CN110455823B - 异形罐体封头探伤辅助定位装置 - Google Patents

异形罐体封头探伤辅助定位装置 Download PDF

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Abstract

异形罐体封头探伤辅助定位装置，在支撑钢架的下部固定驱动电机，支撑钢架上设有回转装置，在回转装置的上部设有主动端组件和被动端组件，在主动端组件上设有反射定位校准装置，回转装置的上部设有“V”型自调心滚轮组。本发明通过“U”型开合式夹紧单元，可适应多种封头产品的不同尺寸变化，同时还可应用于非封头件的探伤。在实现封头的初步定位后，通过反射定位获取校准装置检测封头欲探焊缝与地面的平行度，使用方便，检测结果精确，还可为调整V型自调心滚轮位置提供依据。

Description

异形罐体封头探伤辅助定位装置
技术领域
本发明涉及铁路货运装备部件探伤领域，尤其是“八面弧”异形罐体的封头探伤辅助定位装置。
背景技术
“八面弧”异形罐箱的封头作为主要部件之一，其拼接焊缝需要100％探伤，故而其工作效率及其通过率会直接影响到整条生产线的生产节拍及产品质量。结合不同封头形状，通过专用设备研发和修正，摒弃传统的封头固定式探伤的工艺方法，最终设计出一套适用于异形截面罐体封头探伤的辅助定位装置。保证探伤效率的同时，可将封头欲探焊缝与地面平行度控制在±5mm以内，减少探伤装置的调整频率和动作。
现有的封头探伤辅助定位装置主要有两种，分别是封头探伤框架式辅助定位装置和回转式封头探伤辅助定位装置。
封头探伤框架式辅助定位装置由梯形框架组焊而成，中间配合铅板隔离来区分双封头拼缝探伤。产品封头以对扣的摆放方式进行固定，每次的封头探伤需要将框架式辅助定位装置吊运至电动平车，移入探伤室内后方可进行探伤。它的不足之处在于：(1)无法确定每次封头摆放的相对准确位置，
需要射线源反复移动以确定最佳位置，生产效率较低。(2)无法改变封头的方位，一旦超出射线源移动范围就需要利用外部天车重新调整框架式辅助定位装置，费时费力。(3)外形尺寸较大，无法与罐体探伤同步进行，导致现场实际应用时会出现封头部件的缓存数量过大，严重影响生产空间的有效利用。
回转式封头探伤辅助定位装置采用回转支撑配合框架中部夹紧，在封头定位后的基础上可进行360°回转。配合射线源的移动可完成封头拼缝的探伤。它的不足之处在于：(1)固定式封头承载框架受空间尺寸的限制，一旦产品封头尺寸发生改变无法适应新的产品规格，柔性化程度太低。(2)在封头吊入承载框架后，下方弧面与框架直接接触，无法进行位置调整，只能通过天车重新进行吊装，费时费力。(3)中部压紧机构无法保证封头与固定压点的相对位置，无法保证封头欲探伤焊缝与地面的平行度。即使完成人工定位后，也容易出现竖直偏角，还需要进一步调整射线源，使用时具有一定的局限性。
发明内容
本发明的目的是提供一种可适应多种不同尺寸变化的封头产品，检测封头欲探焊缝与地面的平行度的异形罐体封头探伤辅助定位装置。
本发明主要包括支撑钢架、驱动电机、回转装置、主动端组件、被动端组件、校准装置、“V”型自调心滚轮组和定位机构。
其中，在支撑钢架的下部固定驱动电机，支撑钢架上设有回转装置，在回转装置的上部设有主动端组件和被动端组件，在主动端组件上设有反射定位校准装置，回转装置的上部设有“V”型自调心滚轮组。
进一步地，回转装置包括回转支承、上部主动端组件定位板和下部支撑钢架定位板。电机减速器与下部支撑钢架定位板固定连接，电机减速器输出端齿轮与回转支承的外圈齿轮啮合并驱动其回转，回转支撑的外圈齿轮与上部主动端组件定位板固定连接，从而带动主动端组件360度旋转。
进一步地，主动端组件包括主动端电机、丝杠和主动端钢架。定位板即为主动端底板，主动端钢架设在主动端底板上，从而实现主动端钢架的回转。在主动端底板的下部和上部分别设有主动端电机和丝杠，主动端电机与丝杠通过带传动连接。
进一步地，校准装置由支架、两块定位校准板和反射虚像校准装置组成，两块定位校准板分别通过支架平行设在主动端钢架的侧壁上。反射虚像获取校准装置也固定在支架上。经过自动对正后，欲探伤焊缝反射到两张定位校准板上形成反射虚像，利用反射虚像获取校准装置采集到虚线图样，通过获得的采集虚线图样，判断反射到两张定位校准板上的焊缝虚像是否错位，如有错位，只需微调即可。
进一步地，反射虚像获取校准装置可采用视频测距仪采集。
进一步地，定位校准板采用反光不锈钢板。
进一步地，被动端组件包括被动端钢架、滑块和传动丝母。被动端走行导轨固定在主动端底板上，在被动端行走导轨内滑动连接滑块，滑块的上部固定被动端钢架，在被动端钢架的下部设有传动丝母，主动组件的丝杠驱动传送丝母，实现被动端钢架的移动。在被动端钢架的侧壁上设有定位机构。
进一步地，在被动端钢架的侧壁设有加强筋。
进一步地，定位机构为防护直线导轨，四根防护直线导轨固定在被动钢架的侧壁，用来定位封头的端面，用以控制封头厚度方向上的自由度。
进一步地，“V”型自调心滚轮组由若干V型滚轮组成，V型滚轮与封头大弧相切，配合校准装置实现自动对正，用以控制长度方向上的自由度。
本发明在使用时，防护直线导轨与封头端面直接接触，传动丝母配合两侧直线导轨滑块，控制被动端钢架沿丝杠来回移动，主动端钢架顶部横梁与封头椭球顶端接触，主动端电机利用带传动驱动丝杠转动，驱动电机驱动回转装置，实现360°回转。通过V型组合滚轮组可对封头进行微调，以实现探伤前的定位校准。通过视频测距仪获得的定位机构上探伤焊缝的反射虚像，判断是否在误差范围内。由于需要对不同的尺寸和规格的封头进行定位，可以以获得的定位机构上探伤焊缝的反射虚像作为依据，调整V型自调心滚轮的位置。利用多段直线导轨构建定位平面，然后与V型自调心滚轮配合实现封头的初步定位，最后通过反射定位获得校准装置检测封头欲探焊缝与地面的平行度。
本发明与现有技术相比具有如下优点：
(1)通过“U”型开合式夹紧单元，可适应多种封头产品的不同尺寸变化，同时还可应用于非封头件的探伤。
(2)实现封头的初步定位后，通过反射定位获取校准装置检测封头欲探焊缝与地面的平行度，使用方便，检测结果精确，还可为调整V型自调心滚轮位置提供依据。
附图说明
图1为本发明的主视图；
图2为本发明的侧视图；
图3为本发明的回转装置的主视图；
图4为本发明的主动端组件的主视图；
图5为本发明的主动端组件的侧视图；
图6为本发明的被动端组件的主视图；
图7为本发明的被动端组件的侧视图；
图中，1-支撑钢架，2-驱动电机、3-反光不锈钢板、4-支架、5-视频测距仪采集、6-““V”型自调心滚轮组、7-电机减速器、8-下部支撑钢架定位板、9-回转支承、10-上部主动端组件定位板、11-定位板、12-主动端钢架、13-主动端电机、14-丝杠、15-带、16-被动端走行导轨、17-滑块、18-被动端钢架、19-传动丝母、20-防护直线导轨、21-加强筋。
具体实施方式
在图1和图2所示的本发明的示意简图中，在支撑钢架1的下部固定驱动电机2，支撑钢架上设有回转装置，在回转装置的上部设有主动端组件和被动端组件，两块反光不锈钢板3分别通过支架4平行设在主动端钢架的侧壁上，视频测距仪采集5也固定在支架上。回转装置的上部设有“V”型自调心滚轮组，“V”型自调心滚轮组6与封头大弧相切。
在图3所示的本发明的示意简图中，回转装置包括回转支承、上部主动端组件定位板和下部支撑钢架定位板。电机减速器7与下部支撑钢架定位板8之间通过螺栓连接，电机减速器输出端齿轮与回转支承9的外圈齿轮啮合并驱动其回转，回转支撑的外圈齿轮与上部主动端组件定位板10之间通过螺栓连接，从而带动主动端组件360度旋转。
在图4和图5所示的本发明的示意简图中，主动端组件包括主动端电机、丝杠和主动端钢架。定位板11即为主动端底板，主动端钢架12设在主动端底板上，从而实现主动端钢架的回转。在主动端底板的下部和上部分别设有主动端电机13和丝杠14，主动端电机与丝杠通过带15传动连接。
在图5、图6和图7所示的本发明的示意简图中，被动端组件包括被动端钢架、滑块和传动丝母。被动端走行导轨16固定在主动端底板上，在被动端行走导轨内滑动连接滑块17，滑块的上部固定被动端钢架18，在被动端钢架的下部设有传动丝母19，主动组件的丝杠驱动传送丝母，实现被动端钢架的移动。在被动钢架的侧壁上设有防护直线导轨20，用来定位封头的端面，用以控制封头厚度方向上的自由度。在被动端钢架的侧壁设有加强筋21。

Claims (6)

1.异形罐体封头探伤辅助定位装置，主要包括支撑钢架、驱动电机、回转装置、主动端组件、被动端组件、反射定位获取校准装置、“V”型自调心滚轮组和定位机构，其特征在于：在支撑钢架的下部固定驱动电机，支撑钢架上设有回转装置，在回转装置的上部设有主动端组件和被动端组件，主动端组件包括主动端钢架，被动端组件包括被动端钢架，在主动端组件上设有反射定位获取校准装置，回转装置的上部设有“V”型自调心滚轮组，反射定位获取校准装置由支架、两块定位校准板和反射虚像获取校准装置组成，两块定位校准板分别通过支架平行设在主动端钢架的侧壁上，反射虚像获取校准装置也固定在支架上，反射虚像获取校准装置采用视频测距仪检测封头欲探焊缝与地面的平行度；其中，在被动端钢架的侧壁上设有所述定位机构，所述定位机构为防护直线导轨，四根防护直线导轨固定在被动钢架的侧壁，用来定位封头的端面，用以控制封头厚度方向上的自由度；“V”型自调心滚轮组由若干V型滚轮组成，V型滚轮与封头大弧相切，配合反射定位获取校准装置实现自动对正，用以控制长度方向上的自由度；主动端钢架顶部横梁与封头椭球顶端接触。
2.根据权利要求1所述的异形罐体封头探伤辅助定位装置，其特征在于：回转装置包括回转支撑、上部主动端组件定位板和下部支撑钢架定位板，驱动电机减速器与下部支撑钢架定位板固定连接，驱动电机减速器输出端齿轮与回转支撑的外圈齿轮啮合并驱动其回转，回转支撑的外圈齿轮与上部主动端组件定位板固定连接。
3.根据权利要求1所述的异形罐体封头探伤辅助定位装置，其特征在于：主动端组件还包括主动端电机和丝杠，主动端钢架设在主动端底板上，在主动端底板的下部和上部分别设有主动端电机和丝杠，主动端电机与丝杠通过带传动连接。
4.根据权利要求1所述的异形罐体封头探伤辅助定位装置，其特征在于：两块定位校准板均采用反光不锈钢板。
5.根据权利要求3所述的异形罐体封头探伤辅助定位装置，其特征在于：被动端组件还包括滑块和传动丝母，被动端走行导轨固定在主动端底板上，在被动端走行导轨内滑动连接滑块，滑块的上部固定被动端钢架，在被动端钢架的下部设有传动丝母，主动端组件的丝杠驱动传送丝母。
6.根据权利要求5所述的异形罐体封头探伤辅助定位装置，其特征在于：在被动端钢架的侧壁设有加强筋。
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