六自由度超聲成像裝置的角度極限檢測機(jī)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】一種六自由度超聲成像裝置的角度極限檢測機(jī)構(gòu)，包括支撐座、可與探頭同步轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)盤，所述轉(zhuǎn)盤可轉(zhuǎn)動(dòng)的安裝在支撐座上，其特征在于：所述角度極限檢測機(jī)構(gòu)還包括角度檢測電路板和兩個(gè)磁鐵，所述角度檢測電路板固定在支撐座上，角度檢測電路板頂面設(shè)有兩個(gè)霍爾傳感器，所述兩個(gè)磁鐵分別安裝在轉(zhuǎn)盤底面，并且兩個(gè)磁鐵與兩個(gè)霍爾傳感器一一對(duì)應(yīng)；所述霍爾傳感器輸出磁極檢測信號(hào)，所述角度檢測電路板還包括運(yùn)算電路，運(yùn)算電路將磁極檢測信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，控制模塊接收數(shù)字信號(hào)、處理后發(fā)出驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)。本實(shí)用新型能夠避免探頭與其它部件碰撞，其結(jié)構(gòu)比較簡單、成本低、易于實(shí)現(xiàn)。
【專利說明】六自由度超聲成像裝置的角度極限檢測機(jī)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種探頭的定位機(jī)構(gòu)，更具體地說涉及一種能夠檢測探頭轉(zhuǎn)動(dòng)的角度是否達(dá)到極限位置的六自由度超聲成像裝置的角度極限檢測機(jī)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]棒材和平板類零部件的無損檢測、質(zhì)量檢查，通常采用超聲成像裝置進(jìn)行檢測較為方便。超聲成像裝置通常包括框架、工件支撐機(jī)構(gòu)、超聲探傷機(jī)構(gòu)，所述工件支撐機(jī)構(gòu)、超聲探傷機(jī)構(gòu)分別安裝在框架上。所述超聲探傷機(jī)構(gòu)包括探頭和探頭定位機(jī)構(gòu)，探頭安裝在探頭定位機(jī)構(gòu)上。
[0003]檢測前，先將工件放置到工件支撐機(jī)構(gòu)上，然后調(diào)節(jié)好探頭的位置和角度，再通過探頭進(jìn)行檢測，比如水浸聚焦常規(guī)脈沖反射式探傷。
[0004]現(xiàn)有的超聲成像裝置，雖然能夠?qū)μ筋^的位置進(jìn)行手動(dòng)調(diào)節(jié)，但是手動(dòng)定位機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)探頭的位置不夠精確，探頭角度的調(diào)節(jié)也比較麻煩。操作人員在檢測過程中或更換工件后都需要手動(dòng)對(duì)探頭進(jìn)行調(diào)整，工作效率較低。
[0005]為此， 申請人:對(duì)現(xiàn)有超聲成像裝置進(jìn)行了改進(jìn)，將探頭的手動(dòng)定位機(jī)構(gòu)改進(jìn)為機(jī)動(dòng)微調(diào)機(jī)構(gòu)，使探頭角度的調(diào)節(jié)更加精確與方便。其方法是采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)使探頭做A軸與B軸方向的轉(zhuǎn)動(dòng)。但是，B軸轉(zhuǎn)角過大會(huì)扭斷探頭線或?qū)е绿筋^與其它部件發(fā)生碰撞，而且探頭及B軸的部分機(jī)構(gòu)需要浸泡在水中工作，因此需要一種極限位置檢測的機(jī)構(gòu)對(duì)B軸功能加以完善，而目前的接近開關(guān)、對(duì)射開關(guān)、編碼器等檢測元件存在定位精度不高、或是體積較大、或是難以防水等問題，很難應(yīng)用到上述機(jī)動(dòng)微調(diào)機(jī)構(gòu)上。
[0006]
【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)難以限制機(jī)動(dòng)微調(diào)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度、探頭容易與其它部件發(fā)生碰撞的不足之處，提供一種六自由度超聲成像裝置的角度極限檢測機(jī)構(gòu)，這種六自由度超聲成像裝置的角度極限檢測機(jī)構(gòu)能夠檢測探頭的轉(zhuǎn)動(dòng)是否到達(dá)角度極限位置。采用的技術(shù)方案如下:
[0008]一種六自由度超聲成像裝置的角度極限檢測機(jī)構(gòu)，包括支撐座、可與探頭同步轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)盤，所述轉(zhuǎn)盤可轉(zhuǎn)動(dòng)的安裝在支撐座上，其特征在于:所述角度極限檢測機(jī)構(gòu)還包括角度檢測電路板和兩個(gè)磁鐵，所述角度檢測電路板固定在支撐座上，角度檢測電路板上設(shè)有兩個(gè)霍爾傳感器，所述轉(zhuǎn)盤與角度檢測電路板相對(duì)的端面開有兩個(gè)孔，所述兩個(gè)磁鐵分別位于所述兩個(gè)孔內(nèi)(所述兩個(gè)磁鐵與兩個(gè)霍爾傳感器決定了轉(zhuǎn)盤正反轉(zhuǎn)極限角度的大小，轉(zhuǎn)動(dòng)角度范圍通常為0-345° )，所述霍爾傳感器輸出磁極檢測信號(hào)，所述角度檢測電路板還包括運(yùn)算電路，所述運(yùn)算電路將磁極檢測信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，控制模塊接收數(shù)字信號(hào)，處理后發(fā)出驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)(即停止輸出與該磁鐵對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向的驅(qū)動(dòng)信號(hào))。當(dāng)轉(zhuǎn)盤帶著磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)至與之對(duì)應(yīng)的霍爾傳感器的感應(yīng)范圍內(nèi)時(shí)，霍爾傳感器感應(yīng)到足夠強(qiáng)的磁場，則輸出足夠強(qiáng)的磁極檢測信號(hào)，運(yùn)算電路將磁極檢測信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，送至控制模塊，控制模塊就能識(shí)別轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)到達(dá)了極限位置，立刻停止輸出該方向(順時(shí)針或逆時(shí)針)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)器停止該轉(zhuǎn)向的電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)，則探頭轉(zhuǎn)動(dòng)到達(dá)該方向的角度極限位置。
[0009]較優(yōu)的方案，所述各磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)軌跡所在的圓柱面分別穿過與該磁鐵對(duì)應(yīng)的霍爾傳感器的中心。
[0010]較優(yōu)的方案，所述霍爾傳感器為線性霍爾傳感器。
[0011]較優(yōu)的方案，所述角度檢測電路板表面涂覆有環(huán)氧樹脂層，所述環(huán)氧樹脂層起到防水的作用。當(dāng)檢測電路需置于水下工作時(shí)，所述環(huán)氧樹脂層的環(huán)氧樹脂能夠?qū)嵌葯z測電路板起保護(hù)作用。
[0012]本實(shí)用新型對(duì)照現(xiàn)有技術(shù)的有益效果是，體積小、精度高、容易實(shí)現(xiàn)防水，并且結(jié)構(gòu)比較簡單、成本低、易于實(shí)現(xiàn)。
[0013]【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2是圖1所示優(yōu)選實(shí)施例的控制原理方框圖。
[0016]【具體實(shí)施方式】
[0017]下面接合圖1、2舉一實(shí)施例加以說明。
[0018]實(shí)施例1
[0019]如圖1、2所示，本優(yōu)選實(shí)施例中的六自由度超聲成像裝置的角度極限檢測機(jī)構(gòu)，包括支撐座1、可與功能部件(探頭)同步轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)盤2、角度檢測電路板3和兩個(gè)磁鐵4。
[0020]所述轉(zhuǎn)盤2屬于機(jī)械單元的零件，轉(zhuǎn)盤2可轉(zhuǎn)動(dòng)的安裝在支撐座I上，所述角度檢測電路板3安裝在支撐座I上，所述角度檢測電路板3上表面設(shè)有與轉(zhuǎn)盤2順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)極限角度、逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)極限角度對(duì)應(yīng)的兩個(gè)霍爾傳感器5，分別定義為第一霍爾傳感器、第二霍爾傳感器，所述轉(zhuǎn)盤2的底面開有兩個(gè)磁鐵安裝孔6 (圖中只能看見I個(gè)，并且為了便于觀察，將該磁鐵安裝孔6剖開)，所述兩個(gè)磁鐵安裝孔6安裝有兩個(gè)磁鐵4，分別定義為第一磁鐵、第二磁鐵。所述兩個(gè)磁鐵4轉(zhuǎn)動(dòng)軌跡所在的圓柱面穿過兩個(gè)霍爾傳感器5的中心，并且兩個(gè)磁鐵4與兩個(gè)霍爾傳感器5 —一對(duì)應(yīng)。
[0021]當(dāng)?shù)谝淮盆F靠近第一霍爾傳感器或者第二磁鐵靠近第二霍爾傳感器時(shí)，對(duì)應(yīng)的霍爾傳感器5就會(huì)感應(yīng)到磁極檢測信號(hào)。所述角度檢測電路板3還包括運(yùn)算電路，運(yùn)算電路可將磁極檢測信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，控制模塊接收、處理數(shù)字信號(hào)，并控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，電機(jī)帶動(dòng)機(jī)械單元運(yùn)動(dòng)。當(dāng)機(jī)械單元的轉(zhuǎn)盤2帶著第一磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)接近第一霍爾傳感器時(shí)，第一霍爾傳感器感應(yīng)到足夠強(qiáng)的磁極檢測信號(hào)，經(jīng)過角度檢測電路板3的運(yùn)算電路的運(yùn)算處理，將磁極信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，角度檢測電路板3輸出順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)極限到位的數(shù)字信號(hào)，控制模塊讀取數(shù)字信號(hào)就能得知轉(zhuǎn)盤2轉(zhuǎn)動(dòng)至順時(shí)針方向的角度極限位置，則控制模塊立刻停止輸出電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的正轉(zhuǎn)控制信號(hào)，轉(zhuǎn)盤2到達(dá)順時(shí)針方向的角度極限位置，控制模塊只能輸出反轉(zhuǎn)控制信號(hào)，這就實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)盤2順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)極限角度的檢測和運(yùn)動(dòng)控制。轉(zhuǎn)盤2逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)極限角度的檢測和運(yùn)動(dòng)控制的過程與此類似。
[0022]所述角度檢測電路板3表面涂覆有環(huán)氧樹脂。所述環(huán)氧樹脂的起到防水的作用。當(dāng)檢測電路需置于水下工作時(shí)，環(huán)氧樹脂能夠?qū)嵌葯z測電路板3起保護(hù)作用。
[0023]所述霍爾傳感器5采用線性霍爾傳感器，磁鐵4選用表磁為6000高斯的磁鐵，磁鐵4磁極表面與霍爾傳感器5表面距離2mm以內(nèi)，則機(jī)構(gòu)的重復(fù)定位精度可達(dá)到0.015mm(0.1。)。
[0024]此外，需要說明的是，本說明書中所描述的具體實(shí)施例，其各部分名稱等可以不同，凡依本實(shí)用新型專利構(gòu)思所述的構(gòu)造、特征及原理所做的等效或簡單變化，均包括于本實(shí)用新型專利的保護(hù)范圍內(nèi)。本實(shí)用新型所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，只要不偏離本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)或者超越本權(quán)利要求書所定義的范圍，均應(yīng)屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種六自由度超聲成像裝置的角度極限檢測機(jī)構(gòu)，包括支撐座、可與探頭同步轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)盤，所述轉(zhuǎn)盤可轉(zhuǎn)動(dòng)的安裝在支撐座上，其特征在于:所述角度極限檢測機(jī)構(gòu)還包括角度檢測電路板和兩個(gè)磁鐵，所述角度檢測電路板固定在支撐座上，角度檢測電路板上設(shè)有兩個(gè)霍爾傳感器，所述轉(zhuǎn)盤與角度檢測電路板相對(duì)的端面開有兩個(gè)孔，所述兩個(gè)磁鐵分別位于所述兩個(gè)孔內(nèi)，所述霍爾傳感器輸出磁極檢測信號(hào)，所述角度檢測電路板還包括運(yùn)算電路，所述運(yùn)算電路將磁極檢測信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，控制模塊接收數(shù)字信號(hào)，處理后發(fā)出驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)。
2.如權(quán)利要求1所述的六自由度超聲成像裝置的角度極限檢測機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述各磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)軌跡所在的圓柱面分別穿過與該磁鐵對(duì)應(yīng)的霍爾傳感器的中心。
3.如權(quán)利要求1所述的六自由度超聲成像裝置的角度極限檢測機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述霍爾傳感器為線性霍爾傳感器。
4.如權(quán)利要求1所述的六自由度超聲成像裝置的角度極限檢測機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述角度檢測電路板表面涂覆有環(huán)氧樹脂層。
【文檔編號(hào)】G01B7/30GK203479254SQ201320767979
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年11月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月29日
【發(fā)明者】劉壯耀, 丁旭升, 陳坤裕, 陳美君, 鄭偉和, 杜南開, 陳偉 申請人:廣東汕頭超聲電子股份有限公司