CN111413411A - 一种超声波直角弯管探伤机床 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及钢管焊缝探伤设备领域，具体涉及一种超声波直角弯管探伤机床。包括呈直角的外导轨和内导轨，所述内导轨和外导轨的拐角处均设置有圆角，所述外导轨上设置有横向固定装置和纵向固定装置，所述内导轨上设置有探伤装置。能够实现对直角弯管进行探伤检测；实现长时间连续作业，减少人工成本；检测误差小；同时避免了操作人员被辐射的风险。
Description
技术领域
本发明涉及钢管焊缝探伤设备领域，具体涉及一种超声波直角弯管探伤机床。
背景技术
在钢管生产领域，在钢管焊接完毕后对其焊缝的探伤方式一般都是采用射线探伤，钢管焊接的焊缝又是沿钢管圆周分布，所以在探伤的过程中会不停地去扳动钢管让它转动，以便于露出焊缝的位置用探伤仪进行探伤，因钢管的重量比较大，这就使得在探伤时需要借助其他设备转动钢管，费时又费力；若是不移动钢管，移动探伤仪进行探伤的话，就需要在移动的过程中不断的调整探伤仪的聚焦参数，不然就会对检查效果有一定的影响，定位很难精确，而且射线具有一定的反射，操作人员长时间去调整探伤仪需要近距离接触，这对操作人员有很大的辐射影响，严重危害人员健康。
授权公告号为CN206497075U的中国实用新型专利一种复合管超声波探伤机床，包括机床架、主轴箱、动座以及安装架；主轴箱的输出轴上安装三爪卡盘，所述三爪卡盘的圆周上设置圆环状的齿轮环，所述动座滑动设置在位于机床架底部的滑槽内，动座上设置左右向的螺纹通孔，该螺纹通孔内设置螺纹杆，所述螺纹杆的两端分别转动设置在定座和主轴箱上，螺纹杆的左端位置安装齿轮，所述齿轮与齿轮环相啮合；所述安装架焊接固定在动座顶部，安装架上固定安装超探仪，超探仪的探头垂直向下。
然而，上述方案虽然能够对直管进行检测，但是无法对焊接完成的直角弯管进行检测；现有技术中的射线探伤仪，若想适应各种不同的操作环境，需要人工长时间连续作业，但是人工检测误差较大，同时操作人员也有被辐射的风险。
发明内容
针对上述的不足，本发明提供了一种超声波直角弯管探伤机床。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：一种超声波直角弯管探伤机床，包括呈直角的外导轨和内导轨，所述内导轨和外导轨的拐角处均设置有圆角，所述外导轨上设置有横向固定装置和纵向固定装置，所述内导轨上设置有探伤装置。
作为优化，所述横向固定装置包括横向三爪卡盘和横向导向支撑装置，所述纵向固定装置包括纵向三爪卡盘和纵向导向支撑装置，所述横向三爪卡盘和纵向三爪卡盘均连接有气缸，所述气缸下方固定连接有支撑架，所述连接架底部设置有平移底盘，所述平移底盘的底部设置有T型丝母，所述外轨道上开设有T型槽，所述T型丝母滑动连接在T型槽内，所述外轨道两端均设置有第一电机，所述第一电机连接有减速器，所述减速器的输出轴连接有丝杠，所述丝杠与T型丝母配合。
作为优化，所述横向导向支撑装置和纵向导向支撑装置的下方均连接有升降架，所述升降架底部设置有滑动底盘，所述滑动底盘上设置有滚轮，所述外导轨上开设有与滚轮位置相对应的滚轮槽，所述滚轮滑动连接在滚轮槽内。
作为优化，所述横向导向支撑装置包括固定连接在升降架上的齿轮限位壳，所述齿轮限位壳内设置有限位槽，所述齿轮限位壳内设置有导向缺口齿轮，所述导向缺口齿轮两侧均设置有限位环，所述限位环位于限位槽内，所述齿轮限位壳底部开设有齿轮槽，所述齿轮槽内设置有齿轮，所述齿轮连接有第二电机，所述第二电机固定在升降架上，所述齿轮与导向缺口齿轮啮合。
作为优化，所述纵向导向支撑装置包括固定在升降架上的半圆导向托，所述半圆导向托和导向缺口齿轮内部设置有若干分布均匀的导向滚珠。
作为优化，所述探伤装置包括驱动箱、U型缺口齿轮和固定连接在U型缺口齿轮上的探伤仪，所述驱动箱上设置有第三电机，所述驱动箱内设置有主轴，所述驱动箱底部固定连接有转向齿轮，所述内导轨上设置有齿轮限位槽，所述齿轮限位槽内设置有转向齿，所述转向齿轮位于齿轮限位槽内，所述转向齿轮与转向齿啮合，所述主轴两端分别与电机和转向齿轮连接，所述U型缺口齿轮上下两侧分别设置有第一驱动齿轮和第二驱动齿轮，所述U型缺口齿轮分别与第一驱动齿轮和第二驱动齿轮啮合，所述第一驱动齿轮和第二驱动齿轮的一侧均固定连接有蜗轮，且所述蜗轮位于限位片外侧，每个所述蜗轮均连接有蜗杆，所述蜗杆连接有副轴，所述副轴转动连接在驱动箱上，所述副轴的一端连接有从动锥齿轮，所述主轴上设置有与从动锥齿轮位置相对应的主动锥齿轮，所述主动锥齿轮与从动锥齿轮啮合。
作为优化，所述第一驱动齿轮和第二驱动齿轮两侧均设置有限位片，且所述U型缺口齿轮位于限位片之间，每个所述限位片上均设置有连接架，所述支撑架固定连接在驱动箱上。
作为优化，所述第一驱动齿轮和第二驱动齿轮的直径相等且均小于限位片的直径。
作为优化，所述第一电机、第二电机和第三电机均采用伺服电机。
作为优化，所述导向缺口齿轮的缺口夹角大于等于90°。
本发明的有益效果是：本发明提供的一种超声波直角弯管探伤机床，能够实现对直角弯管进行探伤检测；实现长时间连续作业，减少人工成本；检测误差小；同时避免了操作人员被辐射的风险。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为图1中A部分的放大示意图；
图3为本发明的俯视示意图；
图4为本发明的驱动箱正视示意图；
图5为图4中A—A方向的剖视示意图；
图6为本发明的正面轴测示意图；
图7为本发明的背面轴测示意图；
图8为本发明的导向缺口齿轮示意图；
图9为本发明的U型缺口齿轮示意图。
其中，1、外导轨，2、内导轨，3、第一电机，4、横向固定装置，5、纵向固定装置，6、探伤装置，7、直角弯管，101、T型槽，102、滚轮槽，201、齿轮限位槽，202、转向齿，301、减速箱，302、丝杠，401、横向三爪卡盘，402、横向导向支撑装置，403、齿轮限位壳，404、导向缺口齿轮，405、限位环，406、导向滚珠，407、第二电机，501、纵向三爪卡盘，502、纵向导向支撑装置，503、气缸，504、支撑架，505、平移底盘，506、升降架，507、滑动底盘，601、驱动箱，602、第三电机，603、主轴，604、主动锥齿轮，605、从动锥齿轮，606、副轴，607、蜗杆，608、蜗轮，609、第一驱动齿轮，610、第二驱动齿轮，611、限位片，612、连接架，613、转向齿轮，614、U型缺口齿轮，615、探伤仪。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、技术特征、发明目的与技术效果易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
如图1—9所示，本发明提供的一种超声波直角弯管探伤机床，包括呈直角的外导轨1和内导轨2，所述内导轨2和外导轨1的拐角处均设置有圆角，所述外导轨1上设置有横向固定装置4和纵向固定装置5，所述内导轨2上设置有探伤装置6。
在本实施例中，所述横向固定装置4包括横向三爪卡盘401和横向导向支撑装置402，所述纵向固定装置5包括纵向三爪卡盘501和纵向导向支撑装置502，所述横向三爪卡盘401和纵向三爪卡盘501均连接有气缸503，所述气缸503下方固定连接有支撑架504，所述支撑架504底部设置有平移底盘505，所述平移底盘505的底部设置有T型丝母，所述外轨道上开设有T型槽101，所述T型丝母滑动连接在T型槽101内，所述外轨道两端均设置有第一电机3，所述第一电机3连接有减速器，所述减速器的输出轴连接有丝杠302，所述丝杠302与T型丝母配合。
在本实施例中，所述横向导向支撑装置402和纵向导向支撑装置502的下方均连接有升降架506，所述升降架506底部设置有滑动底盘507，所述滑动底盘507上设置有滚轮，所述外导轨1上开设有与滚轮位置相对应的滚轮槽102，所述滚轮滑动连接在滚轮槽102内。
在本实施例中，所述横向导向支撑装置402包括固定连接在升降架506上的齿轮限位壳403，所述齿轮限位壳403内设置有限位槽，所述齿轮限位壳403内设置有导向缺口齿轮404，所述导向缺口齿轮404两侧均设置有限位环405，所述限位环405位于限位槽内，所述齿轮限位壳403底部开设有齿轮槽，所述齿轮槽内设置有齿轮，所述齿轮连接有第二电机407，所述第二电机407固定在升降架506上，所述齿轮与导向缺口齿轮404啮合。
在本实施例中，所述纵向导向支撑装置502包括固定在升降架506上的半圆导向托，所述半圆导向托和导向缺口齿轮404内部设置有若干分布均匀的导向滚珠406，导向滚珠406的设置目的是使直角弯管7进入半圆导向托和导向缺口齿轮404内更加顺畅。
在本实施例中，所述探伤装置6包括驱动箱601、U型缺口齿轮614和固定连接在U型缺口齿轮614上的探伤仪615，所述驱动箱601上设置有第三电机602，所述驱动箱601内设置有主轴603，所述驱动箱601底部固定连接有转向齿轮613，所述内导轨2上设置有齿轮限位槽201，所述齿轮限位槽201内设置有转向齿202，所述转向齿轮613位于齿轮限位槽201内，所述转向齿轮613与转向齿202啮合，所述主轴603两端分别与电机和转向齿轮613连接，所述U型缺口齿轮614上下两侧分别设置有第一驱动齿轮609和第二驱动齿轮610，所述U型缺口齿轮614分别与第一驱动齿轮609和第二驱动齿轮610啮合，所述第一驱动齿轮609和第二驱动齿轮610的一侧均固定连接有蜗轮608，且所述蜗轮608位于限位片612外侧，每个所述蜗轮608均连接有蜗杆607，所述蜗杆607连接有副轴606，所述副轴606转动连接在驱动箱601上，所述副轴606的一端连接有从动锥齿轮605，所述主轴603上设置有与从动锥齿轮605位置相对应的主动锥齿轮604，所述主动锥齿轮604与从动锥齿轮605啮合。第三电机602作为主轴603和副轴606的动力源，不仅能够实现转向齿轮613的转动，而且可以实现U型缺口齿轮614，进而实现探伤仪615沿焊缝转动，进而进行探伤操作。
在本实施例中，所述第一驱动齿轮609和第二驱动齿轮610两侧均设置有限位片612，且所述U型缺口齿轮614位于限位片612之间，每个所述限位片612上均设置有连接架612，所述连接架612固定连接在驱动箱601上，所述第一驱动齿轮609和第二驱动齿轮610的直径相等且均小于限位片612的直径。限位片612的设置目的是为了让U型缺口齿轮614位置相对固定，也便于U型缺口齿轮614更好地与第一驱动齿轮609和第二驱动齿轮610啮合。
在本实施例中，所述第一电机3、第二电机407和第三电机602均采用伺服电机。伺服电机可使控制速度，位置精度非常准确，可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。伺服电机转子转速受输入信号控制，并能快速反应，在自动控制系统中，用作执行元件，且具有机电时间常数小、线性度高、始动电压等特性，可把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。
在本实施例中，所述导向缺口齿轮404的缺口夹角大于等于90°,便于直角弯管7进入导向缺口齿轮404内。
图中仅示出一个从动齿轮、蜗杆607和蜗轮608，但并不影响本领域技术人员对本方案的理解。
本装置正前方可设置传送带和带有坡度的下滑板，便于上料和下料，滑动底盘507上可设置驱动装置，目的是使横向导向支撑装置402和纵向导向支撑装置502位置便于调控。
本申请中的探伤仪615可采用现有技术中的超声波探伤仪615。
本申请中的驱动箱601上本领域技术人员可根据具体情况设置配重块，以便保持探伤装置6的整体稳定。
使用方法：
S1:启动第一电机3使横向三爪卡盘401和纵向三爪卡盘501位于外导轨1两端，同时使转向齿轮613的切点位于图3中的Q点，气缸503和升降架506上升至与直角弯管7输送线同一高度，然后将直角弯管7从图3中箭头所指的方向输送(此时导向缺口齿轮404的朝向直角弯管7)，使直角弯管7的纵向部分置于半圆导向托上，横向部分同时置于导向缺口齿轮404内和U型缺口齿轮614正中。
S2:启动第二电机407，第二电机407转动带动齿轮转动，进而使导向缺口齿轮404转动，最终使齿轮限位壳403与导向缺口齿轮404形成一个密封圆环(目的是使直角弯管7能够更稳定的被固定)。
S3:启动第一电机3调节横向三爪卡盘401和纵向三爪卡盘501的位置，使横向三爪卡盘401和纵向三爪卡盘501加紧直角弯管7两端。
S4:启动第三电机602，第三电机602转动带动主轴603转动，进而带动转动齿轮转动，实现驱动箱601在直角转弯处的转动，同时主轴603上的两主动锥齿轮604转动，进而两带动从动锥齿轮605转动，然后带动副轴606末端的蜗杆607转动，蜗杆607转动带动蜗轮608转动，然后使与蜗轮608固定连接的第一驱动齿轮609和第二驱动齿轮610转动，最终实现U型缺口齿轮614的转动，也就是实现探伤仪615在直角弯管7焊缝处的圆周运动。
S5:检测完成后，启动第一电机3使横向三爪卡盘401和纵向三爪卡盘501回到原处，然后启动第二电机407使导向缺口齿轮404回到原位置。
S6:气缸503和升降架506下落，使直角弯管7落到带有坡度的下滑板上，完成一个循环。
综上所述仅为本发明较佳的实施例，并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本发明申请专利范围的内容所作的等效变化及修饰，皆应属于本发明的技术范畴。
Claims (10)
1.一种超声波直角弯管探伤机床，其特征在于：包括呈直角的外导轨和内导轨，所述内导轨和外导轨的拐角处均设置有圆角，所述外导轨上设置有横向固定装置和纵向固定装置，所述内导轨上设置有探伤装置。
2.根据权利要求1所述的超声波直角弯管探伤机床，其特征在于：所述横向固定装置包括横向三爪卡盘和横向导向支撑装置，所述纵向固定装置包括纵向三爪卡盘和纵向导向支撑装置，所述横向三爪卡盘和纵向三爪卡盘均连接有气缸，所述气缸下方固定连接有支撑架，所述支撑架底部设置有平移底盘，所述平移底盘的底部设置有T型丝母，所述外轨道上开设有T型槽，所述T型丝母滑动连接在T型槽内，所述外轨道两端均设置有第一电机，所述第一电机连接有减速器，所述减速器的输出轴连接有丝杠，所述丝杠与T型丝母配合。
3.根据权利要求2所述的超声波直角弯管探伤机床，其特征在于：所述横向导向支撑装置和纵向导向支撑装置的下方均连接有升降架，所述升降架底部设置有滑动底盘，所述滑动底盘上设置有滚轮，所述外导轨上开设有与滚轮位置相对应的滚轮槽，所述滚轮滑动连接在滚轮槽内。
4.根据权利要求3所述的超声波直角弯管探伤机床，其特征在于：所述横向导向支撑装置包括固定连接在升降架上的齿轮限位壳，所述齿轮限位壳内设置有限位槽，所述齿轮限位壳内设置有导向缺口齿轮，所述导向缺口齿轮两侧均设置有限位环，所述限位环位于限位槽内，所述齿轮限位壳底部开设有齿轮槽，所述齿轮槽内设置有齿轮，所述齿轮连接有第二电机，所述第二电机固定在升降架上，所述齿轮与导向缺口齿轮啮合。
5.根据权利要求4所述的超声波直角弯管探伤机床，其特征在于：所述纵向导向支撑装置包括固定在升降架上的半圆导向托，所述半圆导向托和导向缺口齿轮内部设置有若干分布均匀的导向滚珠。
6.根据权利要求5所述的超声波直角弯管探伤机床，其特征在于：所述探伤装置包括驱动箱、U型缺口齿轮和固定连接在U型缺口齿轮上的探伤仪，所述驱动箱上设置有第三电机，所述驱动箱内设置有主轴，所述驱动箱底部固定连接有转向齿轮，所述内导轨上设置有齿轮限位槽，所述齿轮限位槽内设置有转向齿，所述转向齿轮位于齿轮限位槽内，所述转向齿轮与转向齿啮合，所述主轴两端分别与电机和转向齿轮连接，所述U型缺口齿轮上下两侧分别设置有第一驱动齿轮和第二驱动齿轮，所述U型缺口齿轮分别与第一驱动齿轮和第二驱动齿轮啮合，所述第一驱动齿轮和第二驱动齿轮的一侧均固定连接有蜗轮，且所述蜗轮位于限位片外侧，每个所述蜗轮均连接有蜗杆，所述蜗杆连接有副轴，所述副轴转动连接在驱动箱上，所述副轴的一端连接有从动锥齿轮，所述主轴上设置有与从动锥齿轮位置相对应的主动锥齿轮，所述主动锥齿轮与从动锥齿轮啮合。
7.根据权利要求6所述的超声波直角弯管探伤机床，其特征在于：所述第一驱动齿轮和第二驱动齿轮两侧均设置有限位片，且所述U型缺口齿轮位于限位片之间，每个所述限位片上均设置有支撑架，所述支撑架固定连接在驱动箱上。
8.根据权利要求7所述的超声波直角弯管探伤机床，其特征在于：所述第一驱动齿轮和第二驱动齿轮的直径相等且均小于限位片的直径。
9.根据权利要求7所述的超声波直角弯管探伤机床，其特征在于：所述第一电机、第二电机和第三电机均采用伺服电机。
10.根据权利要求7所述的超声波直角弯管探伤机床，其特征在于：所述导向缺口齿轮的缺口夹角大于等于90°。
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2020
- 2020-04-01 CN CN202010248435.3A patent/CN111413411A/zh active Pending
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