CN109387566A - 钢结构焊缝自动检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种钢结构焊缝自动检测系统，包括轨道、行走机架、焊缝超声波探伤仪及控制系统；轨道设置在钢结构上，且设置方向与钢结构焊缝的延伸方向平行；行走机架设置在轨道上且可在轨道上行走；焊缝超声波探伤仪与行走机架连接；控制系统分别与行走机架、焊缝超声波探伤仪电连接，用于控制行走机架移动及控制焊缝超声波探伤仪启动或关闭。本发明提供的钢结构焊缝自动检测系统，由控制系统控制行走机架移动在轨道上移动，进而带动焊缝超声波探伤仪沿焊缝移动，焊缝超声波探伤仪移动中同时检测焊缝质量，检测过程不需要人力，节省了劳动力，且提高了检测效率。

Description

钢结构焊缝自动检测系统

技术领域

本发明属于焊缝质量检测技术领域，更具体地说，是涉及一种钢结构焊缝自动检测系统。

背景技术

钢结构焊接是特殊的物理冶金过程，能够影响钢结构焊接质量的原因很多，如焊接工艺的缺陷及焊接设备、焊接材料等因素的影响，对钢结构的力学性能都会带来不利的影响。钢结构焊接上使用的无损伤检测技术就是在不影响钢结构性能的前提下检测其焊缝质量的好坏，通过对由于焊接缺陷而引起的光、磁场和振动等参数的变化来辨别缺陷。

目前，普遍采用的无损检测方法有超声波检测、磁粉检测和射线检测，其中超声波检测是最为常用的检测方法，能够快速、便捷、无损伤、精确地进行工件内部多种缺陷(裂纹、疏松、气孔、夹杂等)的检测、定位、评估和诊断。超声波检测中常用的焊缝超声波探伤仪既可以用于实验室，也可以用于工程现场。

然而在大型钢结构构件加工厂内，钢结构加工梁的结构很大，由于焊缝超声波探伤仪均需要人工手持完成检测，手持检测导致效率低，检测效率和劳动强度不能够满足大批量焊缝检测的要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钢结构焊缝自动检测系统，旨在解决现有技术中存在的手持焊缝超声波探伤仪检测效率低的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种钢结构焊缝自动检测系统，包括：

轨道，设置在钢结构上，设置方向与钢结构焊缝的延伸方向平行；

行走机架，设置在所述轨道上且可在所述轨道上行走；

焊缝超声波探伤仪，与所述行走机架连接，用于检测焊缝；

控制系统，分别与所述行走机架、所述焊缝超声波探伤仪电连接，用于控制所述行走机架移动及控制所述焊缝超声波探伤仪启动或关闭。

进一步地，所述钢结构焊缝自动检测系统还包括：

上位机，与所述焊缝超声波探伤仪电连接，用于接收所述焊缝超声波探伤仪检测的信号；所述上位机带有报警模块；

焊缝前处理装置，与所述行走机架连接，用于在检测焊缝之前清理焊缝杂质；以及

耦合剂喷涂装置，与所述行走机架连接，用于在检测焊缝之前向焊缝表面喷涂耦合剂；

所述焊缝前处理装置、所述耦合剂喷涂装置、所述焊缝超声波探伤仪于所述行走机架上由前至后依次设置，所述焊缝前处理装置、所述耦合剂喷涂装置分别与所述控制系统电连接。

进一步地，所述钢结构上铺设有平板，所述轨道设置在所述平板上。

进一步地，所述平板上设有用于将所述平板定位在钢结构上的磁铁。

进一步地，所述行走机架包括第一行走机架及位于所述第一行走机架后方的第二行走机架；所述焊缝前处理装置、所述耦合剂喷涂装置分别设置在所述第一行走机架上；所述焊缝超声波探伤仪设置在所述第二行走机架上。

进一步地，所述第一行走机架包括第一固定架以及与所述第一固定架连接的多个第一行走轮；所述第一行走轮由设置在所述第一固定架上的第一电机控制移动；所述第一电机与所述控制系统电连接；

所述第二行走机架包括第二固定架以及与所述第二固定架连接的多个第二行走轮；所述第二行走轮由设置在所述第二固定架上的第二电机控制移动；所述第二电机与所述控制系统电连接。

进一步地，所述轨道为链条轨道，所述第一行走轮的外轮、所述第二行走轮的外轮均为与所述链条轨道啮合连接的链轮。

进一步地，所述焊缝前处理装置包括电动钢刷以及设置于所述电动钢刷的刷头前端且与所述电动钢刷电连接的触碰开关。

进一步地，所述行走机架上设有烟尘吸收器，用于吸收电动钢刷工作产生的废气及杂质，所述烟尘吸收器位于所述电动钢刷的后方。

进一步地，所述耦合剂喷涂装置包括耦合剂储存器、与所述耦合剂储存器连接的输液管、与所述输液管连接的出液管头；

所述耦合剂储存器上设有流量计；所述输液管上设有电控调节阀，所述电控调节阀由控制系统控制启闭；所出液管头的截面为锥形。

本发明提供的钢结构焊缝自动检测系统的有益效果在于：本发明钢结构焊缝自动检测系统，在钢结构上设置轨道及行走机架，焊缝超声波探伤仪设置在行走机架上，由控制系统控制行走机架在轨道上移动，进而带动焊缝超声波探伤仪沿焊缝移动，焊缝超声波探伤仪移动中同时检测焊缝质量，与现有技术中人工手持焊缝超声波探伤仪检测焊缝质量的方式相比，不需要人力，节省了劳动力，且提高了检测效率。

附图说明

图1为本发明实施例提供的钢结构焊缝自动检测系统的第二行走机架与焊缝超声波探伤仪的位置关系示意图；

图2为图1的侧视图(图中没有显示上位机)；

图3为本发明实施例提供的钢结构焊缝自动检测系统的轨道的分布示意图；

图4为本发明实施例提供的钢结构焊缝自动检测系统的第一行走机架与焊缝前处理装置、耦合剂喷涂装置的位置关系示意图；

图5为图4的侧视图。

图中：10、轨道；11、平板；12、磁铁；20、第一行走机架；21、第一固定架；22、第一行走轮；23、第一电机；30、第二行走机架；31、第二固定架；32、第二行走轮；33、第二电机；34、固定杆；40、焊缝超声波探伤仪；41、检测探头；50、上位机；60、焊缝前处理装置；61、电动钢刷；62、触碰开关；70、烟尘吸收器；80、耦合剂喷涂装置；81、耦合剂储存器；82、输液管；83、出液管头；84、流量计；85、电控调节阀；90、钢结构；91、焊缝。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请一并参阅图1至图3，现对本发明提供的钢结构焊缝自动检测系统进行说明。所述钢结构焊缝自动检测系统可以检测水平分布的焊缝，包括轨道10、行走机架、焊缝超声波探伤仪40、上位机50及控制系统。

轨道10设置在钢结构90上，设置方向与钢结构焊缝91的延伸方向平行。行走机架设置在轨道10上且可在轨道10上行走。焊缝超声波探伤仪40与行走机架连接，用于检测焊缝质量，具体地，焊缝超声波探伤仪40的主机部分设置在行走机架上，检测探头41通过固定杆34与行走机架连接，检测探头41位于焊缝91一侧。焊缝超声波探伤仪40可实时显示检测的焊缝91质量，显示焊缝91的缺陷。控制系统分别与行走机架、焊缝超声波探伤仪40电连接，用于控制行走机架移动及控制焊缝超声波探伤仪40启动或关闭。

具体地，焊缝超声波探伤仪40通过无线传输网络或有限传输网络连接上位机50，上位机50用于接收焊缝超声波探伤仪40检测的信号，上位机50带有报警模块，焊缝超声波探伤仪40检测的信号以图像形式通过互联网络传输至上位机50，上位机50设定有图像信号，当传输的图像信号与上位机50设定的图像信息异常时，报警模块发出报警信号。上位机50还设有存储单元，用于存储分析处理结果。

本发明提供的钢结构焊缝自动检测系统的检测过程如下：

控制系统对行走机架发出启动指令，行走机架于轨道10上移动，同时带动焊缝超声波探伤仪40移动，检测探头41移动过程中对焊缝91进行检测，并将检测数据传递至焊缝超声波探伤仪40的主机，主机可实时显示焊缝91的缺陷，并将实时检测的信号以图像形式通过互联网络传输至上位机50，当传输的图像信号与上位机50设定的图像信息异常时，报警模块发出报警信号，存储单元记录焊缝缺陷位置。

本发明提供的钢结构焊缝自动检测系统，与现有技术相比，焊缝超声波探伤仪40设置在行走机架上，由控制系统控制行走机架移动，进而带动焊缝超声波探伤仪40沿焊缝91移动，焊缝超声波探伤仪40移动中同时检测焊缝91质量，与现有技术中人工手持焊缝超声波探伤仪检测焊缝质量的方式相比，不需要人力，节省了劳动力，且提高了检测效率。

请参阅图4与图5，作为本发明提供的钢结构焊缝自动检测系统的一种具体实施方式，该系统还包括分别与控制系统电连接的焊缝前处理装置60及耦合剂喷涂装置80。焊缝前处理装置60与行走机架连接，用于在检测焊缝91质量之前清理焊缝91杂质。耦合剂喷涂装置80与行走机架连接，用于在检测焊缝91质量之前向焊缝91表面喷涂耦合剂。

焊缝前处理装置60及耦合剂喷涂装置80运行之前，需要微调轨道10的位置，以使焊缝前处理装置60、耦合剂喷涂装置80与焊缝91接触。

具体地，焊缝前处理装置60包括电动钢刷61以及设置于电动钢刷61的刷头前端且与电动钢刷61电连接的触碰开关62。电动钢刷61的后方设有烟尘吸收器70，烟尘吸收器70也固定在行走机架上。

电动钢刷61为现有技术中常见的电动钢刷，包括刷头、与刷头连接的转轴及与转轴连接且驱动转轴运转的小型电机。触碰开关62与小型电机电连接，电动钢刷61的刷头设置在焊缝91的一侧，触碰开关62碰倒焊缝91，触碰开关62就会启动小型电机，使刷头运转，清除焊缝91表面的铁屑、油污等杂质。电动钢刷61清理的杂质及废气被烟尘吸收器70吸收，避免废气或杂质污染空气或再次落在焊缝91上。

具体地，耦合剂喷涂装置80包括耦合剂储存器81、与耦合剂储存器81连接的输液管82、与输液管82连接的出液管头83。耦合剂储存器81上设有流量计84，用于显示耦合剂储存器81内耦合剂的流量；输液管82上设有电控调节阀85，用于调节耦合剂的流速，电控调节阀85由控制系统控制启闭；出液管头83的截面为锥形，出液口的口径小于进液口的口径。

钢结构90为框架结构，为了便于轨道10在钢结构90上铺设及移动，作为本发明提供的钢结构焊缝自动检测系统的一种具体实施方式，钢结构90上铺设有平板11，轨道10设置在平板11上。平板11为钢板或木板，用于承担轨道10及行走机架的重量。由于平板11具有平面，可使轨道10平稳快速铺设或移动，并保证轨道10的设置方向始终与焊缝91的延伸方向平行。为了减轻平板11的承重力，轨道10为链条轨道，链条轨道为软轨质量轻，易于挪动，链条轨道可根据焊缝的位置随时调节设置位置。具体地，链条轨道设有两条，参阅图3。

为了使平板11稳固地固定在钢结构90上，以及便于平板11从钢结构90上拆卸，作为本发明提供的钢结构焊缝自动检测系统的一种具体实施方式，平板11上设有磁铁12，磁铁12将平板11吸附在钢结构90上。

该钢结构焊缝自动检测系统工作时，焊缝前处理装置60、耦合剂喷涂装置80及焊缝超声波探伤仪40按顺序依次经过焊缝91，而焊缝91喷涂耦合剂后，需要等待一段时间才能进行质量检测。为了将耦合剂喷涂装置80及焊缝超声波探伤仪40分开固定在行走机架上，作为本发明提供的钢结构焊缝自动检测系统的一种具体实施方式，行走机架包括第一行走机架20及位于第一行走机架20后方的第二行走机架30，焊缝前处理装置60、耦合剂喷涂装置80分别设置在第一行走机架20上，焊缝超声波探伤仪40设置在第二行走机架30上。第一行走机架20先于第二行走机架30移动。

参阅图1与图3，作为本发明提供的钢结构焊缝自动检测系统的一种具体实施方式，第一行走机架20包括第一固定架21以及与第一固定架21连接的多个第一行走轮22。第一行走轮22由设置在第一固定架21上的第一电机23控制移动。第一电机23与控制系统电连接，控制系统控制第一电机23启动或关闭。具体地，第一行走轮22设有两组，每组第一行走轮22分别位于一条链条轨道上，每组第一行走轮22均配有一个第一电机23驱动其中一个第一行走轮22移动，具体地，第一电机23的输出轴与第一行走轮22的转动轴连接(电机驱动行走轮转动为现在技术，在此不再赘述)，连接有第一电机23的第一行走轮22为驱动轮，剩余的第一行走轮22为从动轮。为了使第一固定架21稳定移动，本实施例中每组第一行走轮22设置两个，也就是说第一行走轮22设置有四个。

第二行走机架30包括第二固定架31以及与第二固定架31连接的多个第二行走轮32。第二行走轮32由设置在第二固定架31上的第二电机33控制移动。第二电机33与控制系统电连接，控制系统控制第二电机33启动或关闭。具体地，第二行走轮32设有两组，每组第二行走轮32分别位于一条链条轨道上，每组第二行走轮32均设有一个第二电机33驱动其中一个第二行走轮32移动，连接有第二电机33的第二行走轮32为驱动轮，剩余的第二行走轮32为从动轮。为了使第二固定架31稳定移动，本实施例中每组第二行走轮32设置两个，也就是说第二行走轮32设置有四个。

为了使第一行走轮22、第二行走轮32与链条轨道稳定连接，作为本发明提供的钢结构焊缝自动检测系统的一种具体实施方式，第一行走轮22的外轮、第二行走轮32的外轮均为与链条轨道啮合配合的链轮。链轮与链条啮合的移动方式，可保证第一行走机架20、第二行走机架30移动平稳。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.钢结构焊缝自动检测系统，其特征在于，包括：

轨道，设置在钢结构上，设置方向与钢结构焊缝的延伸方向平行；

行走机架，设置在所述轨道上且可在所述轨道上行走；

焊缝超声波探伤仪，与所述行走机架连接，用于检测焊缝；

控制系统，分别与所述行走机架、所述焊缝超声波探伤仪电连接，用于控制所述行走机架移动及控制所述焊缝超声波探伤仪启动或关闭。

2.如权利要求1所述的钢结构焊缝自动检测系统，其特征在于，还包括：

上位机，与所述焊缝超声波探伤仪电连接，用于接收所述焊缝超声波探伤仪检测的信号；所述上位机带有报警模块；

焊缝前处理装置，与所述行走机架连接，用于在检测焊缝之前清理焊缝杂质；以及

耦合剂喷涂装置，与所述行走机架连接，用于在检测焊缝之前向焊缝表面喷涂耦合剂；

所述焊缝前处理装置、所述耦合剂喷涂装置、所述焊缝超声波探伤仪于所述行走机架上由前至后依次设置，所述焊缝前处理装置、所述耦合剂喷涂装置分别与所述控制系统电连接。

3.如权利要求2所述的钢结构焊缝自动检测系统，其特征在于，所述钢结构上铺设有平板，所述轨道设置在所述平板上，所述轨道为链条轨道。

4.如权利要求3所述的钢结构焊缝自动检测系统，其特征在于，所述平板上设有用于将所述平板定位在钢结构上的磁铁。

5.如权利要求3所述的钢结构焊缝自动检测系统，其特征在于，所述行走机架包括第一行走机架及位于所述第一行走机架后方的第二行走机架；所述焊缝前处理装置、所述耦合剂喷涂装置分别设置在所述第一行走机架上；所述焊缝超声波探伤仪设置在所述第二行走机架上。

6.如权利要求5所述的钢结构焊缝自动检测系统，其特征在于，所述第一行走机架包括第一固定架以及与所述第一固定架连接的多个第一行走轮；所述第一行走轮由设置在所述第一固定架上的第一电机控制移动；所述第一电机与所述控制系统电连接；

所述第二行走机架包括第二固定架以及与所述第二固定架连接的多个第二行走轮；所述第二行走轮由设置在所述第二固定架上的第二电机控制移动；所述第二电机与所述控制系统电连接。

7.如权利要求6所述的钢结构焊缝自动检测系统，其特征在于，所述第一行走轮的外轮、所述第二行走轮的外轮均为与所述链条轨道啮合配合的链轮。

8.如权利要求2所述的钢结构焊缝自动检测系统，其特征在于，所述焊缝前处理装置包括电动钢刷以及设置于所述电动钢刷的刷头前端且与所述电动钢刷电连接的触碰开关。

9.如权利要求8所述的钢结构焊缝自动检测系统，其特征在于，所述行走机架上设有烟尘吸收器，用于吸收电动钢刷工作产生的废气及杂质，所述烟尘吸收器位于所述电动钢刷的后方。

10.如权利要求2所述的钢结构焊缝自动检测系统，其特征在于，所述耦合剂喷涂装置包括耦合剂储存器、与所述耦合剂储存器连接的输液管、与所述输液管连接的出液管头；

所述耦合剂储存器上设有流量计；所述输液管上设有电控调节阀，所述电控调节阀由控制系统控制启闭；所出液管头的截面为锥形。