CN107907598A - 一种防止钢板边部探伤跑偏的装置及方法 - Google Patents

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Abstract

一种防止钢板边部探伤跑偏的装置，属于钢板自动检测技术领域，所述装置包括机架以及机架上设置的探头和与钢板贴合的压轮，其特征在于，所述机架上设置有调节探头和压轮位置的自动伸缩机构，压轮上设置有传输压力信号至自动伸缩机构的压力传感器，运用上述装置防止探伤跑偏的方法是控制第一伸缩杆件、第二伸缩杆件和第二伸缩气缸对装置初始定位并设定初始压力值F0，控制器比较F实测和F0的大小控探头和压轮移动，本发明的有益效果是，所述防止钢板边部探伤跑偏的装置及方法自动化操作灵活、适应性强，根据实际情况提高了因跑偏带来的探伤检测准确率，成本低，适于推广使用。

Description

一种防止钢板边部探伤跑偏的装置及方法
技术领域
本发明涉及钢板自动检测技术领域，尤其涉及一种防止钢板边部探伤跑偏的装置及方法。
背景技术
钢板在进行各种生产之前，需要对钢板进行超声波无损检验。钢板的自动探检验技术国外是从20世纪60年代末开始研发，到70年代末广泛应用，1999年第一次出现在线的钢板自动探伤系统实现了全自动探伤。目前，国内的钢板自动探伤系统通常都包括边探、中探，分别负责钢板两侧端部及中部的扫查。根据国家标准，容器板边部和中部需要分别根据不同标准进行等级的判定。
钢铁企业质检部门在进行钢板探伤作业，对钢板边部进行探伤检测时，采用自动探伤或手动探伤的方式进行。目前普遍使用的探伤检测装置由质检员用探伤小车最外侧的一个探头对钢板边部进行探伤扫查，在质检员行走扫查中很难保证直线性；而且在自动探伤过程中，边部探头也不能始终沿钢板边部进行探伤。上述钢板边部探伤跑偏的现象将会存在探伤漏检，最终影响钢板边部缺陷的检测和判定的准确率。而且由于探头直径只有25mm，若边探探头跑偏则不再是边部探伤检测，会存在较大的误差，最终影响判定准确率。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种防止钢板边部探伤跑偏的装置及方法，主要解决了由于现有钢板边部探伤跑偏影响边部缺陷的检测和判定准确率的问题，目的在于，通过设计一种防止探伤跑偏的装置及方法，通过实时检测钢板边部与此装置接触的压力数值，来调整钢板边部与此装置的位置关系，使探头始终沿钢板边部探伤，消除跑偏量，提高判定准确率。
为实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：所述防止钢板边部探伤跑偏的装置，包括机架以及机架上设置的探头和与钢板贴合的压轮，其特征在于，所述机架上设置有调节探头和压轮位置的自动伸缩机构，压轮上设置有传输压力信号至自动伸缩机构的压力传感器。
进一步地，所述自动伸缩机构包括导轨、滑板、第一伸缩气缸和控制器，导轨和滑板相配合，导轨51和滑板52分别连接所述探头2，导轨51和滑板52分别连接所述压轮4，滑板的一端连接有第一伸缩气缸，第一伸缩气缸与控制器电连接。
进一步地，所述导轨和滑板的中部分别设置有相连通的第一条形槽和第二条形槽，第一条形槽和第二条形槽相连通的部分与压轮相连，探头穿过第一条形槽与滑板固定。
进一步地，所述探头和压轮之间连接有第二伸缩气缸，第二伸缩气缸与控制器电连接。
进一步地，所述探头2通过第一伸缩杆件8与滑板52相连，所述压轮4通过第二伸缩杆件9与滑板52相连。
进一步地，所述机架下端设置有驱动机架沿钢板长度方向运行的动力机构，所述动力机构包括滚轮、与滚轮相配合的滑道以及滑道上设置的与机架相连的液压缸。
进一步地，所述机架设置为悬臂式结构，机架上设置有一个探头和一个压轮。
进一步地，所述机架设置为对称式结构，机架每侧设置有一个以上的探头和一个压轮，相邻探头之间相接触。
一种运用所述装置防止探伤跑偏的方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)控制第一伸缩杆件、第二伸缩杆件和第二伸缩气缸对探头和压轮定位，使探头覆盖钢板边部，使压轮压紧在钢板厚度处；
(2)设定探头和压轮初步定位状态时压力传感器的数值为初始压力值F0；
(3)比较压力传感器的实测的压力值F实测和初始压力值F0的大小，控制自动伸缩机构带动探头和压轮移动，直至F实测等于F0时停止移动。
进一步地，步骤3的具体控制方法是，当F实测＞F0时，自动伸缩机构带动探头和压轮向钢板外侧移动；当F实测＜F0时，自动伸缩机构带动探头和压轮向钢板内侧移动。
本发明的有益效果是：
所述防止钢板边部探伤跑偏的装置通过压轮上的压力传感器实时监测压轮与钢板边部的压力值，压力传感器将压力信号传输给控制器，控制器根据实测压力值与初始压力值的大小，判断探头或钢板的跑偏方向，驱动自动伸缩机构带动探头和压轮同时向相反方向移动，消除跑偏量，这种装置和使用这种装置进行自动化的监测控制方法适用范围广、灵活性强，根据实际情况可提高因跑偏带来的探伤检测准确率，成本低，适于推广使用。
进一步地，机架的悬臂式结构减小了占有空间，运行比较灵活；机架的对称结构不仅使结构更稳定，而且提高了探伤效率，加上机架一侧设置的多个探头，进一步提高了边部探伤的覆盖率，进一步提高了探伤检测的准确率。
综上，所述防止钢板边部探伤跑偏的装置及方法自动化操作灵活、适应性强，根据实际情况提高了因跑偏带来的探伤检测准确率，成本低，适于推广使用。
附图说明
下面对本发明说明书各幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：
图1为本发明实施例1的结构示意图；
图2为本发明实施例2的结构示意图；
图3为本发明实施例2的另一种结构的结构示意图；
图4为本发明的侧视图的结构示意图；
上述图中的标记均为：1.机架，2.探头，3.钢板，4.压轮，5.自动伸缩机构，51.导轨，511.第一条形槽，52.滑板，521.第二条形槽，53.第一伸缩气缸，54.控制器，6.压力传感器，7.第二伸缩气缸，8.第一伸缩杆件，9.第二伸缩杆件，10.动力机构，101.滚轮，102.滑道，103.液压缸。
具体实施方式
下面对照附图，通过对最优实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
本发明具体的实施方案为：如图1、图2、图3所示，一种防止钢板边部探伤跑偏的装置，包括机架1以及机架1上设置的探头2和与钢板3贴合的压轮4，机架1上设置有调节探头2和压轮4位置的自动伸缩机构5，压轮4上设置有传输压力信号至自动伸缩机构5的压力传感器6；自动伸缩机构5包括导轨51、滑板52、第一伸缩气缸53和控制器54，导轨51和滑板52相配合，导轨51和滑板52分别连接所述探头2，导轨51和滑板52分别连接所述压轮4，滑板52的一端连接有第一伸缩气缸53，第一伸缩气缸53与控制器54电连接，导轨51和滑板52的中部分别设置有相连通的第一条形槽511和第二条形槽521，第一条形槽511和第二条形槽521相连通的部分与压轮4相连，探头2穿过第一条形槽511与滑板52固定；探头2和压轮4之间连接有第二伸缩气缸7，第二伸缩气缸7与控制器54电连接；所述探头2通过第一伸缩杆件8与滑板52相连，所述压轮4通过第二伸缩杆件9与滑板52相连。
一种运用上述装置防止探伤跑偏的方法，包括以下步骤：
(1)控制第一伸缩杆件8、第二伸缩杆件9和第二伸缩气缸7对探头2和压轮4定位，使探头2覆盖钢板3边部，使压轮4压紧在钢板3厚度处；
(2)设定探头2和压轮4初步定位状态时压力传感器6的数值为初始压力值F0；
(3)比较压力传感器6的实测的压力值F实测和初始压力值F0的大小，控制自动伸缩机构5带动探头2和压轮4移动，直至F实测等于F0时停止移动，即当F实测＞F0时，自动伸缩机构5带动探头2和压轮4向钢板3外侧移动；当F实测＜F0时，自动伸缩机构5带动探头2和压轮4向钢板3内侧移动。
实施例1：如图1所示，装置整体结构设置成悬臂式的，占用空间小，机架1上设置有一个探头2和一个压轮4，机架1下端的滑道102沿钢板3传输平台边缘设置成环形的，上述装置可绕环形滑道102沿钢板四周探伤或沿钢板3一边探伤，钢板3传输平台的前后端均可设置位置传感器；
首先需要调整装置的初始位置，即当钢板3头部运行到机架1处时，钢板3传输平台前端的位置传感器检测到钢板3后，将位置信号传输给控制器54的PLC控制单元，PLC控制单元驱动第一伸缩杆件8伸长到钢板3上方的合适位置，同时第二伸缩气缸7伸长带动压轮4在第一条形槽511和第二条形槽521内滑动，并伸出钢板3外侧，然后第二伸缩杆件9伸长使压轮4到达钢板3厚度的2/3处，再次操作第二伸缩气缸7使压轮4与钢板3边缘接触压紧，压轮4上的压力传感器6记录初始时的压力值F0，控制器设定F0为基准，压轮4压紧钢板3边缘的压力值在0.001～175kN；
其次，在探伤过程中调整装置的位置来减少跑偏对检测结果的影响，即钢板3继续运行或如图4所示，动力机构10中的液压缸103带动下端设置有滚轮101的机架1在滑道102上运动，压力传感器6实时监测压轮4接触钢板3边缘的实测压力值F实测，将压力信号传输给控制器，PLC控制单元将F实测与F0比较，当F实测＞F0时，则探头2相对于钢板3边缘向内侧跑偏，PLC控制单元控制第一伸缩气缸53带动滑板52在导轨51上向钢板3外侧移动，从而带动探头2和压轮4向钢板3外侧移动，直到F实测接近F0停止第一伸缩气缸53的运行；当F实测＜F0时，则探头2相对于钢板3边缘向外侧跑偏，PLC控制单元控制第一伸缩气缸53带动滑板52在导轨51上向钢板3内侧移动，从而带动探头2和压轮4向钢板3内侧移动，直到F实测接近F0停止第一伸缩气缸53的运行。
最后，探伤结束后装置的复位，即当钢板3传输平台后端的位置传感器检测不到钢板3或机架1在动力机构10的作用下已沿钢板3探伤完毕后，机架1运行到原来的位置，压轮4在第二伸缩气缸7的作用下离开钢板3边缘，第二伸缩杆件9和第一伸缩杆件8收缩，分别带动压轮4和探头2提升复位。
实施例2：实施例2的一种结构如图2所示，与实施例1不同的是，机架1设置为对称式结构，机架1每侧设置有一个探头2和一个压轮4，机架1下方的滑道102沿钢板3传输平台两边平行设置，机架1上的导轨51为一体式结构，导轨51上设置两个滑板52，滑板52之间可连接有伸缩件，使整体结构更稳定，可同时对钢板3的两边探伤，探伤效率更高。
实施例2的另一种结构如图3所示，与如图2所示结构不同的是，机架1每侧设置有两个探头2和一个压轮4，相邻探头2之间相接触，相邻探头2的第一伸缩杆件8之间通过连接杆连接，使结构更稳定，进一步提高了边部探伤的覆盖率，进一步提高了探伤检测的准确率。
综上，所述防止钢板边部探伤跑偏的装置及方法自动化操作灵活、适应性强，根据实际情况提高了因跑偏带来的探伤检测准确率，成本低，适于推广使用。
以上所述，只是用图解说明本发明的一些原理，本说明书并非是要将本发明局限在所示所述的具体结构和适用范围内，故凡是所有可能被利用的相应修改以及等同物，均属于本发明所申请的专利范围。

Claims (10)

1.一种防止钢板边部探伤跑偏的装置，包括机架(1)以及机架(1)上设置的探头(2)和与钢板(3)贴合的压轮(4)，其特征在于，所述机架(1)上设置有调节探头(2)和压轮(4)位置的自动伸缩机构(5)，压轮(4)上设置有传输压力信号至自动伸缩机构(5)的压力传感器(6)。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述自动伸缩机构(5)包括导轨(51)、滑板(52)、第一伸缩气缸(53)和控制器(54)，导轨(51)和滑板(52)相配合，导轨(51)和滑板(52)分别连接所述探头(2)，导轨(51)和滑板(52)分别连接所述压轮(4)，滑板(52)的一端连接有第一伸缩气缸(53)，第一伸缩气缸(53)与控制器(54)电连接。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于：所述导轨(51)和滑板(52)的中部分别设置有相连通的第一条形槽(511)和第二条形槽(521)，第一条形槽(511)和第二条形槽(521)相连通的部分与压轮(4)相连，探头(2)穿过第一条形槽(511)与滑板(52)固定。
4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于：所述探头(2)和压轮(4)之间连接有第二伸缩气缸(7)，第二伸缩气缸(7)与控制器(54)电连接。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于：所述探头(2)通过第一伸缩杆件(8)与滑板(52)相连，所述压轮(4)通过第二伸缩杆件(9)与滑板(52)相连。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述机架(1)下端设置有驱动机架(1)沿钢板长度方向运行的动力机构(10)，所述动力机构包括滚轮(101)、与滚轮(101)相配合的滑道(102)以及滑道(102)上设置的与机架(1)相连的液压缸(103)。
7.根据权利要求1～6任意一项所述的装置，其特征在于：所述机架(1)设置为悬臂式结构，机架(1)上设置有一个探头(2)和一个压轮(4)。
8.根据权利要求1～6任意一项所述的装置，其特征在于：所述机架(1)设置为对称式结构，机架(1)每侧设置有一个以上的探头(2)和一个压轮(4)，相邻探头(2)之间相接触。
9.一种运用如权利要求1～8任意一项所述装置防止探伤跑偏的方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)控制第一伸缩杆件(8)、第二伸缩杆件(9)和第二伸缩气缸(7)对探头(2)和压轮(4)定位，使探头(2)覆盖钢板(3)边部，使压轮(4)压紧在钢板(3)厚度处；
(2)设定探头(2)和压轮(4)初步定位状态时压力传感器(6)的数值为初始压力值F0；
(3)比较压力传感器(6)的实测的压力值F实测和初始压力值F0的大小，控制自动伸缩机构(5)带动探头(2)和压轮(4)移动，直至F实测等于F0时停止移动。
10.根据权利要求9所述的防止探伤跑偏的方法，其特征在于：步骤(3)的具体控制方法是，当F实测＞F0时，自动伸缩机构(5)带动探头(2)和压轮(4)向钢板(3)外侧移动；当F实测＜F0时，自动伸缩机构(5)带动探头(2)和压轮(4)向钢板(3)内侧移动。
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