一種焊接轉(zhuǎn)子的tofd超聲波無(wú)損檢測(cè)自定位夾具的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于檢測(cè)機(jī)器人領(lǐng)域,特別是一種焊接轉(zhuǎn)子的TOFD超聲波無(wú)損檢測(cè)自定位夾具。
【背景技術(shù)】
[0002]轉(zhuǎn)子是汽輪機(jī)的核心部件,其結(jié)構(gòu)形式很多,如整鍛轉(zhuǎn)子、套裝轉(zhuǎn)子、焊接轉(zhuǎn)子和組合轉(zhuǎn)子等。與常規(guī)火電機(jī)組汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子相比,核電站汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子體積和重量都大,加工精度要求高,一般均采用焊接轉(zhuǎn)子。
[0003]為保證焊接轉(zhuǎn)子的質(zhì)量,在制過(guò)程中、制備完成后、在役過(guò)程中均需要進(jìn)行焊縫的TOFD (超聲波衍射時(shí)差法)超聲波檢測(cè),TOFD超聲檢測(cè)覆蓋范圍大,檢測(cè)所需時(shí)間多。特別是在制備完成后及在役過(guò)程中,由于轉(zhuǎn)子裝有葉片,作業(yè)空間變得極其狹小。
[0004]目前,針對(duì)TOFD超聲檢測(cè)已經(jīng)具有成熟的夾具和檢測(cè)系統(tǒng),但由于焊接轉(zhuǎn)子應(yīng)用場(chǎng)合的特殊情況,現(xiàn)有方案都無(wú)法在焊接轉(zhuǎn)子上進(jìn)行使用。
[0005]如專利申請(qǐng)?zhí)枮?01010248503.2,申請(qǐng)日期為2010年8月14日,名為“焊縫超聲檢測(cè)掃查裝置”的實(shí)用新型專利;以及申請(qǐng)?zhí)枮?01310685223.1,申請(qǐng)日期為2013年12月13日,名為“厚壁接管焊縫超聲檢測(cè)裝置”,這兩個(gè)方案均可以?shī)A持超聲探頭進(jìn)行檢測(cè),但兩個(gè)方案均沒(méi)有設(shè)計(jì)定位裝置,在焊接轉(zhuǎn)子的檢測(cè)中,不能固定掃查的位置,使整個(gè)掃查數(shù)據(jù)不可靠,不能應(yīng)用于焊接轉(zhuǎn)子場(chǎng)合。
[0006]又如專利申請(qǐng)?zhí)枮?01210192602.2,申請(qǐng)日期為2012年6月12日,名為“焊縫智能跟蹤超聲檢測(cè)機(jī)器人及其軟件分析系統(tǒng)”的實(shí)用新型專利,該實(shí)用新型介紹了一種根據(jù)視覺(jué)傳感器和測(cè)厚超聲探頭進(jìn)行定位的超聲檢測(cè)機(jī)器人,由于焊接轉(zhuǎn)子焊縫被加工后,無(wú)法通過(guò)視覺(jué)傳感器進(jìn)行識(shí)別,并且焊接轉(zhuǎn)子厚度固定不變,所以視覺(jué)和測(cè)厚的方法無(wú)法在焊接轉(zhuǎn)子的檢測(cè)中進(jìn)行使用,不適合焊接轉(zhuǎn)子場(chǎng)合的使用。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]為了克服【背景技術(shù)】中沒(méi)有定位,或定位裝置不適用于焊接轉(zhuǎn)子的不足,本實(shí)用新型特提出一種新型的TOFD超聲波無(wú)損檢測(cè)自定位夾具。
[0008]為實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型采用了以下技術(shù)方案:
[0009]一種焊接轉(zhuǎn)子的TOFD超聲波無(wú)損檢測(cè)自定位夾具,所述夾具包括吸附式移動(dòng)平臺(tái)(1)、定位系統(tǒng)(2)、夾具滑軌(3)和自適應(yīng)夾具(4);所述的吸附式移動(dòng)平臺(tái)(I)吸附在焊接轉(zhuǎn)子(5)表面,并可沿焊接轉(zhuǎn)子(5)圓周方向自由滑動(dòng);所述的定位系統(tǒng)(2)固定在吸附式移動(dòng)平臺(tái)(I)上,并與焊接轉(zhuǎn)子(5)兩側(cè)壁面接觸,實(shí)現(xiàn)軸向定位;所述夾具滑軌(3)至少為一個(gè),并固定在吸附式移動(dòng)平臺(tái)(I)上;所述自適應(yīng)夾具(4)安裝在所述夾具滑軌(3)上,所述自適應(yīng)夾具(4 )夾持TOFD檢測(cè)楔塊(6 ),使所述TOFD檢測(cè)楔塊(6 )與焊接轉(zhuǎn)子(5 )表面接觸。
[0010]進(jìn)一步的,所述的吸附式移動(dòng)平臺(tái)(I)包括支撐架(7)、滾動(dòng)輪(8)、滑塊(9)、磁鐵[10]和旋轉(zhuǎn)編碼器(11);滾動(dòng)輪(8)與滑塊(9)分別固定在支撐架(7)底部,工作時(shí)與焊接轉(zhuǎn)子(5)表面接觸,從而使吸附式移動(dòng)平臺(tái)(I)可沿焊接轉(zhuǎn)子(5)圓周方向運(yùn)動(dòng);磁鐵(10)固定在支撐架(7)底部并與焊接轉(zhuǎn)子(5)保持一定的距離,所述距離為1~5毫米間隙;從而使吸附式移動(dòng)平臺(tái)(I)吸附在焊接轉(zhuǎn)子(5)表面;旋轉(zhuǎn)編碼器(11)與滾動(dòng)輪(8)連接,檢測(cè)滾動(dòng)輪(8)的旋轉(zhuǎn)圈數(shù),根據(jù)旋轉(zhuǎn)圈數(shù)計(jì)算并得出吸附式移動(dòng)平臺(tái)(I)與焊接轉(zhuǎn)子(5)的相對(duì)位置。
[0011]進(jìn)一步的,所述的定位系統(tǒng)(2)包括:固定支撐桿(12)、彈性支撐桿(13)、軸套
(14)、直線軸承(15)、固定環(huán)(16)、滾珠(17)、壓縮彈簧(18)和手柄(19);軸套(14)、固定環(huán)(16)、直線軸承(15)固定在吸附式移動(dòng)平臺(tái)(I)的支撐架(7)上,軸套(14)和固定環(huán)(16)同軸安裝,直線軸承(15)與軸套(14)平行安裝;固定支撐桿(13)安裝在軸套(14)和固定環(huán)(16)內(nèi),固定支撐桿(12)可沿軸套(14)軸向滑動(dòng),以調(diào)節(jié)定位距離;固定環(huán)(16)可在任意位置鎖緊固定支撐桿(12)以阻止其滑動(dòng),鎖緊方式包括抱緊、螺絲頂緊等;滾珠(17)安裝在固定支撐桿(12)與彈性支撐桿(13)的末端,工作中與焊接轉(zhuǎn)子(5)的壁面接觸并相對(duì)其滾動(dòng);壓縮彈簧(18)安裝在直線軸承(15)與彈性支撐桿(13)之間,以使彈性支撐桿(13)末端的滾珠(17)頂緊壁面,從而實(shí)現(xiàn)軸向定位。
[0012]進(jìn)一步的,所述的夾具滑軌(3)包括與吸附式移動(dòng)平臺(tái)(I)的支撐架(7)螺栓連接的安裝接口( 20 )、安裝自適應(yīng)夾具(4 )的滑動(dòng)槽(21),使自適應(yīng)夾具(4 )可以沿滑動(dòng)槽(21)滑動(dòng),從而調(diào)節(jié)自適應(yīng)夾具(4)位置。
[0013]所述的自適應(yīng)夾具(4)包括主支撐體(22)、滑塊(23)、滑軌(24)、拉伸彈簧(25)、滑軌支撐體(26)和楔塊夾持體(27);所述的主支撐體(22)安裝在夾具滑軌(3)的滑動(dòng)槽(21)上,可沿滑槽滑動(dòng)并在任意位置鎖緊,鎖緊方式可以是螺栓鎖緊、凸輪鎖緊等;滑塊
(23)安裝在主支撐體(22)上;滑軌(24)安裝在滑塊(23)上,并可沿軌道方向滑動(dòng);滑軌支撐體(26)安裝在滑軌(24)上,可隨滑軌(24)滑動(dòng);含有銷軸螺釘機(jī)構(gòu)的楔塊夾持體(27)安裝在滑軌支撐體(26 )上,并可與其相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng);拉伸彈簧(25 )安裝在主支撐體(22 )與滑軌支撐體(26)之間,保持兩者之間的彈力;由于自適應(yīng)夾具(4)具有兩個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度和拉伸彈簧的彈力作用,楔塊與焊接轉(zhuǎn)子之間可實(shí)現(xiàn)緊密貼合。
[0014]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0015]所述的焊接轉(zhuǎn)子TOFD超聲波無(wú)損檢測(cè)自定位夾具,其作用為裝夾tofd超聲波無(wú)損檢測(cè)楔塊和探頭,并依靠夾具末端的兩個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度和彈簧彈力使楔塊自動(dòng)適應(yīng)焊接轉(zhuǎn)子表面角度,并與其緊密貼合;
[0016]所述的焊接轉(zhuǎn)子TOFD超聲波無(wú)損檢測(cè)自定位夾具,可在定位系統(tǒng)作用下實(shí)現(xiàn)與焊接轉(zhuǎn)子之間的軸向定位,從而使楔塊可以準(zhǔn)確地對(duì)準(zhǔn)焊縫。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的焊接轉(zhuǎn)子TOFD超聲波無(wú)損檢測(cè)自定位夾具正視圖。
[0018]其中,I是吸附式移動(dòng)平臺(tái),2是定位系統(tǒng),3是夾具滑軌,4是自適應(yīng)夾具,5是焊接轉(zhuǎn)子,6是TOFD檢測(cè)楔塊
[0019]圖2本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的焊接轉(zhuǎn)子TOFD超聲波無(wú)損檢測(cè)自定位夾具俯視圖。
[0020]其中,I是吸附式移動(dòng)平臺(tái),2是定位系統(tǒng),3是夾具滑軌,4是自適應(yīng)夾具,5是焊接轉(zhuǎn)子
[0021]圖3本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的吸附式移動(dòng)平臺(tái)。
[0022]其中,7是支撐架,8是滾動(dòng)輪,9是滑塊,10是磁鐵,11是旋轉(zhuǎn)編碼器
[0023]圖4本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的定位系統(tǒng)。
[0024]其中,12是固定支撐桿,13是彈性支撐桿,14是軸套,15是直線軸承,16是固定環(huán),17是滾珠,18是壓縮彈簧,19是手柄
[0025]圖5本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的夾具滑軌。
[0026]其中,20是安裝接口,21是滑動(dòng)槽
[0027]圖6本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的自適應(yīng)夾具。
[0028]其中,6是TOFD檢測(cè)楔塊,22是主支撐體,23是滑塊,26是滑軌支撐體,27是楔塊夾持體。c
[0029]圖7本發(fā)明設(shè)計(jì)的自適應(yīng)夾具剖視圖。
[0030]其中,6是TOFD檢測(cè)楔塊,22是主支撐體,2