一種模具鋼自動超聲掃查方法及設(shè)備的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種模具鋼自動超聲掃查方法及實施該方法的設(shè)備。通過機(jī)械手機(jī)構(gòu)、超聲波探頭、工作槽機(jī)構(gòu)及數(shù)據(jù)處理器相配合，整個掃查檢測過程中，由機(jī)械手機(jī)構(gòu)執(zhí)行預(yù)先設(shè)計好的路徑，然后超聲波探頭在機(jī)械手的帶動下執(zhí)行掃查檢測任務(wù)并反饋數(shù)據(jù)，最后由數(shù)據(jù)處理器對數(shù)據(jù)進(jìn)行即時處理，所獲得的掃查檢測結(jié)果在電腦上實時顯示，實現(xiàn)對模具鋼的自動化超聲波掃查檢測，提高檢測效率、檢測精度避免人為檢測誤差。另外，還通過設(shè)置耦合劑循環(huán)組件，對工作槽機(jī)構(gòu)中的耦合劑實現(xiàn)更加科學(xué)合理的處理，優(yōu)化耦合劑的循環(huán)利用，提高耦合效果。
【專利說明】
一種模具鋼自動超聲掃查方法及設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及超聲波自動探傷技術(shù)，特別涉及一種模具鋼自動超聲掃查方法及設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]超聲波探傷是利用超聲能透入金屬材料的深處，并由一截面進(jìn)入另一截面時，在界面邊緣發(fā)生反射的特點來檢查零件缺陷的一種方法，當(dāng)超聲波束自零件表面由探頭通至金屬內(nèi)部，遇到缺陷與零件底面時就分別發(fā)生反射波，在熒光屏上形成脈沖波形，根據(jù)這些脈沖波形來判斷缺陷位置和大小。超聲波在介質(zhì)中傳播時有多種波型，檢驗中最常用的為縱波、橫波、表面波和板波。用縱波可探測金屬鑄錠、坯料、中厚板、大型鍛件和形狀比較簡單的制件中所存在的夾雜物、裂縫、縮管、白點、分層等缺陷；用橫波可探測管材中的周向和軸向裂縫、劃傷、焊縫中的氣孔、夾渣、裂縫、未焊透等缺陷；用表面波可探測形狀簡單的鑄件上的表面缺陷；用板波可探測薄板中的缺陷。超聲波探傷的優(yōu)點是檢測厚度大、靈敏度高、速度快、成本低、對人體無害，能對缺陷進(jìn)行定位和定量。然而，超聲波探傷技術(shù)由于其不成熟性，依然有其局限。目前，超聲波探傷一般通過依賴人工操作的探測儀進(jìn)行掃查探傷，還不能實現(xiàn)自動化，而且，對于模具鋼的探測，其在掃查探傷的效率與合理性上存在不足。例如，如果不事先設(shè)定軌跡，容易漏掃查探測某些部位;又例如，對于耦合劑的處理不夠科學(xué)合理，耦合劑在應(yīng)用的過程中，由于模具鋼本身存在的灰塵、碎肩等，會使耦合劑變得渾濁，從而影響探頭與模具鋼的耦合效果，因此，必須想辦法對耦合劑進(jìn)行回收利用而且使槽體內(nèi)的耦合劑始終保持清潔干凈。從目前的現(xiàn)狀來看，模具廠在開模前會對大型模具鋼進(jìn)行超聲檢驗，由于大型模具鋼的尺寸大，幾乎都采用格子線掃查。不但工作量非常大，還不可避免存在檢測盲區(qū)，從而導(dǎo)致漏檢?？偠灾?，目前大型模具鋼的無損檢測水平仍處于相對落后狀態(tài)，主要有檢測效率低、檢測精度低和人為誤差多等關(guān)鍵問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對上述不足，本發(fā)明的目的在于，提供一種模具鋼自動超聲掃查方法，實現(xiàn)模具鋼的自動化超聲波掃查探傷，提高檢測效率、檢測精度避免人為檢測誤差，以及優(yōu)化耦合劑的循環(huán)利用，提高耦合效果。本發(fā)明的目的還在于，提供一種實施上述方法的模具鋼自動超聲掃查設(shè)備。
[0004]本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:一種模具鋼自動超聲掃查方法，其特征在于，包括以下步驟:
I)設(shè)置一機(jī)械手機(jī)構(gòu)，該機(jī)械手機(jī)構(gòu)包括X軸移動組件、Y軸移動組件及Z軸移動組件；設(shè)置一超聲波掃查機(jī)構(gòu)，該超聲波掃查機(jī)構(gòu)包括超聲波探頭、探頭伸縮氣缸及探頭固定架；設(shè)置一工作槽機(jī)構(gòu)，該工作槽機(jī)構(gòu)包括容置耦合劑的槽體、設(shè)于槽體中部的承載臺及與槽體相連接的耦合劑循環(huán)組件，所述耦合劑循環(huán)組件包括管路及液壓裝置，所述管路分別與槽體的進(jìn)液口、出液口及液壓裝置相連接，實現(xiàn)對耦合劑的控制以及循環(huán)利用;設(shè)置一控制處理機(jī)構(gòu)，該控制處理機(jī)構(gòu)與機(jī)械移動機(jī)構(gòu)、超聲波掃查機(jī)構(gòu)、工作槽機(jī)構(gòu)電性連接，協(xié)調(diào)各機(jī)構(gòu)的運作以及對各機(jī)構(gòu)反饋回來的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理；
2)將模具鋼放置在工作槽機(jī)構(gòu)的承載臺上，然后啟動液壓裝置，使耦合劑淹沒過模具鋼的上表面，且使槽體內(nèi)的耦合劑保持流動，耦合劑從進(jìn)液口進(jìn)液，從出液口出液，如此往復(fù)；
3)啟動機(jī)械手機(jī)構(gòu)，通過X軸移動組件、Y軸移動組件及Z軸移動組件之間的配合，帶動超聲波掃查機(jī)構(gòu)按預(yù)先設(shè)定的路徑進(jìn)行運動;與此同時，啟動超聲波掃查機(jī)構(gòu)，通過探頭伸縮氣缸驅(qū)動超聲波探頭的伸縮，實現(xiàn)超聲波探頭與模具鋼的耦合，進(jìn)行超聲波掃查，并將采集到的數(shù)據(jù)反饋至控制處理機(jī)構(gòu)；
4)控制處理機(jī)構(gòu)對超聲波掃查機(jī)構(gòu)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，實現(xiàn)內(nèi)部質(zhì)量檢測。
[0005]進(jìn)一步，步驟I)中，所述進(jìn)液口位于槽體的一側(cè)上部，且高出模具鋼的上表面，所述出液口位于槽體的另一側(cè)下部，且低于模具鋼的下表面;所述耦合劑循環(huán)組件還包括過濾件，該過濾件可拆卸式設(shè)于槽體內(nèi)，且靠近進(jìn)液口的一側(cè);步驟2)中，所述槽體內(nèi)的耦合劑保持流動的過程中，耦合劑從進(jìn)液口進(jìn)液，經(jīng)過過濾件過濾后，再經(jīng)過模具鋼掃查的工作區(qū)域，最后從出液口出液，如此往復(fù)。
[0006]—種實施所述方法的模具鋼自動超聲掃查設(shè)備，包括機(jī)械手機(jī)構(gòu)、超聲波掃查機(jī)構(gòu)、工作槽機(jī)構(gòu)及控制處理機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述機(jī)械手機(jī)構(gòu)包括X軸移動組件、Y軸移動組件及Z軸移動組件;所述超聲波掃查機(jī)構(gòu)包括超聲波探頭、探頭伸縮氣缸及探頭固定架；所述工作槽機(jī)構(gòu)包括容置耦合劑的槽體、設(shè)于槽體中部的承載臺及與槽體相連接的耦合劑循環(huán)組件，所述耦合劑循環(huán)組件包括管路及液壓裝置，所述管路分別與槽體的進(jìn)液口、出液口及液壓裝置相連接，實現(xiàn)對耦合劑的控制以及循環(huán)利用;所述控制處理機(jī)構(gòu)與機(jī)械移動機(jī)構(gòu)、超聲波掃查機(jī)構(gòu)、工作槽機(jī)構(gòu)電性連接，協(xié)調(diào)各機(jī)構(gòu)的運作以及對各機(jī)構(gòu)反饋回來的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理。
[0007]進(jìn)一步，所述進(jìn)液口位于槽體的一側(cè)上部，且高出模具鋼的上表面，所述出液口位于槽體的另一側(cè)下部，且低于模具鋼的下表面;所述耦合劑循環(huán)組件還包括過濾件，該過濾件可拆卸式設(shè)于槽體內(nèi)，且靠近進(jìn)液口的一側(cè)。
[0008]進(jìn)一步，所述過濾件呈L形，且底部設(shè)有內(nèi)凹的濾渣承載結(jié)構(gòu)。
[0009]進(jìn)一步，所述出液口位于槽體的另一側(cè)底部。
[0010]進(jìn)一步，所述X軸移動組件包括X軸導(dǎo)軌、X軸電機(jī)、X軸絲桿及X軸滑塊，所訴Y軸移動組件包括Y軸導(dǎo)軌、Y軸電機(jī)、Y軸絲桿及Y軸滑塊，所述Z軸移動組件包括Z軸導(dǎo)軌、Z軸電機(jī)、Z軸絲桿及Z軸滑塊。
[0011 ]進(jìn)一步，所述超聲波探頭包括若干組，該些超聲波探頭通過探頭伸縮氣缸設(shè)于探頭固定架上。
[0012]進(jìn)一步，所述承載臺為升降式承載臺，包括臺體，及與臺體相連接的升降氣缸。
[0013]進(jìn)一步，所述控制處理機(jī)構(gòu)包括運動控制裝置及數(shù)據(jù)處理裝置。
[0014]本發(fā)明具有以下優(yōu)點:通過機(jī)械手機(jī)構(gòu)、超聲波掃查機(jī)構(gòu)、工作槽機(jī)構(gòu)及控制處理機(jī)構(gòu)相配合，整個掃查檢測過程中，由機(jī)械手機(jī)構(gòu)執(zhí)行預(yù)先設(shè)計好的路徑，然后超聲波掃查機(jī)構(gòu)與工作槽機(jī)構(gòu)執(zhí)行掃查檢測任務(wù)并反饋數(shù)據(jù)，最后控制處理機(jī)構(gòu)對數(shù)據(jù)進(jìn)行即時處理，獲取掃查檢測結(jié)果，實現(xiàn)對模具鋼的自動化超聲波掃查檢測，提高檢測效率、檢測精度避免人為檢測誤差。另外，還通過設(shè)置耦合劑循環(huán)組件，對工作槽機(jī)構(gòu)中的耦合劑實現(xiàn)更加科學(xué)合理的處理，優(yōu)化耦合劑的循環(huán)利用，提高耦合效果。
[0015]下面結(jié)合【附圖說明】與【具體實施方式】，對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
【附圖說明】
[0016]圖1為本實施例的結(jié)構(gòu)示意圖一；
圖2為本實施例的結(jié)構(gòu)示意圖二；
圖中:X軸移動組件I; Y軸移動組件2; Z軸移動組件3;超聲波探頭4;探頭伸縮氣缸5;探頭固定架6 ；槽體7;承載臺8;耦合劑循環(huán)組件9;進(jìn)液口 10;出液口 11;耦合劑12;模具鋼13;過濾件14。
【具體實施方式】
[0017]
參見圖1至2，本實施例所提供的模具鋼自動超聲掃查方法，包括以下步驟:
1)設(shè)置一機(jī)械手機(jī)構(gòu)，該機(jī)械手機(jī)構(gòu)包括X軸移動組件1、Y軸移動組件2及Z軸移動組件3;設(shè)置一超聲波掃查機(jī)構(gòu)，該超聲波掃查機(jī)構(gòu)包括超聲波探頭4、探頭伸縮氣缸5及探頭固定架6;設(shè)置一工作槽機(jī)構(gòu)，該工作槽機(jī)構(gòu)包括容置耦合劑的槽體7、設(shè)于槽體7中部的承載臺8及與槽體7相連接的耦合劑循環(huán)組件9，所述耦合劑循環(huán)組件9包括管路及液壓裝置，所述管路分別與槽體的進(jìn)液口 10、出液口 11及液壓裝置相連接，實現(xiàn)對耦合劑12的控制以及循環(huán)利用；設(shè)置一控制處理機(jī)構(gòu)，該控制處理機(jī)構(gòu)與機(jī)械移動機(jī)構(gòu)、超聲波掃查機(jī)構(gòu)、工作槽機(jī)構(gòu)電性連接，協(xié)調(diào)各機(jī)構(gòu)的運作以及對各機(jī)構(gòu)反饋回來的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理；
2)將模具鋼13放置在工作槽機(jī)構(gòu)的承載臺8上，然后啟動液壓裝置，使耦合劑12淹沒過模具鋼13的上表面，且使槽體7內(nèi)的耦合劑12保持流動，耦合劑12從進(jìn)液口 1進(jìn)液，從出液口 11出液，如此往復(fù)；
3)啟動機(jī)械手機(jī)構(gòu)，通過X軸移動組件1、Y軸移動組件2及Z軸移動組件3之間的配合，帶動超聲波掃查機(jī)構(gòu)按預(yù)先設(shè)定的路徑進(jìn)行運動;與此同時，啟動超聲波掃查機(jī)構(gòu)，通過探頭伸縮氣缸5驅(qū)動超聲波探頭4的伸縮，實現(xiàn)超聲波探頭4與模具鋼13的耦合，進(jìn)行超聲波掃查，并將采集到的數(shù)據(jù)反饋至控制處理機(jī)構(gòu)；
4)控制處理機(jī)構(gòu)對超聲波掃查機(jī)構(gòu)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，實現(xiàn)內(nèi)部質(zhì)量檢測。
[0018]具體地，步驟I)中，所述進(jìn)液口1位于槽體7的一側(cè)上部，且高出模具鋼13的上表面，所述出液口 11位于槽體7的另一側(cè)下部，且低于模具鋼13的下表面;所述耦合劑循環(huán)組件9還包括過濾件14，該過濾件14可拆卸式設(shè)于槽體7內(nèi)，且靠近進(jìn)液口 1的一側(cè)；步驟2 )中，所述槽體7內(nèi)的耦合劑12保持流動的過程中，耦合劑12從進(jìn)液口 10進(jìn)液，經(jīng)過過濾件14過濾后，再經(jīng)過模具鋼掃查的工作區(qū)域，最后從出液口 11出液，如此往復(fù)。
[0019]—種實施所述方法的模具鋼自動超聲掃查設(shè)備，包括機(jī)械手機(jī)構(gòu)、超聲波掃查機(jī)構(gòu)、工作槽機(jī)構(gòu)及控制處理機(jī)構(gòu);所述機(jī)械手機(jī)構(gòu)包括X軸移動組件1、Υ軸移動組件2及Z軸移動組件3;所述超聲波掃查機(jī)構(gòu)包括超聲波探頭4、探頭伸縮氣缸5及探頭固定架6;所述工作槽機(jī)構(gòu)包括容置耦合劑的槽體7、設(shè)于槽體7中部的承載臺8及與槽體7相連接的耦合劑循環(huán)組件9，所述耦合劑循環(huán)組件9包括管路及液壓裝置，所述管路分別與槽體的進(jìn)液口 10、出液口 11及液壓裝置相連接，實現(xiàn)對耦合劑12的控制以及循環(huán)利用;所述控制處理機(jī)構(gòu)與機(jī)械移動機(jī)構(gòu)、超聲波掃查機(jī)構(gòu)、工作槽機(jī)構(gòu)電性連接，協(xié)調(diào)各機(jī)構(gòu)的運作以及對各機(jī)構(gòu)反饋回來的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理。
[0020]具體地，所述進(jìn)液口 10位于槽體7的一側(cè)上部，且高出模具鋼13的上表面，所述出液口 11位于槽體7的另一側(cè)下部，且低于模具鋼13的下表面;所述耦合劑循環(huán)組件9還包括過濾件14，該過濾件14可拆卸式設(shè)于槽體7內(nèi)，且靠近進(jìn)液口 10的一側(cè)。
[0021]具體地，所述過濾件14呈L形，且底部設(shè)有內(nèi)凹的濾渣承載結(jié)構(gòu)。
[0022 ]具體地，所述出液口位于槽體的另一側(cè)底部。
[0023]具體地，所述X軸移動組件I包括X軸導(dǎo)軌、X軸電機(jī)、X軸絲桿及X軸滑塊，所訴Y軸移動組件2包括Y軸導(dǎo)軌、Y軸電機(jī)、Y軸絲桿及Y軸滑塊，所述Z軸移動組件3包括Z軸導(dǎo)軌、Z軸電機(jī)、Z軸絲桿及Z軸滑塊。
[0024]具體地，所述超聲波探頭4包括若干組，該些超聲波探頭4通過探頭伸縮氣缸5設(shè)于探頭固定架6上。
[0025]具體地，所述承載臺8為升降式承載臺，包括臺體，及與臺體相連接的升降氣缸。
[0026]具體地，所述控制處理機(jī)構(gòu)包括運動控制裝置及數(shù)據(jù)處理裝置。
[0027]本發(fā)明并不限于上述實施方式，采用與本發(fā)明上述實施例相同或近似的技術(shù)特征，而得到的其他模具鋼自動超聲掃查方法及設(shè)備，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種模具鋼自動超聲掃查方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)設(shè)置一機(jī)械手機(jī)構(gòu)，該機(jī)械手機(jī)構(gòu)包括X軸移動組件、Y軸移動組件及Z軸移動組件；設(shè)置一超聲波掃查機(jī)構(gòu)，該超聲波掃查機(jī)構(gòu)包括超聲波探頭、探頭伸縮氣缸及探頭固定架；設(shè)置一工作槽機(jī)構(gòu)，該工作槽機(jī)構(gòu)包括容置耦合劑的槽體、設(shè)于槽體中部的承載臺及與槽體相連接的耦合劑循環(huán)組件，所述耦合劑循環(huán)組件包括管路及液壓裝置，所述管路分別與槽體的進(jìn)液口、出液口及液壓裝置相連接，實現(xiàn)對耦合劑的控制以及循環(huán)利用;設(shè)置一控制處理機(jī)構(gòu)，該控制處理機(jī)構(gòu)與機(jī)械移動機(jī)構(gòu)、超聲波掃查機(jī)構(gòu)、工作槽機(jī)構(gòu)電性連接，協(xié)調(diào)各機(jī)構(gòu)的運作以及對各機(jī)構(gòu)反饋回來的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理； (2)將模具鋼放置在工作槽機(jī)構(gòu)的承載臺上，然后啟動液壓裝置，使耦合劑淹沒過模具鋼的上表面，且使槽體內(nèi)的耦合劑保持流動，耦合劑從進(jìn)液口進(jìn)液，從出液口出液，如此往復(fù)； (3)啟動機(jī)械手機(jī)構(gòu)，通過X軸移動組件、Y軸移動組件及Z軸移動組件之間的配合，帶動超聲波掃查機(jī)構(gòu)按預(yù)先設(shè)定的路徑進(jìn)行運動;與此同時，啟動超聲波掃查機(jī)構(gòu)，通過探頭伸縮氣缸驅(qū)動超聲波探頭的伸縮，實現(xiàn)超聲波探頭與模具鋼的耦合，進(jìn)行超聲波掃查，并將采集到的數(shù)據(jù)反饋至控制處理機(jī)構(gòu)； (4)控制處理機(jī)構(gòu)對超聲波掃查機(jī)構(gòu)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，實現(xiàn)內(nèi)部質(zhì)量檢測。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模具鋼自動超聲掃查方法，其特征在于，步驟I)中，所述進(jìn)液口位于槽體的一側(cè)上部，且高出模具鋼的上表面，所述出液口位于槽體的另一側(cè)下部，且低于模具鋼的下表面;所述耦合劑循環(huán)組件還包括過濾件，該過濾件可拆卸式設(shè)于槽體內(nèi)，且靠近進(jìn)液口的一側(cè);步驟2 )中，所述槽體內(nèi)的耦合劑保持流動的過程中，耦合劑從進(jìn)液口進(jìn)液，經(jīng)過過濾件過濾后，再經(jīng)過模具鋼掃查的工作區(qū)域，最后從出液口出液，如此往復(fù)。3.—種實施權(quán)利要求1或2之一所述方法的模具鋼自動超聲掃查設(shè)備，包括機(jī)械手機(jī)構(gòu)、超聲波掃查機(jī)構(gòu)、工作槽機(jī)構(gòu)及控制處理機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述機(jī)械手機(jī)構(gòu)包括X軸移動組件、Y軸移動組件及Z軸移動組件;所述超聲波掃查機(jī)構(gòu)包括超聲波探頭、探頭伸縮氣缸及探頭固定架;所述工作槽機(jī)構(gòu)包括容置耦合劑的槽體、設(shè)于槽體中部的承載臺及與槽體相連接的耦合劑循環(huán)組件，所述耦合劑循環(huán)組件包括管路及液壓裝置，所述管路分別與槽體的進(jìn)液口、出液口及液壓裝置相連接，實現(xiàn)對耦合劑的控制以及循環(huán)利用;所述控制處理機(jī)構(gòu)與機(jī)械移動機(jī)構(gòu)、超聲波掃查機(jī)構(gòu)、工作槽機(jī)構(gòu)電性連接，協(xié)調(diào)各機(jī)構(gòu)的運作以及對各機(jī)構(gòu)反饋回來的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的模具鋼自動超聲掃查設(shè)備，其特征在于，所述進(jìn)液口位于槽體的一側(cè)上部，且高出模具鋼的上表面，所述出液口位于槽體的另一側(cè)下部，且低于模具鋼的下表面;所述耦合劑循環(huán)組件還包括過濾件，該過濾件可拆卸式設(shè)于槽體內(nèi)，且靠近進(jìn)液口的一側(cè)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的模具鋼自動超聲掃查設(shè)備，其特征在于，所述過濾件呈L形，且底部設(shè)有內(nèi)凹的濾渣承載結(jié)構(gòu)。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的模具鋼自動超聲掃查設(shè)備，其特征在于，所述出液口位于槽體的另一側(cè)底部。7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的模具鋼自動超聲掃查設(shè)備，其特征在于，所述X軸移動組件包括X軸導(dǎo)軌、X軸電機(jī)、X軸絲桿及X軸滑塊，所訴Y軸移動組件包括Y軸導(dǎo)軌、Y軸電機(jī)、Y軸絲桿及Y軸滑塊，所述Z軸移動組件包括Z軸導(dǎo)軌、Z軸電機(jī)、Z軸絲桿及Z軸滑塊。8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的模具鋼自動超聲掃查設(shè)備，其特征在于，所述超聲波探頭包括若干組，該些超聲波探頭通過探頭伸縮氣缸設(shè)于探頭固定架上。9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的模具鋼自動超聲掃查設(shè)備，其特征在于，所述承載臺為升降式承載臺，包括臺體，及與臺體相連接的升降氣缸。10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的模具鋼自動超聲掃查設(shè)備，其特征在于，所述控制處理機(jī)構(gòu)包括運動控制裝置及數(shù)據(jù)處理裝置。
【文檔編號】G01N29/265GK105891333SQ201610393483
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年6月6日
【發(fā)明人】樊開夫
【申請人】廣東省東莞市質(zhì)量監(jiān)督檢測中心