CN110980270A - 钢管焊缝质量检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于焊缝检测设备技术领域，尤其涉及一种钢管焊缝质量检测装置，包括翻转机构、抓取机构和焊缝检测器，翻转机构上设有用于放置钢管的翻转区，焊缝检测器朝向翻转区设置并用于检测钢管上的焊缝，翻转机构用于将钢管上的焊缝朝向焊缝检测器翻转，抓取机构用于抓取钢管放置至翻转区内。在检测时，抓取机构和翻转机构可以相互配合将焊接好的钢管抓取至翻转区内并固定，实现自动化的搬运；然后翻转机构翻转钢管，使得钢管上的焊缝依次通过焊缝检测器的位置，此时焊缝检测器对焊缝进行扫描检测，实现自动化检测，有效地提高检测效率，避免出现人工漏检的情况；检测完后，抓取机构和翻转机构再相互配合将钢管放下，减少人工参与，检测效率高。

Description

钢管焊缝质量检测装置

技术领域

本发明属于焊缝检测设备技术领域，尤其涉及一种钢管焊缝质量检测装置。

背景技术

钢管是由钢板弯曲后焊接而成的，为了保证钢管的质量，需要在焊接完成后对焊缝的质量进行检测。目前对钢管焊缝的检测一般是采用半自动化的检测方式，即在抓取、移动和放置钢管等的步骤时是人工操作吊梁进行吊装来实现，所需时间较长，检测效率较低，并且由于钢管的重量较大，在吊梁移动的过程中，若对钢管固定不稳定便会直接砸向地面，会对工人的安全造成威胁；以及在检测焊缝质量的过程中虽然有自动旋转平台进行辅助，但最终还是要通过人工用肉眼来判断焊缝质量的好坏，这样便很有可能会出现漏检的情况，那么便还需要对漏检进行筛查，导致检测效率变低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钢管焊缝质量检测装置，旨在解决现有技术中的对钢管焊缝检测效率较低的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种钢管焊缝质量检测装置，包括翻转机构、抓取机构和焊缝检测器，所述翻转机构上设有用于放置钢管的翻转区，所述焊缝检测器朝向所述翻转区设置并用于检测所述钢管上的焊缝，所述翻转机构用于将所述钢管上的焊缝朝向所述焊缝检测器翻转，所述抓取机构用于抓取所述钢管放置至所述翻转区内。

可选地，所述翻转机构包括平移机构和旋转机构，所述旋转机构安装于所述平移机构的驱动端上，所述平移机构驱动所述旋转机构在水平方向移动，所述翻转区设于所述旋转机构上，所述旋转机构用于将位于所述翻转区内的所述钢管旋转。

可选地，所述旋转机构包括旋转支架和至少一个旋转组件，所述翻转区设于所述旋转支架上，所述旋转组件包括至少两个旋转轮、旋转带和旋转驱动件，各个所述旋转轮间隔安装在所述旋转支架上，所述旋转带绕设于各个所述旋转轮上并位于所述翻转区内，所述旋转驱动件的驱动端与其中一个所述旋转轮连接并驱动该所述旋转轮转动，所述旋转带用于带动所述钢管在所述翻转区内转动。

可选地，所述旋转组件设有两个，且两个所述旋转组件分别靠近于所述翻转区的两端。

可选地，所述平移机构包括至少一个第一直线模组，所述第一直线模组的导向件与位于所述翻转区内的所述钢管的中轴线平行，所述旋转支架与所述第一直线模组的移动件连接。

可选地，所述抓取机构包括抓取支架、第二直线模组和用于吸附所述钢管的磁性件，所述第二直线模组的导向件安装于所述旋转支架上，所述第二直线模组的移动件与所述抓取支架连接，所述磁性件安装于所述抓取支架上。

可选地，所述钢管焊缝质量检测装置还包括装载机构，所述装载机构包括平移组件和翻斗组件，所述翻斗组件安装于所述平移组件上，所述平移组件用于带动所述翻斗组件移动，所述翻转机构安装于所述翻斗组件上，所述翻斗组件用于翻转所述翻转机构。

可选地，所述翻斗组件包括翻斗驱动件和四连杆机构，所述翻斗驱动件安装于所述平移组件上，所述翻斗驱动件的驱动端与所述四连杆机构连接，所述四连杆机构用于带动所述翻转机构转动。

可选地，所述四连杆机构包括第一连杆、第二连杆、第三连杆和第四连杆，所述第一连杆安装于所述平移组件上，所述第一连杆的两端分别与所述第二连杆的一端和所述第三连杆的一端铰接，所述第四连杆的两端分别与所述第二连杆的另一端和所述第三连杆的另一端铰接，所述翻斗驱动件的驱动端与所述第二连杆或所述第三连杆连接，所述翻转机构安装于所述第四连杆上。

可选地，所述四连杆机构带动所述翻转机构在0°～90°之间转动。

本发明实施例的有益效果：本发明的钢管焊缝质量检测装置，在检测时，抓取机构和翻转机构可以相互配合将焊接好的钢管抓取至翻转区内并固定，实现自动化的搬运；然后翻转机构翻转钢管，使得钢管上的焊缝依次通过焊缝检测器的位置，此时焊缝检测器对焊缝进行扫描检测，从而实现自动化检测，有效地提高检测效率，避免出现人工漏检的情况；检测完后，抓取机构和翻转机构再相互配合将钢管放下，减少人工参与，有效地提高检测效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的钢管焊缝质量检测装置的应用状态结构示意图；

图2为图1中钢管焊缝质量检测装置抓取钢管的结构示意图；

图3为图1中钢管焊缝质量检测装置放置钢管的结构示意图；

图4为图1中钢管焊缝质量检测装置的旋转机构的结构示意图；

图5为图1中钢管焊缝质量检测装置的抓取机构的结构示意图。

其中，图中各附图标记：

10—翻转机构；

11—翻转区；12—平移机构；13—旋转机构；121—第一直线模组；122—平移支架；131—旋转支架；132—旋转组件；1321—旋转轮；1322—旋转带；1323—旋转驱动件；

20—抓取机构；

21—抓取支架；22—第二直线模组；23—磁性件；

30—焊缝检测器；

31—支撑杆；

40—装载机构；

41—平移组件；42—翻斗组件；421—翻斗驱动件；422—四连杆机构；4221—第一连杆；4222—第二连杆；4223—第三连杆；4224—第四连杆；

50—钢管；

51—焊缝。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图1～5描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1～3所示，本发明实施例提供了一种钢管焊缝质量检测装置，应用于对大型钢管50或其他一些规格大小的钢管50进行焊缝51质量检测。具体地，钢管焊缝质量检测装置包括翻转机构10、抓取机构20和焊缝检测器30，翻转机构10上设有用于放置钢管50的翻转区11，焊缝检测器30朝向翻转区11设置并用于检测钢管50上的焊缝51，翻转机构10用于将钢管50上的焊缝51朝向焊缝检测器30翻转，抓取机构20用于抓取钢管50放置至翻转区11内。

以下对本发明实施例提供的钢管焊缝质量检测装置作进一步说明：本发明实施例的钢管焊缝质量检测装置，在检测时，抓取机构20和翻转机构10可以相互配合将焊接好的钢管50抓取至翻转区11内并固定，实现自动化的搬运；然后翻转机构10翻转钢管50，使得钢管50上的焊缝51依次通过焊缝检测器30的位置，此时焊缝检测器30对焊缝51进行扫描检测，从而实现自动化检测，有效地提高检测效率，避免出现人工漏检的情况；检测完后，抓取机构20和翻转机构10再相互配合将钢管50放下，减少人工参与，有效地提高检测效率。

其中，焊缝检测器30可以为涡流传感器或超声波探伤仪等。

在一个实施例中，如图1、2、4所示，翻转机构10包括平移机构12和旋转机构13，旋转机构13安装于平移机构12的驱动端上，平移机构12驱动旋转机构13在水平方向移动，翻转区11设于旋转机构13上，旋转机构13用于将位于翻转区11内的钢管50旋转。具体地，钢管50放入翻转区11内后，旋转机构13带动钢管50在翻转区11内沿着钢管50的中轴线转动，然后平移机构12带动整个旋转机构13在水平方向上移动，这样通过控制钢管50在水平方向上移动并旋转就可以使得位于钢管50上的焊缝51均可翻转至焊缝检测器30的位置处进行检测，避免出现漏检的情况，使用效果好。

在一个实施例中，如图1、2、4所示，旋转机构13包括旋转支架131和至少一个旋转组件132，翻转区11设于旋转支架131上，旋转组件132包括至少两个旋转轮1321、旋转带1322和旋转驱动件1323，各个旋转轮1321间隔安装在旋转支架131上，旋转带1322绕设于各个旋转轮1321上并位于翻转区11内，旋转驱动件1323的驱动端与其中一个旋转轮1321连接并驱动该旋转轮1321转动，旋转带1322用于带动钢管50在翻转区11内转动。具体地，在带动钢管50在翻转区11内转动时，旋转驱动件1323驱动其中一个旋转轮1321转动，其他旋转轮1321在旋转带1322的带动下同步转动，此时旋转带1322也在各个旋转轮1321之间循环转动，通过将钢管50放置在旋转带1322上，从而使得旋转带1322在转动的过程中带动钢管50在翻转区11内沿着钢管50的中轴线转动，结构简单，制作成本低，适用范围广，可驱动放置于翻转区11内各种型号的钢管50转动。

在一个实施例中，如图1、2、4所示，旋转组件132设有两个，且两个旋转组件132分别靠近于翻转区11的两端。具体地，通过设置两个旋转组件132，使得钢管50的两端分别放置在两个旋转带1322上，然后通过两个旋转带1322同时带动钢管50转动，保证钢管50转动的稳定性。

在一个实施例中，如图1、2、5所示，平移机构12包括至少一个第一直线模组121，第一直线模组121的导向件与位于翻转区11内的钢管50的中轴线平行，旋转支架131与第一直线模组121的移动件连接。具体地，通过将第一直线模组121的导向件设置在钢管50的长度方向上，这样使得旋转支架131可以带动钢管50在其长度方向上水平移动，从而使得焊缝检测器30可以在钢管50移动和转动的过程中，检测到位于钢管50上所有位置的焊缝51，使用效果好。

进一步地，平移机构12还包括平移支架122，第一直线模组121设置有多个，且各个第一直线模组121并排地安装在平移支架122上，各个第一直线模组121同时移动以平稳带动旋转支架131移动。其中，第一直线模组121可以为线性滑台(此时导向件为直线导轨，移动件为滑块)、丝杆模组(此时导向件为丝杆，移动件为移动螺母)或直线电机(此时导向件为定子，移动件为动子)等，按需设置。

在一个实施例中，如图1、2、5所示，抓取机构20包括抓取支架21、第二直线模组22和用于吸附钢管50的磁性件23，第二直线模组22的导向件安装于旋转支架131上，第二直线模组22的移动件与抓取支架21连接，磁性件23安装于抓取支架21上。具体地，在抓取钢管50时，抓取支架21先在第二直线模组22的带动下朝向钢管50移动，抓取支架21与钢管50相互贴合靠近后，磁性件23开始通电，此时磁性件23将钢管50吸附在抓取支架21上，然后抓取支架21在第二直线模组22的带动下将钢管50移动至翻转区11内，然后磁性件23再断电，使得钢管50放置在旋转组件132上。其中，第二直线模组22可以为线性滑台(此时导向件为直线导轨，移动件为滑块)、丝杆模组(此时导向件为丝杆，移动件为移动螺母)或直线电机(此时导向件为定子，移动件为动子)等，按需设置。

在一个实施例中，如图1～3所示，钢管焊缝质量检测装置还包括装载机构40，装载机构40包括平移组件41和翻斗组件42，翻斗组件42安装于平移组件41上，平移组件41用于带动翻斗组件42移动，翻转机构10安装于翻斗组件42上，翻斗组件42用于翻转翻转机构10。具体地，平移组件41用于装载翻斗组件42和安装在翻斗组件42上的翻转机构10进行移动，以代替人工搬运钢管50；其中，翻斗组件42用于在搬运钢管50时配合第一直线模组121和第二直线模组22对钢管50进行抓取和放置，然后在平移组件41的带动下转移至指定位置；通过在平移组件41、第一直线模组121、第二直线模组22、翻斗组件42和抓取机构20的配合下，可以实现全自动地实现对钢管50的抓取、转移和放置等操作，以代替人工操作，从而有效的提高钢管50的检测效率和检测过程中的安全性。其中，平移组件41可以为各种车载移动平台，如AGV小车。进一步地，焊缝检测器30可以通过支撑杆31安装在平移组件41上并在支撑杆31的支撑下位于翻转区11的侧方。

如图1～3所示，本发明实施例的钢管焊缝质量检测装置具体检测操作过程如下：

平移组件41作为车载平台先带动整体移动至待检测的钢管50位置处，然后第一直线模组121、第二直线模组22、翻斗组件42和抓取机构20相互配合将钢管50抓取在位于翻转区11内的旋转组件132上并使得钢管50的长度方向呈水平设置，此时抓取机构20上的磁性件23断电以使得钢管50可以在翻转区11内转动，然后启动旋转组件132以带动钢管50在水平方向上转动，此时第一直线模组121同时带着钢管50在水平方向移动，此时由于钢管50即在水平方向旋转也在水平方向上移动，从而使得钢管50整体呈螺旋状翻转以检测供位于翻转区11侧方的焊缝检测器30进行扫描检测。在使得钢管50整体呈螺旋状翻转过程中，由于旋转轮1321的旋转速度和第一直线模组121的移动速度均可控制，即钢管50的周向旋转速度和水平移动速度均可控制，这就保证了焊缝检测器30始终可以沿着钢管50的螺旋线状焊缝51进行无损检测。在检测完后，磁性件23通电以将钢管50固定在翻转区11内，然后启动翻斗组件42，以使得旋转支架131带动钢管50转动至与地面垂直的状态(此时第一直线模组121的导向件也呈与地面竖直的状态)，然后再通过第一直线模组121带动钢管50的一端逐渐靠近地面，直至钢管50被稳定地放置在地面上，此时磁性件23断电以松开钢管50，然后移动平台带动翻转机构10移动以离开检测好的钢管50以去抓取另一个待检测的钢管50，如此全自动地逐个完成钢管50焊缝51的检测工作，检测效率高，人工参与少。

在一个实施例中，如图1～3所示，翻斗组件42包括翻斗驱动件421和四连杆机构422，翻斗驱动件421安装于平移组件41上，翻斗驱动件421的驱动端与四连杆机构422连接，四连杆机构422用于带动翻转机构10转动。具体地，翻斗机构在带动翻转机构10翻转时，翻斗驱动件421驱动四连杆机构422逐步展开，其中翻斗驱动件421优选为液压缸，在驱动四连杆机构422时，液压缸的活塞杆伸长以带动四连杆机构422运动，使得四连杆机构422呈展开状态，从而实现将钢管50的姿态调节成与地面垂直，钢管50放置在地面上后，液压缸的活塞杆收缩，使得四连杆机构422逐步呈收拢状态，直至翻转区11内的中轴线与水平面平行，即将各机构的姿态调节成初始状态。

在一个实施例中，如图1～3所示，四连杆机构422包括第一连杆4221、第二连杆4222、第三连杆4223和第四连杆4224，第一连杆4221安装于平移组件41上，第一连杆4221的两端分别与第二连杆4222的一端和第三连杆4223的一端铰接，第四连杆4224的两端分别与第二连杆4222的另一端和第三连杆4223的另一端铰接，翻斗驱动件421的驱动端与第二连杆4222或第三连杆4223连接，翻转机构10安装于第四连杆4224上。具体地，在初始状态，第一连杆4221与第四连杆4224相互贴合靠近，在需要放下钢管50时，液压缸的活塞杆伸长以驱动第二连杆4222朝向垂直于第一连杆4221的方向转动，此时第二连杆4222同时带动第四连杆4224转动，使得第四连杆4224逐渐远离第一连杆4221，与此同时，第四连杆4224也带动第三连杆4223朝向与第一连杆4221垂直的方向移动，直至使得钢管50与地面垂直；放下钢管50后，液压缸的活塞杆收缩以带动第二连杆4222、第四连杆4224和第三连杆4223沿着相反的方向转动，以恢复初始状态。

在一个实施例中，如图1、3所示，四连杆机构422带动翻转机构10在0°～90°之间转动。具体地，通过使得四连杆机构422带动翻转机构10在0°～90°之间转动，从而可以保证钢管50在放置时与地面垂直，从而保证钢管50放置的稳定性，避免出现钢管50在放置时出现倒伏的情况，避免出现安全隐患。

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)

1.一种钢管焊缝质量检测装置，其特征在于：包括翻转机构、抓取机构和焊缝检测器，所述翻转机构上设有用于放置钢管的翻转区，所述焊缝检测器朝向所述翻转区设置并用于检测所述钢管上的焊缝，所述翻转机构用于将所述钢管上的焊缝朝向所述焊缝检测器翻转，所述抓取机构用于抓取所述钢管放置至所述翻转区内。

2.根据权利要求1所述的钢管焊缝质量检测装置，其特征在于：所述翻转机构包括平移机构和旋转机构，所述旋转机构安装于所述平移机构的驱动端上，所述平移机构驱动所述旋转机构在水平方向移动，所述翻转区设于所述旋转机构上，所述旋转机构用于将位于所述翻转区内的所述钢管旋转。

3.根据权利要求2所述的钢管焊缝质量检测装置，其特征在于：所述旋转机构包括旋转支架和至少一个旋转组件，所述翻转区设于所述旋转支架上，所述旋转组件包括至少两个旋转轮、旋转带和旋转驱动件，各个所述旋转轮间隔安装在所述旋转支架上，所述旋转带绕设于各个所述旋转轮上并位于所述翻转区内，所述旋转驱动件的驱动端与其中一个所述旋转轮连接并驱动该所述旋转轮转动，所述旋转带用于带动所述钢管在所述翻转区内转动。

4.根据权利要求3所述的钢管焊缝质量检测装置，其特征在于：所述旋转组件设有两个，且两个所述旋转组件分别靠近于所述翻转区的两端。

5.根据权利要求3所述的钢管焊缝质量检测装置，其特征在于：所述平移机构包括至少一个第一直线模组，所述第一直线模组的导向件与位于所述翻转区内的所述钢管的中轴线平行，所述旋转支架与所述第一直线模组的移动件连接。

6.根据权利要求3所述的钢管焊缝质量检测装置，其特征在于：所述抓取机构包括抓取支架、第二直线模组和用于吸附所述钢管的磁性件，所述第二直线模组的导向件安装于所述旋转支架上，所述第二直线模组的移动件与所述抓取支架连接，所述磁性件安装于所述抓取支架上。

7.根据权利要求1～6任一项所述的钢管焊缝质量检测装置，其特征在于：所述钢管焊缝质量检测装置还包括装载机构，所述装载机构包括平移组件和翻斗组件，所述翻斗组件安装于所述平移组件上，所述平移组件用于带动所述翻斗组件移动，所述翻转机构安装于所述翻斗组件上，所述翻斗组件用于翻转所述翻转机构。

8.根据权利要求7所述的钢管焊缝质量检测装置，其特征在于：所述翻斗组件包括翻斗驱动件和四连杆机构，所述翻斗驱动件安装于所述平移组件上，所述翻斗驱动件的驱动端与所述四连杆机构连接，所述四连杆机构用于带动所述翻转机构转动。

9.根据权利要求8所述的钢管焊缝质量检测装置，其特征在于：所述四连杆机构包括第一连杆、第二连杆、第三连杆和第四连杆，所述第一连杆安装于所述平移组件上，所述第一连杆的两端分别与所述第二连杆的一端和所述第三连杆的一端铰接，所述第四连杆的两端分别与所述第二连杆的另一端和所述第三连杆的另一端铰接，所述翻斗驱动件的驱动端与所述第二连杆或所述第三连杆连接，所述翻转机构安装于所述第四连杆上。

10.根据权利要求8所述的钢管焊缝质量检测装置，其特征在于：所述四连杆机构带动所述翻转机构在0°～90°之间转动。

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