CN106705906A - 一种焊缝检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供的一种焊缝检测装置，主要由检测机构、支架、传送装置和夹爪组成，钢管由安装在支架上的传送装置和夹爪传动到检测机构进行焊缝位置的检测；检测机构包括两个位移感应器，两个位移感应器设置在同一直线上且相对布置，工作时，钢管被检测机构上的定位块夹持在两个位移感应器之间，位移感应器由变频电机通过同步带轮实现180度的往复转动，在转动的过程中实现对钢管管壁的360度检测，通过钢管管壁上的高度变化判断焊缝的位置，与传动的颜色感应检测和超声波检测相比，不在需要人力投入，避免了人工操作造成的误差，使检测结果更准确，也通过节约人力节约了成本。

Description

一种焊缝检测装置

技术领域

本发明设计装备制造业技术领域，具体涉及一种焊缝检测装置。

背景技术

在装备制造业中，钢管的折弯工艺是必不可少的工艺之一，但是如果在钢管的焊缝处进行折弯，将影响折弯后钢管的质量。在自动化作业中，钢管的折弯工序中是通过机械臂调整钢管焊缝的位置，避免在焊缝处进行折弯操作，所以对钢管焊缝的位置判断和调整成为了自动化生产中的一个关键步骤。

传统的判定方法是两种，一种是通过颜色传感器进行检测，提取焊缝的相关信息并将信息转换成控制信号并送往控制系统，通过此信号对机械臂进行控制，调整钢管的焊缝位置，从而提高折弯质量。但是此方法中需要人工先对焊缝进行涂抹颜料，否则颜色传感器无法进行工作，存在人工操作误差大，浪费人力的问题；另一种方法是采用超声波传感器进行检测，但超声波传感器的使用过程中必须先采用人工在检测的钢管端部涂抹感应介质，并且在后续工艺中需要在人工将介质清理干净，虽然准确度较颜色传感器检测而言提高了，但是增加到两道人工工序，浪费人力。

发明内容

本发明的目的是提供一种焊缝检测装置，无需人力参与，通过两个位移感应器即可实现360度无死角的检测，判断钢管焊缝的位置，节约人力的同时还提高检测的准确性。

本发明通过以下技术方案实现的：

一种焊缝检测装置，其特征在于，主要由检测机构、支架、传送装置和夹爪组成；所述检测机构固定设置在所述支架的一端，所述支架包括支柱和横梁，所述支柱为多个，所述支柱等距固定设置在所述横梁的下端，所述传送装置固定安装在所述横梁上，所述传送装置固定设置在两个所述支柱之间，所述夹爪为多个，所述夹爪安装在所述横梁上，所述夹爪固定设置在所述传送装置靠近所述检测机构的一端；

所述检测机构包括基座，所述基座包括两块侧板和一块横向安装板，所述横向安装板固定在所述两块侧板之间且位于所述侧板的一端，所述侧板的最高点处固定安装有电机安装块，所述电机安装块内固定套设有电机，所述电机贯穿所述电机安装块的中间位置，所述电机的一端设有第一同步带轮，所述第一同步带轮固定在所述电机的转动轴上；所述侧板的下端固定安装有定位块安装板，所述定位块安装板位于所述电机安装板的下部；所述横向安装板内固定套设有轴承，所述轴承贯穿所述横向安装板的中间位置，所述轴承的内部套设有第二同步带轮，所述第二同步带轮与所述轴承为过渡配合关系，所述第二同步带轮为截面呈T型的结构，所述第二同步带轮为空心轴结构，所述第二同步带轮的大直径的一端通过同步带与所述第一同步带轮实现同步转动，所述第二同步带轮的小直径的一端设有旋转支架，所述第二同步带轮的内部套设有定位块，所述定位块贯穿所述第二同步带轮，所述定位块的一端固定在所述定位块安装板上，所述定位块的另一端穿过所述的旋转支架并设有夹持环；所述旋转支架的两端分别固定安装有位移感应器安装块，所述位移感应器安装块与所述旋转支架为垂直设置，所述两个位移传感器安装块内分别固定套设有位移感应器，所述位移感应器贯穿所述位移感应器安装块，所述位移感应器的感应头在同一连线上且相对设置；所述夹持环位于所述两个位移感应器安装块之间；

进一步地，在上述技术方案中，所述位移感应器为激光位移感应器或电涡流传感器中的一种；

进一步地，在上述技术方案中，所述电机为变频电机。

本发明具有以下突出效果：

工作时，焊接后的钢管通过传动装置传动到焊缝检测机构，卡合在检测机构的夹持环后夹爪夹紧焊管，此时电机通过第一同步带轮带动第二同步带轮转动从而带动两个位移感应器进行往复180度匀速转动，在转动过程中，两个位移感应器相配合，实现钢管360度的检测，位移感应器会在匀速转动过程中通过位置的变化感应到钢管表面的高度变化，从而获得相同单位时间内的钢管表面的高度波动曲线，通过设置一定时间范围的高度差值作为检测区间来排除钢管本身材质的凹凸对检测结果的影响，及确定钢管的焊缝位置信息，并将焊缝位置信息传输到控制系统，进行下一步折弯工序的控制作业，主要是控制机械臂调整焊缝的位置以避免在焊缝处折弯降低钢管折弯品质；与传统的焊缝位置检测装置相比，采用位移感应器进行检测，无需人力投入，一是避免了人工操作造成的误差，使结果更加准确，二是通过节约人力节约了成本。

附图说明

图1 本发明结构示意图。

图2 本发明焊缝检测机构立体图。

图3 本发明焊缝检测机构主视图。

图4 本发明焊缝检测机构俯视图。

图5 本发明焊缝检测机构右视图。

图6 本发明焊缝检测机构C-C面剖面图。

图7 本发明焊缝检测机构A处放大图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明，以便对本发明的构思、所解决的技术问题、构成技术方案的技术特征和带来的技术效果有更进一步的了解，需要说明的是，对这些实施方式的说明是示意性的，并不构成对本发明的具体限定。

由图1可知的一种焊缝检测装置，其特征在于，主要由检测机构100、支架200、传送装置300和夹爪400组成；所述检测机构100固定设置在所述支架200的一端，所述支架200包括支柱201和横梁202，所述支柱201为4个，所述支柱201等距固定设置在所述横梁202的下端，所述传送装置300固定安装在所述横梁202上，所述传送装置300固定设置在两个所述支柱201之间，所述夹爪300为2个，所述夹爪300安装在所述横梁202上，所述夹爪300分别固定设置在其中两个所述传送装置300靠近所述检测机构100的一端；

由图2、图3、图4、图5和图6可知，所述检测机构100包括基座101，所述基座101包括两块侧板102和一块横向安装块103，所述横向安装块103固定在所述两块侧板102之间且位于所述侧板102的一端，所述侧板102的最高点处固定安装有电机安装块104，所述电机安装块104内固定套设有电机105，所述电机105为变频电机，所述电机105贯穿所述电机安装块104的中间位置，所述电机105的一端设有第一同步带轮106，所述第一同步带轮106固定在所述电机105的转动轴上；所述侧板102的下端固定安装有定位块安装板107，所述定位块安装板107位于所述电机安装板104的下部；所述横向安装块内固定套设有轴承108，所述轴承108贯穿所述横向安装块103的中间位置，所述轴承108的内部套设有第二同步带轮109，所述第二同步带轮109与所述轴承108为过渡配合关系，所述第二同步带轮109为截面呈T型结构，所述第二同步带轮109为空心轴结构，所述第二同步带轮109的大直径的一端通过同步带与所述第一同步带轮106实现同步转动，所述第二同步带轮109的小直径的一端固定安装有旋转支架110，所述第二同步带轮109的内部套设有定位块111，所述定位块111贯穿所述第二同步带轮109，所述定位块111的一端固定在所述定位块安装板107上，所述定位块111的另一端穿过所述的旋转支架110并设有夹持环112；所述旋转支架110的两端分别固定安装有位移感应器安装块113，所述位移感应器安装块113与所述旋转支架110为垂直设置，所述两个位移感应器安装块113内分别固定套设有位移感应器114，所述位移感应器114贯穿所述位移感应器安装块113，所述位移感应器114为激光位移感应器，所述位移感应器114的感应头在同一连线上且相对设置；所述夹持环112位于所述两个位移感应器安装块113之间，由图6可知，所述夹持环112位于所述位移感应器114的左端保证不会遮挡到所述位移感应器114发射感应信号。

工作时，焊接后的钢管500通过传动装置300和夹爪400传动到焊缝检测机构100，并卡合在检测机构100的夹持环112内，此时变频电机105通过第一同步带轮106带动第二同步带轮109实现往复180度的转动，由于两个位移感应器114通过位移感应器安装块113和转动支架110与第二同步带轮104实现三者的固定连接，位移感应器114会随着第二同步带轮109同步转动，在转动过程中，两个位移感应器114相配合，实现钢管500的360度的检测。

上述所有的固定均为通过传统的螺栓等紧固件或焊接的方式进行固定连接。

当钢管上的焊缝经过位移感应器的感应区间时，焊缝的高度与平滑的钢管外壁有明显区别，此时位移感应器会感应到这种高度上的变化同时将这种变换转化成电信号或者是数据信号，并将这种信号传输到控制系统，控制系统则会分析得到的信号还原出焊缝的位置信息，并根据此位置信息控制折弯机构的机械臂实现旋转调整，保证折弯后的钢管品质；此位移感应器针对钢管本身管壁的凹凸高度设置有检测区间，只有超出此区间的曲线波动才作为判断焊缝位置的信息，以此确保检测的准确度；而传统的焊缝位置检测装置要么是采用颜色传感器，先需要人工在焊缝的位置涂上颜料，再通过颜色传感器感应到焊缝位置并传输数据到控制系统，控制机械臂调整钢管的位置防止在焊缝处进行折弯，但是人工的引入不仅是增加了成本，更是存在操作上的误差，或者采用超声波传感器进行检测焊缝位置，准确度有所提高，但是仍然需要在钢管的检测部位先涂抹感应介质，但该介质在检测后必须清除掉，否则会影响后续其他工序的检测作业，增加了两道人工工序，成本大大提高，本发明的一种焊缝检测装置采用位移感应器，完全不需要人工的介入，节约人力成本，同时检测的精度很高，满足正常生产的需求，且操作方便。

以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种焊缝检测装置，其特征在于，主要由检测机构、支架、传送装置和夹爪组成；所述检测机构固定设置在所述支架的一端，所述支架包括支柱和横梁，所述支柱为多个，所述支柱等距固定设置在所述横梁的下端，所述传送装置固定安装在所述横梁上，所述传送装置固定设置在两个所述支柱之间，所述夹爪为多个，所述夹爪安装在所述横梁上，所述夹爪固定设置在所述传送装置靠近所述检测机构的一端；

所述检测机构包括基座，所述基座包括两块侧板和一块横向安装板，所述横向安装板固定在所述两块侧板之间且位于所述侧板的一端，所述侧板的最高点处固定安装有电机安装块，所述电机安装块内固定套设有电机，所述电机贯穿所述电机安装块的中间位置，所述电机的一端设有第一同步带轮，所述第一同步带轮固定在所述电机的转动轴上；所述侧板的下端固定安装有定位块安装板，所述定位块安装板位于所述电机安装板的下部；所述横向安装板内固定套设有轴承，所述轴承贯穿所述横向安装板的中间位置，所述轴承的内部套设有第二同步带轮，所述第二同步带轮与所述轴承为过渡配合关系，所述第二同步带轮为截面呈T型的结构，所述第二同步带轮为空心轴结构，所述第二同步带轮的大直径的一端通过同步带与所述第一同步带轮实现同步转动，所述第二同步带轮的小直径的一端设有旋转支架，所述第二同步带轮的内部套设有定位块，所述定位块贯穿所述第二同步带轮，所述定位块的一端固定在所述定位块安装板上，所述定位块的另一端穿过所述的旋转支架并设有夹持环；所述旋转支架的两端分别固定安装有位移感应器安装块，所述位移感应器安装块与所述旋转支架为垂直设置，所述两个位移传感器安装块内分别固定套设有位移感应器，所述位移感应器贯穿所述位移感应器安装块，所述位移感应器的感应头在同一连线上且相对设置；所述夹持环位于所述两个位移感应器安装块之间。

2.根据权利要求1所述的一种焊缝检测装置，其特征在于，所述位移感应器为激光位移感应器或电涡流传感器中的一种。

3.根据权利要求1所述的一种焊缝检测装置，其特征在于，所述电机为变频电机。