CN111175383A - 一种用于安全检测的自动化超声波探伤装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于安全检测的自动化超声波探伤装置,包括底座、顶板、控制器、检测机构、两个固定机构和两个支柱,固定机构包括伸缩组件、伸缩板、调节组件和两个气缸,调节组件包括第一电机和两个调节单元,检测机构包括升降板、升降组件、平移组件、平移板、探头和连接组件,连接组件包括连接板、第一弹簧、压力传感器和两个滑动单元,该用于安全检测的自动化超声波探伤装置通过固定机构便于实现对工件的夹持固定,防止检测过程中因工件的抖动而影响检测的进行,不仅如此,利用检测机构使得探头靠在工件表面移动检测的同时,避免探头与工件接触作用力过大而导致探头磨损,从而实现了高效自动化安全检测,提高了设备的实用性。
Description
技术领域
本发明涉及超声波探伤仪领域,特别涉及一种用于安全检测的自动化超声波探伤装置。
背景技术
超声波探伤仪是一种便携式工业无损探伤仪器,它能够快速、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。既可以用于实验室,也可以用于工程现场。广泛应用在锅炉、压力容器、航天、航空、电力、石油、化工、海洋石油、管道、军工、船舶制造、汽车、机械制造、冶金、金属加工业、钢结构、铁路交通、核能电力、高校等行业。
现有的超声波探伤装置使用时,需要检测人员抓住检测探头在工件的检测面滑动进行检测,自动化程度低,且无法精确控制探头与工件检测面之间的作用力,当探头仅仅抵靠在工件表面时,容易发生磨损,不仅如此,检测过程中,工件容易因与探头的接触发生抖动滑动,影响测量,进而降低了现有的超声波探伤装置的实用性。
发明内容
本发明要解决的技术问题是:为了克服现有技术的不足,提供一种用于安全检测的自动化超声波探伤装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种用于安全检测的自动化超声波探伤装置,包括底座、顶板、控制器、检测机构、两个固定机构和两个支柱,所述顶板的两端分别通过两个支柱固定在底座的上方,所述控制器固定在顶板的上方,所述控制器内设有PLC,所述检测机构设置在顶板的下方,两个固定机构分别位于底座的两侧;
所述固定机构包括伸缩组件、伸缩板、调节组件和两个气缸,所述伸缩板通过伸缩组件与底座连接,所述调节组件位于伸缩板的远离调节组件的一侧,所述调节组件包括第一电机和两个调节单元,所述第一电机的两侧分别通过两个调节单元与两个气缸连接,所述第一电机固定在伸缩板上,所述调节单元包括丝杆和套管,所述第一电机与丝杆的一端传动连接,所述丝杆的另一端设置在套管内,所述套管抵靠在伸缩板上,所述套管的与丝杆的连接处设有与丝杆匹配的螺纹,所述套管与气缸的缸体固定连接,所述气缸的气杆上设有夹板,所述第一电机和气缸均与PLC电连接;
所述检测机构包括升降板、升降组件、平移组件、平移板、探头和连接组件,所述升降板通过升降组件设置在顶板的下方,所述平移板通过平移组件设置在升降板的下方,所述探头通过连接组件设置在平移板的下方,所述连接组件包括连接板、第一弹簧、压力传感器和两个滑动单元,所述压力传感器固定在平移板的下方,所述连接板通过第一弹簧设置在平移板的下方,所述探头固定在平移板的下方,所述探头和压力传感器均与PLC电连接,两个滑动单元分别位于第一弹簧的两侧,所述第一弹簧处于压缩状态。
作为优选,为了带动伸缩板移动,所述伸缩组件包括电磁铁和两个伸缩单元,所述电磁铁与PLC电连接,所述电磁铁位于两个伸缩单元之间,所述伸缩单元包括固定块、滑杆、铁块、第二弹簧和支杆,所述电磁铁和固定块均固定在底座的上方,所述滑杆固定在电磁铁和固定块之间,所述铁块套设在滑杆上,所述铁块通过第二弹簧与固定块连接,所述第二弹簧处于拉伸状态,所述铁块通过支杆与伸缩板铰接。
作为优选,为了实现伸缩板的稳定移动,所述伸缩单元还包括固定轴,所述固定轴固定在固定块上,所述伸缩板套设在固定轴上。
作为优选,为了控制升降板升降移动,所述升降组件包括第二电机、驱动杆和从动杆,所述第二电机固定在顶板的下方,所述第二电机与PLC电连接,所述第二电机与驱动杆传动连接,所述驱动杆通过从动杆与升降板铰接,所述升降板的两端分别套设在两个支柱上。
作为优选,为了带动平移板水平移动,所述平移组件包括传送带和两个驱动单元,两个驱动单元通过传送带连接,所述平移板固定在传送带的下方,所述驱动单元包括第三电机和驱动轮,所述第三电机固定在升降板的下方,所述第三电机与驱动轮传动连接,所述第三电机与PLC电连接。
作为优选,为了便于遥控操作,所述控制器内设有天线,所述天线与PLC电连接。
作为优选,为了保证第一电机的驱动力,所述第一电机为直流伺服电机。
作为优选,为了便于保证连接板的稳定移动,所述滑动单元包括凸块和竖杆,所述凸块通过竖杆固定在平移板的下方,所述连接板套设在竖杆上。
作为优选,为了避免丝杆锈蚀,所述丝杆上设有防腐镀锌层。
作为优选,为了加固顶板与支柱之间的连接,所述顶板与支柱为一体成型结构。
本发明的有益效果是,该用于安全检测的自动化超声波探伤装置通过固定机构便于实现对工件的夹持固定,防止检测过程中因工件的抖动而影响检测的进行,不仅如此,利用检测机构使得探头靠在工件表面移动检测的同时,避免探头与工件接触作用力过大而导致探头磨损,从而实现了高效自动化安全检测,提高了设备的实用性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的用于安全检测的自动化超声波探伤装置的结构示意图;
图2是本发明的用于安全检测的自动化超声波探伤装置的固定机构的结构示意图;
图3是本发明的用于安全检测的自动化超声波探伤装置的检测机构的结构示意图;
图4是图3的A部放大图;
图中:1.底座,2.顶板,3.控制器,4.支柱,5.伸缩板,6.气缸,7.第一电机,8.丝杆,9.套管,10.夹板,11.升降板,12.平移板,13.探头,14.连接板,15.第一弹簧,16.压力传感器,17.电磁铁,18.固定块,19.滑杆,20.铁块,21.第二弹簧,22.支杆,23.固定轴,24.第二电机,25.驱动杆,26.从动杆,27.传送带,28.第三电机,29.驱动轮,30.凸块,31.竖杆。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图,仅以示意方式说明本发明的基本结构,因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1所示,一种用于安全检测的自动化超声波探伤装置,包括底座1、顶板2、控制器3、检测机构、两个固定机构和两个支柱4,所述顶板2的两端分别通过两个支柱4固定在底座1的上方,所述控制器3固定在顶板2的上方,所述控制器3内设有PLC,所述检测机构设置在顶板2的下方,两个固定机构分别位于底座1的两侧;
PLC,即可编程逻辑控制器,它采用一类可编程的存储器,用于其内部存储程序,执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令,并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程,其实质是一种专用于工业控制的计算机,其硬件结构基本上与微型计算机相同,一般用于数据的处理以及指令的接收和输出,用于实现中央控制。
在使用该超声波探伤装置时,将工件放置在底座1的上方,使其位于两个固定机构之间,而后检测人员可通过控制器3进行操作,控制设备运行,设备首先通过两个固定机构对工件进行固定,防止检测过程中发生抖动,影响偏移,而后由顶板2下方的检测机构对固定完毕的工件进行自动检测,如此,实现了对工件的自动化检测,提高了设备的实用性。
如图2所示,所述固定机构包括伸缩组件、伸缩板5、调节组件和两个气缸6,所述伸缩板5通过伸缩组件与底座1连接,所述调节组件位于伸缩板5的远离调节组件的一侧,所述调节组件包括第一电机7和两个调节单元,所述第一电机7的两侧分别通过两个调节单元与两个气缸6连接,所述第一电机7固定在伸缩板5上,所述调节单元包括丝杆8和套管9,所述第一电机7与丝杆8的一端传动连接,所述丝杆8的另一端设置在套管9内,所述套管9抵靠在伸缩板5上,所述套管9的与丝杆8的连接处设有与丝杆8匹配的螺纹,所述套管9与气缸6的缸体固定连接,所述气缸6的气杆上设有夹板10,所述第一电机7和气缸6均与PLC电连接;
固定机构运行时,首先用户可通过控制器3进行操作,由PLC根据工件的尺寸,控制调节组件启动,PLC控制第一电机7启动,带动两侧的丝杆8旋转,丝杆8通过螺纹作用在套管9上,使得套管9沿着丝杆8的轴线进行移动,调整两个气缸6之间的距离,而后PLC控制气缸6启动,带动夹板10移动,便于根据工件的被夹持面调整夹板10的位置后,伸缩组件启动,控制伸缩板5远离伸缩组件使得气缸6上的夹板10抵靠在工件上,对工件进行夹持固定,防止检测过程中工件发生滑动偏移,影响检测。
如图3-4所示,所述检测机构包括升降板11、升降组件、平移组件、平移板12、探头13和连接组件,所述升降板11通过升降组件设置在顶板2的下方,所述平移板12通过平移组件设置在升降板11的下方,所述探头13通过连接组件设置在平移板12的下方,所述连接组件包括连接板14、第一弹簧15、压力传感器16和两个滑动单元,所述压力传感器16固定在平移板12的下方,所述连接板14通过第一弹簧15设置在平移板12的下方,所述探头13固定在平移板12的下方,所述探头13和压力传感器16均与PLC电连接,两个滑动单元分别位于第一弹簧15的两侧,所述第一弹簧15处于压缩状态。
在对工件固定完毕后,升降组件启动,带动升降板11向下移动,使得下方的探头13与工件的表面接触,升降板11持续向下移动,使得平移板12与连接板14的距离缩小,第一弹簧15受到压缩后,压力传感器16检测到的压力数据增大,压力传感器16将压力信号传递给PLC,PLC检测到其接收的信号发生变化后,即可确定探头13抵靠在工件的检测表面,而后控制升降组件停止运行,由平移组件带动平移板12水平方向移动,使得探头13在工件表面平移,平移过程中,利用压力传感器16检测探头13与工件表面的作用力,并通过升降组件带动升降板11移动,调节探头13与工件之间的作用力,避免探头13受到磨损。
如图2所示,所述伸缩组件包括电磁铁17和两个伸缩单元,所述电磁铁17与PLC电连接,所述电磁铁17位于两个伸缩单元之间,所述伸缩单元包括固定块18、滑杆19、铁块20、第二弹簧21和支杆22,所述电磁铁17和固定块18均固定在底座1的上方,所述滑杆19固定在电磁铁17和固定块18之间,所述铁块20套设在滑杆19上,所述铁块20通过第二弹簧21与固定块18连接,所述第二弹簧21处于拉伸状态,所述铁块20通过支杆22与伸缩板5铰接。
PLC控制电磁铁17通电,产生磁性,利用电磁铁17对铁块20的吸引力拉动铁块20远离固定块18沿着滑杆19轴线移动,进而带动伸缩板5靠近电磁铁17,方便放置工件,放置完毕后,PLC控制电磁铁17断电,受拉伸的第二弹簧21为恢复形变,拉动铁块20远离电磁铁17,通过支杆22带动伸缩板5远离电磁铁17,从而使得夹板10抵靠在工件的侧面,实现对工件的固定。
作为优选,为了实现伸缩板5的稳定移动,所述伸缩单元还包括固定轴23,所述固定轴23固定在固定块18上,所述伸缩板5套设在固定轴23上。利用固定块18上位置固定的固定轴23穿过伸缩板5,固定了伸缩板5的移动方向,便于伸缩板5稳定的移动。
如图3所示,所述升降组件包括第二电机24、驱动杆25和从动杆26,所述第二电机24固定在顶板2的下方,所述第二电机24与PLC电连接,所述第二电机24与驱动杆25传动连接,所述驱动杆25通过从动杆26与升降板11铰接,所述升降板11的两端分别套设在两个支柱4上。
PLC控制第二电机24启动,带动驱动杆25转动,驱动杆25通过从动杆26作用在升降板11上,由于升降板11的两端分别套设在两个支柱4上,使得升降板11沿着支柱4的轴线进行升降移动。
作为优选,为了带动平移板12水平移动,所述平移组件包括传送带27和两个驱动单元,两个驱动单元通过传送带27连接,所述平移板12固定在传送带27的下方,所述驱动单元包括第三电机28和驱动轮29,所述第三电机28固定在升降板11的下方,所述第三电机28与驱动轮29传动连接,所述第三电机28与PLC电连接。
PLC控制第三电机28启动,带动驱动轮29转动,驱动轮29通过摩擦力作用在传送带27内侧,使得传送带27发生转动,进而带动平移板12移动。
作为优选,为了便于遥控操作,所述控制器3内设有天线,所述天线与PLC电连接。检测人员可通过手机电脑等设备向控制器3发送无线信号,由天线接收无线信号后,将信号传递给PLC,PLC根据信号控制设备运行,实现设备的遥控功能。
作为优选利,利用直流伺服电机驱动力强的特点,为了保证第一电机7的驱动力,所述第一电机7为直流伺服电机。
作为优选,为了便于保证连接板14的稳定移动,所述滑动单元包括凸块30和竖杆31,所述凸块30通过竖杆31固定在平移板12的下方,所述连接板14套设在竖杆31上。利用竖杆31固定了连接板14的移动方向,通过凸块30防止连接板14脱离竖杆31。
作为优选,为了避免丝杆8锈蚀,所述丝杆8上设有防腐镀锌层。利用防腐镀锌层避免丝杆8与空气中的水或者氧接触发生锈蚀,避免影响丝杆8与套管9之间的传动。
作为优选,利用一体成型结构稳固的特点,为了加固顶板2与支柱4之间的连接,所述顶板2与支柱4为一体成型结构。
该自动化超声波探伤装置运行时,通过调节组件调节两个气缸6之间的距离,利用气缸6调节夹板10的位置,而后由伸缩组件带动伸缩板5靠近工件移动,使得夹板10抵靠在工件表面,对工件固定,防止检测过程受到影响,而后由升降组件带动升降板11向下移动,利用连接组件检测探头13与工件之间的作用力,由升降组件调整升降板11的位置,便于传送带27带动平移板12移动,使得在探头13与工件接触检测的同时避免探头13与工件接触作用力过大而导致磨损,从而实现对工件的高效自动化安全检测。
与现有技术相比,该用于安全检测的自动化超声波探伤装置通过固定机构便于实现对工件的夹持固定,防止检测过程中因工件的抖动而影响检测的进行,不仅如此,利用检测机构使得探头13靠在工件表面移动检测的同时,避免探头13与工件接触作用力过大而导致探头13磨损,从而实现了高效自动化安全检测,提高了设备的实用性。
以上述依据本发明的理想实施例为启示,通过上述的说明内容,相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内,进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容,必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (10)
1.一种用于安全检测的自动化超声波探伤装置,其特征在于,包括底座(1)、顶板(2)、控制器(3)、检测机构、两个固定机构和两个支柱(4),所述顶板(2)的两端分别通过两个支柱(4)固定在底座(1)的上方,所述控制器(3)固定在顶板(2)的上方,所述控制器(3)内设有PLC,所述检测机构设置在顶板(2)的下方,两个固定机构分别位于底座(1)的两侧;
所述固定机构包括伸缩组件、伸缩板(5)、调节组件和两个气缸(6),所述伸缩板(5)通过伸缩组件与底座(1)连接,所述调节组件位于伸缩板(5)的远离调节组件的一侧,所述调节组件包括第一电机(7)和两个调节单元,所述第一电机(7)的两侧分别通过两个调节单元与两个气缸(6)连接,所述第一电机(7)固定在伸缩板(5)上,所述调节单元包括丝杆(8)和套管(9),所述第一电机(7)与丝杆(8)的一端传动连接,所述丝杆(8)的另一端设置在套管(9)内,所述套管(9)抵靠在伸缩板(5)上,所述套管(9)的与丝杆(8)的连接处设有与丝杆(8)匹配的螺纹,所述套管(9)与气缸(6)的缸体固定连接,所述气缸(6)的气杆上设有夹板(10),所述第一电机(7)和气缸(6)均与PLC电连接;
所述检测机构包括升降板(11)、升降组件、平移组件、平移板(12)、探头(13)和连接组件,所述升降板(11)通过升降组件设置在顶板(2)的下方,所述平移板(12)通过平移组件设置在升降板(11)的下方,所述探头(13)通过连接组件设置在平移板(12)的下方,所述连接组件包括连接板(14)、第一弹簧(15)、压力传感器(16)和两个滑动单元,所述压力传感器(16)固定在平移板(12)的下方,所述连接板(14)通过第一弹簧(15)设置在平移板(12)的下方,所述探头(13)固定在平移板(12)的下方,所述探头(13)和压力传感器(16)均与PLC电连接,两个滑动单元分别位于第一弹簧(15)的两侧,所述第一弹簧(15)处于压缩状态。
2.如权利要求1所述的用于安全检测的自动化超声波探伤装置,其特征在于,所述伸缩组件包括电磁铁(17)和两个伸缩单元,所述电磁铁(17)与PLC电连接,所述电磁铁(17)位于两个伸缩单元之间,所述伸缩单元包括固定块(18)、滑杆(19)、铁块(20)、第二弹簧(21)和支杆(22),所述电磁铁(17)和固定块(18)均固定在底座(1)的上方,所述滑杆(19)固定在电磁铁(17)和固定块(18)之间,所述铁块(20)套设在滑杆(19)上,所述铁块(20)通过第二弹簧(21)与固定块(18)连接,所述第二弹簧(21)处于拉伸状态,所述铁块(20)通过支杆(22)与伸缩板(5)铰接。
3.如权利要求2所述的用于安全检测的自动化超声波探伤装置,其特征在于,所述伸缩单元还包括固定轴(23),所述固定轴(23)固定在固定块(18)上,所述伸缩板(5)套设在固定轴(23)上。
4.如权利要求1所述的用于安全检测的自动化超声波探伤装置,其特征在于,所述升降组件包括第二电机(24)、驱动杆(25)和从动杆(26),所述第二电机(24)固定在顶板(2)的下方,所述第二电机(24)与PLC电连接,所述第二电机(24)与驱动杆(25)传动连接,所述驱动杆(25)通过从动杆(26)与升降板(11)铰接,所述升降板(11)的两端分别套设在两个支柱(4)上。
5.如权利要求1所述的用于安全检测的自动化超声波探伤装置,其特征在于,所述平移组件包括传送带(27)和两个驱动单元,两个驱动单元通过传送带(27)连接,所述平移板(12)固定在传送带(27)的下方,所述驱动单元包括第三电机(28)和驱动轮(29),所述第三电机(28)固定在升降板(11)的下方,所述第三电机(28)与驱动轮(29)传动连接,所述第三电机(28)与PLC电连接。
6.如权利要求1所述的用于安全检测的自动化超声波探伤装置,其特征在于,所述控制器(3)内设有天线,所述天线与PLC电连接。
7.如权利要求1所述的用于安全检测的自动化超声波探伤装置,其特征在于,所述第一电机(7)为直流伺服电机。
8.如权利要求1所述的用于安全检测的自动化超声波探伤装置,其特征在于,所述滑动单元包括凸块(30)和竖杆(31),所述凸块(30)通过竖杆(31)固定在平移板(12)的下方,所述连接板(14)套设在竖杆(31)上。
9.如权利要求1所述的用于安全检测的自动化超声波探伤装置,其特征在于,所述丝杆(8)上设有防腐镀锌层。
10.如权利要求1所述的用于安全检测的自动化超声波探伤装置,其特征在于,所述顶板(2)与支柱(4)为一体成型结构。
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