齒條3，齒條3的兩端 分別從齒輪箱10兩側(cè)壁的通孔中伸出，齒條3與齒輪箱10內(nèi)的齒輪4嚙合，驅(qū)動電機(jī)2驅(qū) 動齒輪箱10內(nèi)的傳動機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)，并通過齒輪4驅(qū)動齒條3往復(fù)移動，齒條3的一端設(shè)置有 探頭架11，探頭架11上安裝有探頭1。上述的探頭1、齒條3、齒輪4、齒輪箱10、探頭架11 共同組成探頭組件。探頭組件可手搖通過絲杠上升或下降本探傷機(jī)還包括驅(qū)動及控制系統(tǒng)、超聲檢測系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集圖像處理系統(tǒng)和氣動 系統(tǒng)。探頭架的軸線高度為900 1600mm，可在900mm 1600mm之間手搖調(diào)節(jié)。探頭1有效行程為700mm。探頭1的夾緊壓力為20 70N，精度5N ；該壓力大小由控制柜7的上壓力調(diào)節(jié)旋 鈕進(jìn)行調(diào)節(jié)。本實(shí)用新型探傷機(jī)可以由稍加改裝的輕型卡車運(yùn)輸?shù)綔y試地點(diǎn)，卸車后進(jìn)行工 作。它是專門為探測裝配在大型設(shè)備上不可拆卸的空心圓筒形殼體或空心圓錐形復(fù)合材料 殼體(局部帶有外層金屬套)而設(shè)計(jì)的。由于被探殼體本身已固定在可繞軸線旋轉(zhuǎn)的設(shè)備 上(稱作工件旋轉(zhuǎn)組件)，所以本探傷機(jī)的機(jī)械部分只有一個(gè)探頭自動移動坐標(biāo)，探頭移動 軸的軸線高度和其與工件軸線的夾角可以手動調(diào)節(jié)，以滿足不同尺寸和錐度工件的需要。本探傷機(jī)機(jī)械部分采用鋼鐵件和鋁合金件，表面進(jìn)行防銹處理，防銹標(biāo)準(zhǔn)符合需 方要求。主要作用是實(shí)現(xiàn)探頭架的高度及角度調(diào)整，使探頭1和被檢工件良好耦合，同時(shí)拖 動探頭1沿工件母線方向滾動，對工件表面進(jìn)行掃描。該機(jī)械部分受機(jī)械控制系統(tǒng)的控制， 該機(jī)械控制系統(tǒng)既具有獨(dú)立控制功能，又可以進(jìn)行聯(lián)機(jī)接受上位機(jī)控制。它的作用是使探 頭1按需要的方式跟蹤工件的輪廓線，實(shí)現(xiàn)對工件的檢測；同時(shí)它還具有良好的安全保護(hù) 功能，確保工件的安全。氣動系統(tǒng)完成探頭1的夾緊、放松及壓力調(diào)節(jié)。該氣動系統(tǒng)的元件全部采用世界 名牌廠家FESTO或SMC產(chǎn)品，夾持機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、美觀實(shí)用、靈巧可靠。驅(qū)動及控制系統(tǒng)采用數(shù)控系統(tǒng)和步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)，另配極限位置檢測及保護(hù)裝 置、當(dāng)前位置檢測及控制元件(帶零位檢測)。超聲檢測系統(tǒng)的主要作用是產(chǎn)生超聲波信號，由發(fā)射探頭發(fā)射至待檢測的工具， 并由接收探頭接收檢測信號。數(shù)據(jù)采集及成像系統(tǒng)，用于記錄超聲波信號穿透被檢工件后能量衰減的分布情 況，是探傷人員判斷工件質(zhì)量的唯一依據(jù)。因此，該系統(tǒng)是本探傷機(jī)中的一個(gè)關(guān)鍵系統(tǒng)。其 中包括工控計(jì)算機(jī)、超聲發(fā)射和接收卡、數(shù)據(jù)采集卡、數(shù)據(jù)采集軟件和成像軟件，以及機(jī)械
4控制軟件。該部分承擔(dān)超聲波信號的發(fā)射、接收、轉(zhuǎn)換、分析處理、成像及輸出。該系統(tǒng)具有 靈活的人機(jī)對話功能，并能實(shí)時(shí)顯示掃描波形；工控計(jì)算機(jī)通過采集卡將采集到的超聲波 信號換算成分貝值，儲存到計(jì)算機(jī)內(nèi)；該工控計(jì)算機(jī)內(nèi)建立產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫，該數(shù)據(jù)庫中可包括 每一產(chǎn)品的型號、規(guī)格、尺寸、狀態(tài)和標(biāo)識等信息；本實(shí)用新型探傷機(jī)的工作過程將本探傷機(jī)運(yùn)送到需檢測工件所處的位置，接通電源，將工件旋轉(zhuǎn)組件和本探傷 機(jī)中機(jī)械部分的相對位置固定后，根據(jù)工件的軸線高度手動調(diào)節(jié)探頭架的高度，再根據(jù)工 件的表面錐度手動調(diào)節(jié)探頭架的角度；將探頭1移動到工件的起始位置后輸入啟動命令， 工控計(jì)算機(jī)即控制探頭1沿工件殼體母線移動一個(gè)周期，探測完成當(dāng)前角度區(qū)域，探頭1停 止運(yùn)動并發(fā)出聲光提示信號，此時(shí)，操作者將工件旋轉(zhuǎn)一個(gè)步距后按下“步進(jìn)”命令，工控 計(jì)算機(jī)則重復(fù)第二個(gè)周期的掃查。以此重復(fù)，直到掃完整個(gè)工件；根據(jù)接收超聲信號大小， 工控計(jì)算機(jī)可計(jì)算出工件每一點(diǎn)所對應(yīng)的分貝值；工件的全表面探測完成后輸入總結(jié)束命 令，則工件的探測報(bào)告(傷情圖)就可以形成；當(dāng)探測到工件外殼的金屬套部分和無金屬套 部分是，工控計(jì)算機(jī)自動切換工作模式，而無需人工操作；檢測完成后，工控計(jì)算機(jī)可以在 屏幕上顯示出分貝值分布彩色圖形，并可將其打印出來和按標(biāo)準(zhǔn)格式輸出檢驗(yàn)報(bào)告。本探傷機(jī)可檢測出工件材料厚度為50mm、面積為IOX IOmm2的缺陷。
權(quán)利要求車載移動式干耦合半自動超聲波探傷機(jī)，包括機(jī)械部分、驅(qū)動及控制系統(tǒng)、超聲檢測系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集及圖像處理系統(tǒng)和氣動系統(tǒng)，其特征在于，所述的機(jī)械部分包括控制柜(7)，控制柜(7)的頂面設(shè)置有可旋轉(zhuǎn)的底盤(6)，底盤(6)上設(shè)置有立柱(5)，立柱(5)的頂部固接有齒輪箱(10)，齒輪箱(10)內(nèi)的傳動機(jī)構(gòu)由驅(qū)動電機(jī)(2)驅(qū)動，齒輪箱(10)內(nèi)水平設(shè)置有齒條(3)，齒條(3)的兩端分別伸出齒輪箱(10)外，齒輪箱(10)內(nèi)的傳動機(jī)構(gòu)驅(qū)動齒條(3)往復(fù)移動，齒條(3)的一端安裝有探頭(1)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波探傷機(jī)，其特征在于，所述的探頭(1)安裝于探頭架 (11)上，探頭架(11)與齒條(3)固接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波探傷機(jī)，其特征在于，所述控制柜(7)的底面分別設(shè)置 有滾輪⑶和支座(9)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波探傷機(jī)，其特征在于，所述探頭架(11)的軸線高度為 900mm 1600mm，。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波探傷機(jī)，其特征在于，所述探頭(1)的有效行程為 700mmo
專利摘要車載移動式干耦合半自動超聲波探傷機(jī)包括機(jī)械部分、驅(qū)動及控制系統(tǒng)、超聲檢測系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集及圖像處理系統(tǒng)和氣動系統(tǒng)，機(jī)械部分包括控制柜，控制柜的頂面設(shè)置有可旋轉(zhuǎn)的底盤，底盤上設(shè)置有可升降的立柱，立柱的頂部固接有齒輪箱，齒輪箱內(nèi)的傳動機(jī)構(gòu)由驅(qū)動電機(jī)驅(qū)動，齒輪箱內(nèi)水平設(shè)置有齒條，齒條的兩端分別從齒輪箱的兩側(cè)壁伸出，齒輪箱內(nèi)的傳動機(jī)構(gòu)驅(qū)動齒條往復(fù)移動，齒條的一端安裝有探頭。本實(shí)用新型超聲波探傷機(jī)能夠拆分組裝，便于運(yùn)輸，對大型設(shè)備上不可拆卸的空心圓筒形殼體或空心圓錐形復(fù)合材料殼體進(jìn)行半自動無損探傷。
文檔編號G01N29/11GK201740767SQ201020115590
公開日2011年2月9日 申請日期2010年2月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月10日
發(fā)明者馮嚴(yán)波 申請人:馮嚴(yán)波