CN102818846A

CN102818846A - 托盘式大型筒节类件超声波自动探伤机

Info

Publication number: CN102818846A
Application number: CN2012102647657A
Authority: CN
Inventors: 赵永生; 侯雨雷; 周玉林; 曾达幸; 姚建涛; 段艳宾
Original assignee: Yanshan University
Current assignee: Yanshan University
Priority date: 2012-07-30
Filing date: 2012-07-30
Publication date: 2012-12-12
Anticipated expiration: 2032-07-30
Also published as: CN102818846B

Abstract

本发明涉及一种托盘式大型筒节类件超声波自动探伤机，包括托盘、轨道行走小车，其特征是：托盘为圆环形，在托盘的下表面固联有三爪卡盘，在托盘的上设有圆环形导轨，轨道行走小车置于托盘的导轨上与导轨配合，在轨道行走小车内、外两侧分别以转动副连接有由油缸驱动的内、外大转臂，内、外大转臂又分别以转动副相连有管状的由油缸驱动的内、外探测小臂，在内、外探测小臂别设有探测小臂；内、外探测小臂中以移动副连接有伸缩杆，伸缩杆末端装有超声波探头。其优点是：工件在工作台上可随意摆放、定位；工件不需转动实现节能；消除了工件旋转波动对探测的不良影响，稳定性高；探伤整机落于工件之上、省去机架，定位方便。

Description

托盘式大型筒节类件超声波自动探伤机

技术领域

本发明属于超声波探伤设备技术领域，尤其涉及一种托盘式大型筒节类件超声波自动探伤机。

背景技术

超声波探伤可在不破坏工件的前提下检查其内部缺陷，是国家重大工程和各类重要民用品制造中质量保障的一项关键技术。大型发电设备的主要零部件、核电站设备及各种管道、桥梁构件、海洋、航空等领域大型工件等均需进行超声波探伤，以确保设备的全寿命安全运行。

超声波自动化探伤在德、美、日等发达国家已有所应用，而其关键技术信息被封锁。在国内，钢管焊缝的超声波自动化探伤应用较广泛。实用新型专利：“一种门式行车探伤机”（CN201653987U），主要针对大型螺旋焊管的焊缝进行自动化超声波探伤，探伤时，行车在龙门架上的轨道上移动，沿焊缝走向探伤，属于工件局部自动化探伤。其不能实现对于工件表面的及整体体积进行全部探伤，难以适应其它工艺规程要求。

目前企业生产中常用的超声波探伤多数为手工操作，即工件表面分区、操作者手持探头、眼观示波器的方式逐区探测。主要依据国家标准规范、个人技术和经验进行评判与识别，探测结果、个人标准难以一致。手工探伤工人劳动强度大，每个工件探伤所需时间较长，生产周期大幅延长，甚至已经成为制约某些企业整个生产工艺链的瓶颈，严重影响生产进度和生产效率；此外，由于具有探伤资质的操作人员较少，工人经常加班加点，造成疲劳操作，探测过程易于产生误判，在一定程度上影响工件探伤的可靠性和准确性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种托盘式大型筒节类件超声波自动探伤机，通过其可对大型筒节类件进行自动超声波探伤检测，以提高探伤生产率，缩短生产周期，增强可靠性，改善手工探伤劳动强度大、并避免手工探伤的误判等问题。

本发明基本思想是利用待测筒节作为机架，待测筒节不动、自动探伤机跟随筒节定位。由三爪同步定位机构保证工件与托盘的对中，利用工件重力及卡盘夹紧力实现工件固定，内、外检测臂分别与运动小车相连，并随其作圆周运动，两探头相对于测量臂均可伸缩实现垂直方向运动，按照探伤工艺要求两者联动，以实现所需要的内外错位同步检测。

本发明所采用的技术方案如下：

本发明主要包括托盘、轨道行走小车，其中：托盘为圆环形，在托盘的下表面固联有三爪卡盘，三爪卡盘的三个卡爪沿圆周等分分布，在托盘的上表面设有与托盘同心的圆环形导轨，轨道行走小车置于托盘的导轨上与导轨配合，且轨道行走小车的两端分跨在托盘圆环的内、外两侧，在轨道行走小车内、外两侧分别以转动副连接有内、外大转臂，内、外大转臂与轨道行走小车间设有各自的大转臂驱动油缸，内、外大转臂又分别以转动副相连有管状的内、外探测小臂，在内、外探测小臂同与其对应相连的大转臂间分别设有探测小臂驱动油缸；内、外探测小臂中以移动副连接有伸缩杆，伸缩杆末端装有超声波探头。

本发明有益效果

随着生产的不断发展，对超声波探伤效率要求不断提高，自动化超声波探伤将是无损检测领域的必由之路。本发明对提高生产效率、降低生产成本、改善劳动条件、提高产品安全质量，具有重要的意义和技术价值。

本发明具有如下优点：工件在工作台上可随意摆放、定位；对工件定位无要求，工件不需转动实现节能；同时，消除了工件旋转波动对探测的不良影响，稳定性高；探伤整机落于工件之上、省去机架，定位方便；设备高度小、刚度大、操作简单、成本低。

附图说明

图1为本发明托盘式大型筒节类件超声波自动探伤机的结构示意图；

图2为本发明托盘式大型筒节类件超声波自动探伤机的仰视示意图；

图3为本发明托盘式大型筒节类件超声波自动探伤机工作状态示意图。

具体实施方式

如下将结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1所示，本发明所涉及托盘式大型筒节类件超声波自动探伤机，其组成包括圆环形托盘1、三爪卡盘2、轨道行走小车3、圆环形导轨4、外大转臂5、内大转臂6、外探测小臂7、内探测小臂8、外伸缩杆及探头9、内伸缩杆及探头10、外大转臂驱动油缸11、内大转臂驱动油缸12、外探测小臂驱动油缸13和内探测小臂驱动油缸14。

圆环形托盘1是整机的支架，托盘1下表面与三爪卡盘2固联，三爪卡盘2沿托盘1的圆周方向均布，三个卡爪彼此成120°中心角，三个卡爪所确定的圆柱面的轴线与大托盘1中心轴线重合，通过其夹紧工件、实现托盘1的中心轴线与待测工件中心轴线重合；托盘1上表面固联有内、外两条圆环形导轨4，圆环形导轨4的中心与托盘1的中心轴线重合；轨道行走小车3可沿圆环形导轨4作双向圆周运动，实现轨道行走小车运动的动力驱动方式可以采用任何已知的动力驱动方式，如：在小车上设置电机和减速器，在减速器的输出轴上连接齿轮系，在托盘上设置与齿轮系啮合的环形齿条，实现对小车的驱动；轨道行走小车3外侧下部与外大转臂5以转动副相连，外大转臂驱动油缸11的两端分别与设在轨道行走小车3外侧的铰链座及外大转臂5铰链连接，由外大转臂驱动油缸11驱动外大转臂5转动；轨道行走小车3内侧下部与内大转臂6以转动副相连，内大转臂驱动油缸12的两端分别与设在轨道行走小车3内侧的铰链座及内大转臂6铰链连接，由内大转臂驱动油缸12驱动内大转臂6转动；外大转臂5下端与外探测小臂7以转动副相连，外探测小臂驱动油缸13的两端分别与外大转臂5和外探测小臂7铰链连接，由外探测小臂驱动油缸13驱动外探测小臂7运动；内大转臂6下端与内探测小臂8以转动副相连，内探测小臂驱动油缸14的两端分别与内大转臂6和内探测小臂8铰链连接，由内探测小臂驱动油缸14驱动内探测小臂8运动；外探测小臂7下端和内探测小臂8下端分别与外伸缩杆及探头9和内伸缩杆及探头10以移动副相连，伸缩杆及探头均可相对探测小臂伸缩移动。外、内侧的运动链整体形成了三自由度平面机构的伸缩探测臂。每个伸缩探测臂的上、下两个油缸、伸缩杆移动副的联动，可实现探头在复杂工件表面上轴向运动。

当轨道行走小车3在圆环形导轨4上做圆周运动时，托盘式大型筒节类件超声波自动探伤机具有四个自由度，其探头的轨迹可满足复杂形状的不同工件的探伤工艺要求。

在非工作状态，探伤机放置于支架上，待工件落定于工作台上后，吊装整机，调整三爪卡盘实现与工件夹紧、对中，如图2所示，调整内、外大转臂及探测小臂至合适位置，然后驱动轨道行走小车3沿圆环形导轨4作圆周运动，同时，启动伸缩探测臂上的三个驱动，由此四个运动复合使探头实现预期要求的轨迹，完成超声波探伤后，对可疑之处复查，最后，吊离探伤机，移走工件。

Claims

1.一种托盘式大型筒节类件超声波自动探伤机，包括托盘、轨道行走小车，其特征是：托盘为圆环形，在托盘的下表面固联有三爪卡盘，三爪卡盘的三个卡爪沿圆周等分分布，在托盘的上表面设有与托盘同心的圆环形导轨，轨道行走小车置于托盘的导轨上与导轨配合，且轨道行走小车的两端分跨在托盘圆环的内、外两侧，在轨道行走小车内、外两侧分别以转动副连接有内、外大转臂，内、外大转臂与轨道行走小车间设有各自的大转臂驱动油缸，内、外大转臂又分别以转动副相连有管状的内、外探测小臂，在内、外探测小臂同与其对应相连的大转臂间分别设有探测小臂驱动油缸；内、外探测小臂中以移动副连接有伸缩杆，伸缩杆末端装有超声波探头。