六自由度超聲成像裝置制造方法
【專利摘要】一種六自由度超聲成像裝置，包括外框架、工作臺、工件支撐座、組合滑臺和AB軸機動微調(diào)機構(gòu)，其特征在于：所述外框架底面上設(shè)有水槽，所述工作臺安裝在水槽的底面上，所述工件支撐座安裝在工作臺上，組合滑臺安裝在外框架頂端，AB軸機動微調(diào)機構(gòu)安裝在組合滑臺上；所述AB軸機動微調(diào)機構(gòu)包括第一支撐座、可作A軸轉(zhuǎn)動的A軸微調(diào)機構(gòu)、可作B軸轉(zhuǎn)動的B軸微調(diào)機構(gòu)和用于安裝探頭的探頭安裝架，所述A軸微調(diào)機構(gòu)安裝在第一支撐座上，所述B軸微調(diào)機構(gòu)安裝在A軸微調(diào)機構(gòu)上，探頭安裝架安裝在B軸微調(diào)機構(gòu)上。本實用新型能夠精確地讓探頭沿X、Y、Z三坐標方向平動和作A軸、B軸轉(zhuǎn)動，從而對探頭的角度進行精確的微調(diào)，有效的提高檢測效率。
【專利說明】 六自由度超聲成像裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種超聲成像裝置，更具體地說涉及一種可用于平板、圓柱體、球體和三維曲面體等工件檢測的六自由度超聲成像裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，棒材和平板類等零部件的無損檢測、質(zhì)量檢查，通常采用超聲成像裝置進行檢測，使用計算機控制超聲換能器(探頭)在工件上縱橫交替搜查，將探測特定范圍內(nèi)(指工件內(nèi)部)的反射波強度以輝度的形式連續(xù)顯示出來，這樣就可以繪制出工件內(nèi)部缺陷橫截面圖形。
[0003]超聲成像裝置通常包括框架、工件支撐機構(gòu)、超聲探傷機構(gòu)，所述工件支撐機構(gòu)、超聲探傷機構(gòu)分別安裝在框架上。所述超聲探傷機構(gòu)包括探頭和探頭定位機構(gòu)，探頭安裝在探頭定位機構(gòu)上。
[0004]檢測前，先將工件放置到工件支撐機構(gòu)上，然后調(diào)節(jié)好探頭的位置和角度，接著就可以通過探頭進行檢測，比如水浸聚焦常規(guī)脈沖反射式探傷。
[0005]但是，現(xiàn)有的超聲成像裝置，存在很多不足之處。比如，雖然能夠?qū)μ筋^的位置進行調(diào)節(jié)，但是探頭定位機構(gòu)調(diào)節(jié)探頭的位置不夠精確，并且探頭的角度難以調(diào)節(jié)，因此操作人員在檢測過程中或更換工件后都需要手動對探頭進行微調(diào)，這就導(dǎo)致檢測效率較低。而且工業(yè)上的超聲探傷設(shè)備較多的采用水耦合探傷與水浸法探傷，一般的機動機構(gòu)不宜置于水下工作。用于圓形柱狀工件掃描的工件支撐裝置，要求工件支撐裝置在探頭橫向或者縱向移動過程中支撐起工件并保持穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)，并且針對不同工件要求適應(yīng)性良好，無需過多調(diào)節(jié)。但是現(xiàn)有的工件支撐裝置在工件尺寸或外形有變化時需要調(diào)節(jié)前后支撐輪間距，操作不方便，降低了工作效率。
[0006]
【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)探頭的角度難以調(diào)節(jié)、操作不方便等缺點，提供一種六自由度超聲成像裝置，這種六自由度超聲成像裝置能夠能夠自動對探頭的角度進行機動微調(diào)，操作非常方便。采用的技術(shù)方案如下:
[0008]一種六自由度超聲成像裝置，包括外框架、工作臺、工件支撐座、組合滑臺和AB軸機動微調(diào)機構(gòu)，其特征在于:所述外框架底面上設(shè)有水槽，所述工作臺安裝在水槽的底面上，所述工件支撐座安裝在工作臺上，所述組合滑臺安裝在外框架頂端，所述AB軸機動微調(diào)機構(gòu)安裝在組合滑臺上；所述AB軸機動微調(diào)機構(gòu)包括第一支撐座、可作A軸轉(zhuǎn)動的A軸微調(diào)機構(gòu)、可作B軸轉(zhuǎn)動的B軸微調(diào)機構(gòu)和用于安裝探頭的探頭安裝架，所述A軸微調(diào)機構(gòu)安裝在第一支撐座上，所述B軸微調(diào)機構(gòu)安裝在A軸微調(diào)機構(gòu)上，所述探頭安裝架安裝在B軸微調(diào)機構(gòu)上。所述A軸微調(diào)機構(gòu)可作A軸轉(zhuǎn)動，B軸微調(diào)機構(gòu)可作B軸轉(zhuǎn)動。
[0009]較優(yōu)的方案，所述A軸微調(diào)機構(gòu)包括第一支撐座、可作A軸轉(zhuǎn)動的A軸微調(diào)機構(gòu)、可作B軸轉(zhuǎn)動的B軸微調(diào)機構(gòu)和用于安裝探頭的探頭安裝架，所述A軸微調(diào)機構(gòu)安裝在第一支撐座上，所述B軸微調(diào)機構(gòu)安裝在A軸微調(diào)機構(gòu)上，所述探頭安裝架安裝在B軸微調(diào)機構(gòu)上。所述A軸微調(diào)機構(gòu)可作A軸轉(zhuǎn)動，B軸微調(diào)機構(gòu)可作B軸轉(zhuǎn)動。所述A軸微調(diào)機構(gòu)包括可作A軸旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)套筒、第一被動齒輪、第一主動齒輪和第一驅(qū)動機構(gòu)，所述旋轉(zhuǎn)套筒的中軸線繞轉(zhuǎn)方向為A軸，所述旋轉(zhuǎn)套筒可繞其中軸線轉(zhuǎn)動的安裝在第一支撐座上，所述第一被動齒輪安裝在旋轉(zhuǎn)套筒頂端，所述第一驅(qū)動機構(gòu)安裝在第一支撐座上，所述第一主動齒輪安裝在第一驅(qū)動機構(gòu)輸出軸上，并且第一主動齒輪與第一被動齒輪嚙合傳動；所述B軸微調(diào)機構(gòu)包括第二支撐座、第二驅(qū)動機構(gòu)、蝸輪、蝸桿，所述第二驅(qū)動機構(gòu)安裝在旋轉(zhuǎn)套筒頂端，所述第二支撐座安裝在旋轉(zhuǎn)套筒上，所述蝸桿位于旋轉(zhuǎn)套筒內(nèi)，蝸桿頂端連接第二驅(qū)動機構(gòu)輸出軸，蝸桿底端連接第二支撐座，所述蝸輪可轉(zhuǎn)動地安裝在第二支撐座上，所述蝸輪與蝸桿嚙合傳動，所述探頭安裝架安裝在蝸輪的轉(zhuǎn)軸上，所述蝸輪的轉(zhuǎn)軸為B軸。
[0010]較優(yōu)的方案，所述第一驅(qū)動機構(gòu)為第一電機，所述第二驅(qū)動機構(gòu)為第二電機。
[0011]采用上述結(jié)構(gòu)的AB軸機動微調(diào)機構(gòu)，如果B軸轉(zhuǎn)角過大會扭斷探頭線或?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構(gòu)對B軸功能加以完善，檢測探頭轉(zhuǎn)動的角度是否為極限角度。因此較優(yōu)的方案，所述AB軸機動微調(diào)機構(gòu)還包括角度極限檢測機構(gòu)，所述角度極限檢測機構(gòu)包括支撐座、可與探頭同步轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)盤，所述轉(zhuǎn)盤可轉(zhuǎn)動的安裝在支撐座上，其特征在于:所述角度極限檢測機構(gòu)還包括角度檢測電路板和兩個磁鐵，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)有兩個與轉(zhuǎn)盤中心成特定角度的霍爾傳感器，所述轉(zhuǎn)盤與角度檢測電路板相對的端面開有兩個孔，所述兩個磁鐵分別位于所述兩個孔內(nèi)(所述兩個磁鐵與兩個霍爾傳感器決定了轉(zhuǎn)盤正反轉(zhuǎn)極限角度的大小，轉(zhuǎn)動角度范圍通常為0-345° )，所述霍爾傳感器輸出磁極檢測信號，所述角度檢測電路板還包括運算電路，所述運算電路將磁極檢測信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，控制模塊接收數(shù)字信號，處理后發(fā)出驅(qū)動控制信號(即停止輸出與該磁鐵對應(yīng)的轉(zhuǎn)動方向的驅(qū)動信號)。當轉(zhuǎn)盤帶著磁鐵轉(zhuǎn)動至與之對應(yīng)的霍爾傳感器的感應(yīng)范圍內(nèi)時，霍爾傳感器感應(yīng)到足夠強的磁場，則輸出足夠強的磁極檢測信號，運算電路將磁極檢測信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，送至控制模塊，控制模塊就能識別轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動到達了極限位置，立刻停止輸出該方向(順時針或逆時針)的驅(qū)動信號，電機驅(qū)動器停止該轉(zhuǎn)向的電機驅(qū)動信號，則探頭轉(zhuǎn)動到達該方向的角度極限位置。
[0012]較優(yōu)的方案，所述兩個磁鐵轉(zhuǎn)動軌跡所在的圓柱面穿過兩個霍爾傳感器的中心。
[0013]較優(yōu)的方案，所述霍爾傳感器為線性霍爾傳感器。
[0014]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，所述環(huán)氧樹脂起到防水的作用。當檢測電路需置于水下工作時，環(huán)氧樹脂能夠?qū)嵌葯z測電路板起保護作用。
[0015]本申請另一個目的，是提供一種工件支撐座，在工件尺寸或外形變化較小時無需調(diào)節(jié)，并且在需要調(diào)節(jié)的時候操作非常方便，具體方案如下:
[0016]所述工件支撐座包括座體、工件支撐機構(gòu)驅(qū)動機構(gòu)、傳動機構(gòu)、工件支撐機構(gòu)，所述工件支撐機構(gòu)驅(qū)動機構(gòu)、傳動機構(gòu)、工件支撐機構(gòu)分別安裝在座體上，所述工件支撐機構(gòu)包括主動滾筒、主動滾筒支撐機構(gòu)、被動滾筒和被動滾筒支撐機構(gòu)，所述主動滾筒支撐機構(gòu)安裝在座體上，所述主動滾筒兩端的第一轉(zhuǎn)軸分別可轉(zhuǎn)動的安裝在主動滾筒支撐機構(gòu)上，所述被動滾筒支撐機構(gòu)安裝在座體上，所述被動滾筒兩端的第二轉(zhuǎn)軸可轉(zhuǎn)動的安裝在被動滾筒支撐機構(gòu)上；所述工件支撐機構(gòu)驅(qū)動機構(gòu)與傳動機構(gòu)相連，所述傳動機構(gòu)與主動滾筒一端的轉(zhuǎn)軸連接。[0017]較優(yōu)的方案，所述主動滾筒支撐機構(gòu)包括兩個第一軸承座，所述兩個第一軸承座分別安裝在座體上，所述主動滾筒兩端的第一轉(zhuǎn)軸分別可轉(zhuǎn)動的安裝在兩個第一軸承座上。
[0018]較優(yōu)的方案，所述被動滾筒支撐機構(gòu)包括兩個第二軸承座，所述兩個第二軸承座分別安裝在座體上，所述被動滾筒兩端的第二轉(zhuǎn)軸分別可轉(zhuǎn)動的安裝在兩個第二軸承座上。
[0019]較優(yōu)的方案，所述座體包括底板、驅(qū)動傳動裝置安裝板和可調(diào)安裝法蘭，所述驅(qū)動傳動裝置安裝板底端安裝在底板頂面上，所述可調(diào)安裝法蘭安裝在驅(qū)動傳動裝置安裝板頂端。
[0020]較優(yōu)的方案，所述工件支撐機構(gòu)驅(qū)動機構(gòu)為電機，所述電機安裝在可調(diào)安裝法蘭上。
[0021 ] 更優(yōu)的方案，所述電機為伺服電機或步進電機。
[0022]更優(yōu)的方案，所述伺服電機為帶編碼器的伺服電機，所述步進電機為帶編碼器的步進電機。
[0023]較優(yōu)的方案，所述傳動機構(gòu)包括主動輪、被動輪和同步帶，所述主動輪安裝在電機的輸出軸上，所述被動輪安裝在主動滾筒一端的轉(zhuǎn)軸上，同步帶連接主動輪和被動輪。
[0024]更優(yōu)的方案，所述傳動機構(gòu)還包括張緊輪，所述張緊輪安裝在驅(qū)動傳動裝置安裝板上，并且張緊輪壓迫同步帶的外側(cè)面。
[0025]為了便于調(diào)節(jié)AB軸機動微調(diào)機構(gòu)的位置，所述組合滑臺包括AB軸機動微調(diào)機構(gòu)驅(qū)動機構(gòu)、連接橫梁、立式滑軌、立式滑軌驅(qū)動機構(gòu)、縱向滑軌、縱向滑軌驅(qū)動機構(gòu)、兩條橫向滑軌，所述兩條橫向滑軌分別安裝在外框架頂端，并且兩條橫向滑軌相互平行，所述連接橫梁的兩端分別可滑動的安裝在兩條橫向滑軌上，縱向滑軌底面安裝在連接橫梁上，所述縱向滑軌驅(qū)動機構(gòu)安裝在連接橫梁上，并且縱向滑軌驅(qū)動機構(gòu)與縱向滑軌連接，所述立式滑軌可沿著縱向滑軌滑動的安裝在縱向滑軌上，所述立式滑軌驅(qū)動機構(gòu)安裝在縱向滑軌上，并且立式滑軌驅(qū)動機構(gòu)與立式滑軌連接，所述AB軸機動微調(diào)機構(gòu)可沿著立式滑軌滑動的安裝在立式滑軌上，所述AB軸機動微調(diào)機構(gòu)驅(qū)動機構(gòu)安裝在立式滑軌上，并且AB軸機動微調(diào)機構(gòu)驅(qū)動機構(gòu)與AB軸機動微調(diào)機構(gòu)連接。
[0026]較優(yōu)的方案，所述AB軸機動微調(diào)機構(gòu)驅(qū)動機構(gòu)、立式滑軌驅(qū)動機構(gòu)、縱向滑軌驅(qū)動機構(gòu)均采用螺桿往復(fù)運動機構(gòu)，所述螺桿往復(fù)運動機構(gòu)包括電機、螺桿、螺母，所述電機的輸出軸連接螺桿，所述螺母與螺桿螺紋連接。
[0027]本實用新型對照現(xiàn)有技術(shù)的有益效果是，由于A軸微調(diào)機構(gòu)、B軸微調(diào)機構(gòu)，因此能夠精確地讓探頭作A軸轉(zhuǎn)動或作B軸轉(zhuǎn)動，從而對探頭的角度進行精確的微調(diào)，有效的提高檢測效率；角度極限檢測機構(gòu)能夠精確的檢測探頭轉(zhuǎn)動的角度是否達到極限角度，讓控制模塊控制驅(qū)動機構(gòu)停止工作，避免探頭與其它部件碰撞，使用效果非常好，并且結(jié)構(gòu)比較簡單、成本低；由于工件支撐座采用了兩個前后貫通的滾筒，因此可以將任意長度工件放在兩個滾筒之間，無需額外調(diào)節(jié)，可以同時對不同直徑工件進行探傷，能夠大幅提高工作效率，在需要調(diào)節(jié)時可通過調(diào)節(jié)兩個滾筒的間距來實現(xiàn)，操作非常方便。
[0028]【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]圖1是本實用新型優(yōu)選實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；[0030]圖2是圖1所示優(yōu)選實施例工件支撐座的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖3是圖1所示優(yōu)選實施例工件支撐機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖4是圖1所示優(yōu)選實施例AB軸機動微調(diào)機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖5是圖1所示優(yōu)選實施例B軸微調(diào)機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖6是圖1所示優(yōu)選實施例角度極限檢測機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖7是圖1所示優(yōu)選實施例角度極限檢測機構(gòu)的電路原理方框圖。
[0036]【具體實施方式】
[0037]如圖1-7所示，本優(yōu)選實施例中的六自由度超聲成像裝置，包括外框架4、工作臺
7、工件支撐座6、組合滑臺I和AB軸機動微調(diào)機構(gòu)2，所述外框架4底面上設(shè)有水槽5，所述工作臺7安裝在水槽5的底面上，所述工件支撐座6安裝在水槽5的底面的工作臺7上，所述組合滑臺I安裝在外框架4頂端，所述AB軸機動微調(diào)機構(gòu)2安裝在組合滑臺I上。所述工作臺7的平面度很高，其作用為:1、放置工件或工件支撐座6 ;2、組合滑臺的相對平行平面，即可作為系統(tǒng)的一個基準面。所述外框架4上還設(shè)有控制箱9、電子手輪10、急停組件3，整臺設(shè)備一體化設(shè)計。所述急停組件3主要作用是當發(fā)生意外或是預(yù)測有意外時，按下急停組件3，切斷所有回路電源，進行安全保護。所述工作臺還包括4套調(diào)整支架組件和多只萬向機床調(diào)整腳。所述4套調(diào)整支架組件分別安裝在工作臺兩側(cè)四角處，可用其來調(diào)節(jié)工作臺的平面轉(zhuǎn)角。所述多只萬向機床調(diào)整腳分別安裝在工作臺下面，可通過調(diào)節(jié)其高度來實現(xiàn)工作臺相對組合滑臺的x、y坐標平面平行。此外，可直接在工作臺上面進行平板、球體和三維曲面體等零件的C掃描自動成像，而當進行圓柱體的C掃描自動成像時，則需加裝工件支撐座。
[0038]所述組合滑臺I包括AB軸機動微調(diào)機構(gòu)驅(qū)動機構(gòu)102、連接橫梁107、立式滑軌101、立式滑軌驅(qū)動機構(gòu)103、縱向滑軌104、縱向滑軌驅(qū)動機構(gòu)105、兩條橫向滑軌106，所述兩條橫向滑軌106分別安裝在外框架4頂端，并且兩條橫向滑軌106相互平行，所述連接橫梁107的兩端分別可滑動的安裝在兩條橫向滑軌106上，縱向滑軌104底面安裝在連接橫梁107上，所述縱向滑軌驅(qū)動機構(gòu)105安裝在連接橫梁107上，并且縱向滑軌驅(qū)動機構(gòu)105與縱向滑軌104連接，所述立式滑軌101可沿著縱向滑軌104滑動的安裝在縱向滑軌104上，所述立式滑軌驅(qū)動機構(gòu)103安裝在縱向滑軌104上，并且立式滑軌驅(qū)動機構(gòu)103與立式滑軌101連接，所述AB軸機動微調(diào)機構(gòu)可沿著立式滑軌101滑動的安裝在立式滑軌101上，所述AB軸機動微調(diào)機構(gòu)驅(qū)動機構(gòu)102安裝在立式滑軌101上，并且AB軸機動微調(diào)機構(gòu)驅(qū)動機構(gòu)102與AB軸機動微調(diào)機構(gòu)2連接。
[0039]所述AB軸機動微調(diào)機構(gòu)驅(qū)動機構(gòu)102、立式滑軌驅(qū)動機構(gòu)103、縱向滑軌驅(qū)動機構(gòu)105均采用螺桿往復(fù)運動機構(gòu)，所述螺桿往復(fù)運動機構(gòu)包括電機、螺桿、螺母，所述電機的輸出軸連接螺桿，所述螺母與螺桿螺紋連接。AB軸機動微調(diào)機構(gòu)驅(qū)動機構(gòu)102的螺母與AB軸機動微調(diào)機構(gòu)2連接，立式滑軌驅(qū)動機構(gòu)103的螺母與立式滑軌101連接，縱向滑軌驅(qū)動機構(gòu)105的螺母與縱向滑軌104連接。
[0040]所述AB軸機動微調(diào)機構(gòu)2包括第一支撐座201、可作A軸轉(zhuǎn)動的A軸微調(diào)機構(gòu)、可作B軸轉(zhuǎn)動的B軸微調(diào)機構(gòu)和用于安裝探頭的探頭安裝架202，所述A軸微調(diào)機構(gòu)安裝在第一支撐座201上，所述B軸微調(diào)機構(gòu)安裝在A軸微調(diào)機構(gòu)上，所述探頭安裝架202安裝在B軸微調(diào)機構(gòu)上。[0041]所述A軸微調(diào)機構(gòu)包括可作A軸旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)套筒203、第一被動齒輪204、第一主動齒輪205和第一驅(qū)動機構(gòu)，所述旋轉(zhuǎn)套筒203的中軸線繞轉(zhuǎn)方向為A軸，所述旋轉(zhuǎn)套筒203可繞其中軸線轉(zhuǎn)動地安裝在第一支撐座201上，所述第一被動齒輪204安裝在旋轉(zhuǎn)套筒203頂端,所述第一驅(qū)動機構(gòu)安裝在第一支撐座201上,所述第一主動齒輪205安裝在第一驅(qū)動機構(gòu)輸出軸上，并且第一主動齒輪205與第一被動齒輪204哨合傳動。
[0042]所述第一驅(qū)動機構(gòu)為第一電機206。
[0043]所述B軸微調(diào)機構(gòu)包括第二支撐座207、第二驅(qū)動機構(gòu)、蝸輪208、蝸桿209，所述第二驅(qū)動機構(gòu)安裝在旋轉(zhuǎn)套筒203頂端，所述第二支撐座207安裝在旋轉(zhuǎn)套筒203上，所述蝸桿209位于旋轉(zhuǎn)套筒203內(nèi)，蝸桿209頂端連接第二驅(qū)動機構(gòu)輸出軸，蝸桿209底端連接第二支撐座207，所述蝸輪208可轉(zhuǎn)動的安裝在第二支撐座207上，所述蝸輪208與蝸桿209嚙合傳動，所述探頭安裝架202安裝在蝸輪208的轉(zhuǎn)軸上，所述蝸輪208的轉(zhuǎn)軸為B軸。
[0044]所述第二驅(qū)動機構(gòu)為第二電機210。
[0045]若要讓探頭作A軸方向的轉(zhuǎn)動,就讓第一電機206工作,第一電機206的輸出軸帶動第一主動齒輪205作A軸轉(zhuǎn)動，第一主動齒輪205帶動第一被動齒輪204作A軸轉(zhuǎn)動，而旋轉(zhuǎn)套筒203跟著第一被動齒輪204作A軸轉(zhuǎn)動，安裝在旋轉(zhuǎn)套筒203上的B軸微調(diào)機構(gòu)跟隨旋轉(zhuǎn)套筒203作A軸轉(zhuǎn)動，探頭安裝架202、安裝在探頭安裝架202上的探頭跟著B軸微調(diào)機構(gòu)作A軸方向的轉(zhuǎn)動。
[0046]要讓探頭作B軸轉(zhuǎn)動，則讓第二電機210工作，第二電機210的輸出軸帶動蝸桿209轉(zhuǎn)動，蝸桿209帶動蝸輪208轉(zhuǎn)動，則探頭安裝架202、安裝在探頭安裝架202上的探頭相應(yīng)的隨著蝸輪208作B軸方向的轉(zhuǎn)動。
[0047]因此，通過控制第一電機206和第二電機210，即可對探頭的角度進行精確調(diào)整。
[0048]所述AB軸機動微調(diào)機構(gòu)2還包括角度極限檢測機構(gòu)8，所述角度極限檢測機構(gòu)8包括支撐座801、可與探頭同步轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)盤802、角度檢測電路板803和兩個磁鐵804。磁鐵804選擇釹鐵硼永磁鐵，并且釹鐵硼永磁鐵的表磁大小為6000高斯。
[0049]所述轉(zhuǎn)盤802可轉(zhuǎn)動的安裝在支撐座801上。所述角度檢測電路板803安裝在支撐座801上，所述角度檢測電路板803上表面設(shè)有與探頭順時針轉(zhuǎn)動極限角度、探頭逆時針轉(zhuǎn)動極限角度對應(yīng)的兩個霍爾傳感器805，所述轉(zhuǎn)盤802的底面開有兩個磁鐵安裝孔806(圖中只能看見I個，并且為了便于觀察，將該磁鐵安裝孔806剖開)，所述兩個磁鐵804分別位于兩個磁鐵安裝孔806內(nèi)，并且兩個磁鐵804分別與兩個霍爾傳感器805 —一對應(yīng)，所述霍爾傳感器805輸出磁極檢測信號，所述角度檢測電路板803還包括運算電路，運算電路將磁極檢測信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，控制模塊接收數(shù)字信號、處理后發(fā)出驅(qū)動控制信號。當轉(zhuǎn)盤802帶著磁鐵804轉(zhuǎn)動，磁鐵804進入對應(yīng)的霍爾傳感器805的感應(yīng)范圍時，霍爾傳感器805輸出磁極檢測信號，運算電路將磁極檢測信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后輸出，控制模塊接收數(shù)字信號后，控制電機停止工作，此時探頭轉(zhuǎn)動至該方向的極限位置。
[0050]所述兩個磁鐵804轉(zhuǎn)動軌跡所在的圓柱面穿過兩個霍爾傳感器805的中心。兩個霍爾傳感器805分別檢測轉(zhuǎn)盤802順時針轉(zhuǎn)動的極限角度和逆時針轉(zhuǎn)動的極限角度，從而讓控制裝置控制驅(qū)動機構(gòu)停止工作?？刂颇K控制電機的電機驅(qū)動器，使電機帶動機械單元工作，讓旋轉(zhuǎn)部件沿著順時針方向轉(zhuǎn)動，當安裝于轉(zhuǎn)盤802上的第一個磁鐵804靠近對應(yīng)的第一個霍爾傳感器805時,第一個霍爾傳感器805輸出磁極檢測信號(就是順時針方向到位的信號)，角度檢測電路板803的運算電路將磁極檢測信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后輸出，控制模塊接收到數(shù)字信號就停止輸出該方向的運動控制信號，讓驅(qū)動機構(gòu)停止帶動旋轉(zhuǎn)部件沿著順時針方向轉(zhuǎn)動?？刂颇K控制電機的電機驅(qū)動器使驅(qū)動機構(gòu)帶動機械單元工作，讓旋轉(zhuǎn)部件沿著逆時針方向轉(zhuǎn)動，當安裝于轉(zhuǎn)盤802上的第二個磁鐵804靠近對應(yīng)的第一個霍爾傳感器805時，第二個霍爾傳感器805輸出磁極檢測信號(就是逆時針方向到位的信號)，角度檢測電路板803的運算電路將磁極檢測信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后輸出，控制模塊接收到數(shù)字信號就停止輸出該方向的運動控制信號，讓驅(qū)動機構(gòu)停止帶動旋轉(zhuǎn)部件沿著逆時針方向轉(zhuǎn)動。
[0051]所述霍爾傳感器805采用線性霍爾傳感器，磁鐵804選用表磁為6000高斯的磁鐵，磁鐵804磁極表面與霍爾傳感器805表面距離2mm以內(nèi)，則機構(gòu)的重復(fù)定位精度可達到
0.015mm (0.1° )。
[0052]所述角度檢測電路板803表面涂覆有環(huán)氧樹脂層。所述環(huán)氧樹脂層的作用是防水。當檢測電路需置于水下工作時，環(huán)氧樹脂層能夠?qū)嵌葯z測電路板803起到防水的作用。
[0053]所述工件支撐座6包括座體、工件支撐機構(gòu)驅(qū)動機構(gòu)、傳動機構(gòu)、工件支撐機構(gòu)，所述工件支撐機構(gòu)驅(qū)動機構(gòu)、傳動機構(gòu)、工件支撐機構(gòu)分別安裝在座體上。
[0054]所述工件支撐機構(gòu)包括主動滾筒601、主動滾筒支撐機構(gòu)、被動滾筒602和被動滾筒支撐機構(gòu)，所述主動滾筒支撐機構(gòu)安裝在座體上，所述主動滾筒601兩端的第一轉(zhuǎn)軸101分別可轉(zhuǎn)動的安裝在主動滾筒支撐機構(gòu)上，所述被動滾筒支撐機構(gòu)安裝在座體上，所述被動滾筒602兩端的第二轉(zhuǎn)軸201可轉(zhuǎn)動的安裝在被動滾筒支撐機構(gòu)上；所述工件支撐機構(gòu)驅(qū)動機構(gòu)與傳動機構(gòu)相連，所述傳動機構(gòu)與主動滾筒601 —端的轉(zhuǎn)軸連接。
[0055]所述主動滾筒支撐機構(gòu)包括兩個第一軸承座603，所述兩個第一軸承座603分別安裝在座體上，所述主動滾筒601兩端的第一轉(zhuǎn)軸60101分別可轉(zhuǎn)動的安裝在兩個第一軸承座603上。
[0056]所述被動滾筒支撐機構(gòu)包括兩個第二軸承座604，所述兩個第二軸承座604分別安裝在座體上，所述被動滾筒602兩端的第二轉(zhuǎn)軸60201分別可轉(zhuǎn)動的安裝在兩個第二軸承座604上。
[0057]所述座體包括底板605、驅(qū)動傳動裝置安裝板606和可調(diào)安裝法蘭607，所述驅(qū)動傳動裝置安裝板606底端安裝在底板605頂面上，所述可調(diào)安裝法蘭607安裝在驅(qū)動傳動裝置安裝板606頂端。所述可調(diào)安裝法蘭607的高度可以調(diào)節(jié)。
[0058]所述工件支撐機構(gòu)驅(qū)動機構(gòu)為電機，所述電機安裝在可調(diào)安裝法蘭607上。
[0059]所述電機為帶編碼器的伺服電機608。
[0060]所述傳動機構(gòu)包括主動輪609、被動輪610、張緊輪612和同步帶611，所述主動輪609安裝在伺服電機608的輸出軸上，所述被動輪610安裝在主動滾筒601 —端的轉(zhuǎn)軸上，同步帶611連接主動輪609和被動輪610。所述張緊輪612安裝在驅(qū)動傳動裝置安裝板606上，并且張緊輪612壓迫同步帶611的外側(cè)面。
[0061]此外，需要說明的是，本說明書中所描述的具體實施例，其各部分名稱等可以不同，凡依本實用新型專利構(gòu)思所述的構(gòu)造、特征及原理所做的等效或簡單變化，均包括于本實用新型專利的保護范圍內(nèi)。本實用新型所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，只要不偏離本實用新型的結(jié)構(gòu)或者超越本權(quán)利要求書所定義的范圍，均應(yīng)屬于本實用新型的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種六自由度超聲成像裝置，包括外框架、工作臺、工件支撐座、組合滑臺和AB軸機動微調(diào)機構(gòu)，其特征在于:所述外框架底面上設(shè)有水槽，所述工作臺安裝在水槽的底面上，所述工件支撐座安裝在工作臺上，所述組合滑臺安裝在外框架頂端，所述AB軸機動微調(diào)機構(gòu)安裝在組合滑臺上；所述AB軸機動微調(diào)機構(gòu)包括第一支撐座、可作A軸轉(zhuǎn)動的A軸微調(diào)機構(gòu)、可作B軸轉(zhuǎn)動的B軸微調(diào)機構(gòu)和用于安裝探頭的探頭安裝架，所述A軸微調(diào)機構(gòu)安裝在第一支撐座上，所述B軸微調(diào)機構(gòu)安裝在A軸微調(diào)機構(gòu)上，所述探頭安裝架安裝在B軸微調(diào)機構(gòu)上。
2.如權(quán)利要求1所述的六自由度超聲成像裝置，其特征在于:所述A軸微調(diào)機構(gòu)包括可作A軸旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)套筒、第一被動齒輪、第一主動齒輪和第一驅(qū)動機構(gòu)，所述旋轉(zhuǎn)套筒的中軸線的繞轉(zhuǎn)方向為A軸，所述旋轉(zhuǎn)套筒可繞其中軸線轉(zhuǎn)動的安裝在第一支撐座上，所述第一被動齒輪安裝在旋轉(zhuǎn)套筒頂端，所述第一驅(qū)動機構(gòu)安裝在第一支撐座上，所述第一主動齒輪安裝在第一驅(qū)動機構(gòu)輸出軸上，并且第一主動齒輪與第一被動齒輪哨合；所述B軸微調(diào)機構(gòu)包括第二支撐座、第二驅(qū)動機構(gòu)、蝸輪、蝸桿，所述第二驅(qū)動機構(gòu)安裝在旋轉(zhuǎn)套筒頂端，所述第二支撐座安裝在旋轉(zhuǎn)套筒上，所述蝸桿位于旋轉(zhuǎn)套筒內(nèi)，蝸桿頂端連接第二驅(qū)動機構(gòu)輸出軸，蝸桿底端連接第二支撐座，所述蝸輪可轉(zhuǎn)動的安裝在第二支撐座上，所述蝸輪與蝸桿嚙合，所述探頭安裝架安裝在蝸輪的轉(zhuǎn)軸上，所述蝸輪的轉(zhuǎn)軸為B軸。
3.如權(quán)利要求2所述的六自由度超聲成像裝置，其特征在于:所述第一驅(qū)動機構(gòu)為第一電機，所述第二驅(qū)動機構(gòu)為第二電機。
4.如權(quán)利要求2所述的六自由度超聲成像裝置，其特征在于:所述AB軸機動微調(diào)機構(gòu)還包括角度極限檢測機構(gòu)，所述角度極限檢測機構(gòu)包括支撐座、可與探頭同步轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)盤，所述轉(zhuǎn)盤可轉(zhuǎn)動的安裝在支撐座上，其特征在于:所述角度極限檢測機構(gòu)還包括角度檢測電路板和兩個磁鐵，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)有兩個與轉(zhuǎn)盤中心成特定角度的霍爾傳感器，所述轉(zhuǎn)盤與角度檢測電路板相對的端面開有兩個孔，所述兩個磁鐵分別位于所述兩個孔內(nèi)，所述霍爾傳感器輸出磁極檢測信號，所述角度檢測電路板還包括運算電 路，所述運算電路將磁極檢測信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，控制模塊接收數(shù)字信號，處理后發(fā)出驅(qū)動控制信號。
5.如權(quán)利要求1所述的六自由度超聲成像裝置，其特征在于:所述工件支撐座包括座體、工件支撐機構(gòu)驅(qū)動機構(gòu)、傳動機構(gòu)、工件支撐機構(gòu)，所述工件支撐機構(gòu)驅(qū)動機構(gòu)、傳動機構(gòu)、工件支撐機構(gòu)分別安裝在座體上，所述工件支撐機構(gòu)包括主動滾筒、主動滾筒支撐機構(gòu)、被動滾筒和被動滾筒支撐機構(gòu)，所述主動滾筒支撐機構(gòu)安裝在座體上，所述主動滾筒兩端的第一轉(zhuǎn)軸分別可轉(zhuǎn)動的安裝在主動滾筒支撐機構(gòu)上，所述被動滾筒支撐機構(gòu)安裝在座體上，所述被動滾筒兩端的第二轉(zhuǎn)軸可轉(zhuǎn)動的安裝在被動滾筒支撐機構(gòu)上；所述工件支撐機構(gòu)驅(qū)動機構(gòu)與傳動機構(gòu)相連，所述傳動機構(gòu)與主動滾筒一端的轉(zhuǎn)軸連接。
6.如權(quán)利要求5所述的六自由度超聲成像裝置，其特征在于:所述主動滾筒支撐機構(gòu)包括兩個第一軸承座，所述兩個第一軸承座分別安裝在座體上，所述主動滾筒兩端的第一轉(zhuǎn)軸分別可轉(zhuǎn)動的安裝在兩個第一軸承座上。
7.如權(quán)利要求5所述的六自由度超聲成像裝置，其特征在于:所述被動滾筒支撐機構(gòu)包括兩個第二軸承座，所述兩個第二軸承座分別安裝在座體上，所述被動滾筒兩端的第二轉(zhuǎn)軸分別可轉(zhuǎn)動的安裝在兩個第二軸承座上。
8.如權(quán)利要求5所述的六自由度超聲成像裝置，其特征在于:所述座體包括底板、驅(qū)動傳動裝置安裝板和可調(diào)安裝法蘭，所述驅(qū)動傳動裝置安裝板底端安裝在底板頂面上，所述可調(diào)安裝法蘭安裝在驅(qū)動傳動裝置安裝板頂端。
9.如權(quán)利要求8所述的六自由度超聲成像裝置，其特征在于:所述工件支撐機構(gòu)驅(qū)動機構(gòu)為電機，所述電機安裝在可調(diào)安裝法蘭上，所述傳動機構(gòu)包括主動輪、被動輪、張緊輪和同步帶，所述主動輪安裝在電機的輸出軸上，所述被動輪安裝在主動滾筒一端的轉(zhuǎn)軸上，同步帶連接主動輪和被動輪，所述張緊輪安裝在驅(qū)動傳動裝置安裝板上，并且張緊輪壓迫同步帶的外側(cè)面。
10.如權(quán)利要求1所述的六自由度超聲成像裝置，其特征在于:所述組合滑臺包括AB軸機動微調(diào)機構(gòu)驅(qū)動機構(gòu)、連接橫梁、立式滑軌、立式滑軌驅(qū)動機構(gòu)、縱向滑軌、縱向滑軌驅(qū)動機構(gòu)、兩條橫向滑軌，所述兩條橫向滑軌分別安裝在外框架頂端，并且兩條橫向滑軌相互平行，所述連接橫梁的兩端分別可滑動的安裝在兩條橫向滑軌上，縱向滑軌底面安裝在連接橫梁上，所述縱向滑軌驅(qū)動機構(gòu)安裝在連接橫梁上，并且縱向滑軌驅(qū)動機構(gòu)與縱向滑軌連接，所述立式滑軌可沿著縱向滑軌滑動的安裝在縱向滑軌上，所述立式滑軌驅(qū)動機構(gòu)安裝在縱向滑軌上，并且立式滑軌驅(qū)動機構(gòu)與立式滑軌連接，所述AB軸機動微調(diào)機構(gòu)可沿著立式滑軌滑動的安裝在立式滑軌上，所述AB軸機動微調(diào)機構(gòu)驅(qū)動機構(gòu)安裝在立式滑軌上，并且AB軸機動微調(diào)機構(gòu)驅(qū)動機構(gòu)與AB軸機動微調(diào)機構(gòu)連接；所述工作臺還包括4套調(diào)整支架組件和多只萬向機床調(diào)整腳，所述4套調(diào)整支架組件分別安裝在工作臺兩側(cè)四角處，所述多只萬向機床調(diào)整腳分別安`裝在工作臺下面。
【文檔編號】G01N29/265GK203479757SQ201320767986
【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】丁旭升, 鄭偉和, 陳美君, 杜南開, 陳坤裕, 劉壯耀, 陳偉 申請人:廣東汕頭超聲電子股份有限公司