CN111735929A - 一种无损检测扫查架 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种无损检测扫查架，包括水平调节部、第二竖直调节部和探头，所述水平调节部用于带动探头在水平方向运动，所述第二竖直调节部用于带动探头在竖直方向运动。本发明所述的一种无损检测扫查架拥有多个可调节角度，可以根据自动探伤设备的运动情况，保证探头与工件良好贴合。

Description

一种无损检测扫查架

技术领域

本发明属于爬壁机器人结构领域，尤其是涉及一种无损检测扫查架。

背景技术

在大型钢制容器无损检测中，扫查架基本都是人工操作，检测人员需要根据检测情况随时调整探头，以满足探头与工件良好耦合。扫查架若搭载到自动探伤设备上，很难满足良好耦合的要求，进而无法采集到稳定的波形数据。

若工件表面存在障碍时，扫查架很难顺利翻越，容易造成探头，乃至整个自动探伤设备的损坏。

同时工件表面一般为曲面，扫查架需要具备良好的曲面适应能力，现有的人工操作无法满足要求。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种无损检测扫查架，以解决上述问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种无损检测扫查架，包括探头以及用于安装探头的可调支架，可调支架包括呈C型设置的第一水平杆、第二水平杆以及第一竖直杆，第一水平杆和第二水平杆与第一竖直杆垂直设置，第一水平杆、第二水平杆以及第一竖直杆之间形成用于安装探头的安装空间；

第一水平杆和第二水平杆远离第一竖直杆一端设有相对设置的第一安装孔，探头两端通过第一安装孔与可调支架转动连接；

第一竖直杆远离探头一端还设有第一调节轴，第一调节轴包括轴杆和轴座，轴杆一端与第一竖直杆固定连接，可调支架通过轴杆与第一调节轴转动连接；

第一调节轴上方还设有第一竖直调节部，第一竖直调节部包括弹性套以及伸缩杆，弹性套内设有压缩板，弹性套内壁顶部、侧壁与压缩板之间形成用于放置弹性件的容纳空间，伸缩杆一端伸入至弹性套内与压缩板连接，另一端向下延伸与第一调节轴的轴座连接。

进一步的，还包括水平调节部，水平调节部包括水平直线导轨以及水平滑台，水平滑台远离水平直线导轨一侧与第一竖直调节部的弹性套固定连接。

进一步的，水平直线导轨上设有不少于一个水平滑台，每个水平滑台上均固定第一竖直调节部、第一调节轴、可调支架和探头。

进一步的，水平滑台顶部还设有锁紧旋钮，锁紧旋钮用于向下顶紧水平直线导轨以实现水平滑台与水平直线导轨的相对静止。

进一步的，水平直线导轨侧壁还设有刻度尺，刻度尺沿水平直线导轨的长度方向设置。

进一步的，水平直线导轨远离水平滑台一侧还设有第二竖直调节部，第二竖直调节部包括垂直导轨和垂直滑台，水平直线导轨的中心位置设有用于与垂直滑台连接的安装孔，水平直线导轨与垂直导轨垂直设置。

进一步的，沿垂直导轨的长度方向设有导向杆以及丝杆，垂直滑台设有与丝杆对应的螺母座，通过丝杆带动垂直滑台沿导向杆上下滑动，丝杆上方设有用于驱动丝杆转动的动力机构。

进一步的，还包括位置传感器机构，包括设置在水平直线导轨两端的垂直导向槽，垂直导向槽内设有垂直导向杆，垂直导向杆顶部设有用于防止垂直导向杆脱离垂直导向槽的限位块，垂直导向杆底部连接有位置传感器本体，垂直导向杆带动位置传感器本体在垂直导向槽内自然竖直下垂。

进一步的，探头两侧还设有注水孔，垂直导轨上安装有为注水孔加压的加压机构。

进一步的，动力机构包括手动高度调节单元和自动高度调节单元。

相对于现有技术，本发明所述的一种无损检测扫查架具有以下优势：

(1)本发明所述的一种无损检测扫查架拥有多个可调节角度，可以根据自动探伤设备的运动情况，保证探头与工件良好贴合。

(2)本发明所述的一种无损检测扫查架在工件表面存在障碍时，扫查架能够顺利翻越，避免自动探伤设备的损坏。探头间距可调和能够安装多组探头，能够适应不同厚度的工件，配合可调支架还可以更换不同功能的探头，以保证不同探伤工艺的需求。

(3)本发明所述的一种无损检测扫查架的探头间距可调和能够安装多组探头，能够适应不同厚度的工件，配合可调支架还可以更换不同功能的探头，以保证不同探伤工艺的需求。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所述的一种无损检测扫查架整体示意图；

图2为本发明实施例所述的一种无损检测扫查架局部示意图；

图3为本发明实施例所述的一种无损检测扫查架第一竖直调节部剖视图示意图。

附图标记说明：

1-探头；2-可调支架；21-第一水平杆；22-第二水平杆；23-第一竖直杆；24-第一安装孔；3-第一调节轴；31-轴杆；32-轴座；4-第一竖直调节部；41-弹性套；411-压缩板；42-伸缩杆；5-水平调节部；51-水平直线导轨；511-刻度尺；52-水平滑台；521-锁紧旋钮；6-第二竖直调节部；61-垂直导轨；62-垂直滑台；7-位置传感器机构；71-垂直导向槽；72-垂直导向杆；721-限位块；73-位置传感器本体；8-注水孔；81-加压机构；9-手动高度调节单元；10-自动高度调节单元。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“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”等仅用于描述目的，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”等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，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1至图3所示，一种无损检测扫查架，包括水平调节部5、第二竖直调节部6和探头1，所述水平调节部5用于带动探头6在水平方向运动，所述第二竖直调节部6用于带动探头6在竖直方向运动；

还包括用于安装探头1的可调支架2，可调支架2包括呈C型设置的第一水平杆21、第二水平杆22以及第一竖直杆23，第一水平杆21和第二水平杆22与第一竖直杆23垂直设置，第一水平杆21、第二水平杆22以及第一竖直杆23之间形成用于安装探头1的安装空间；

第一水平杆21和第二水平杆22远离第一竖直杆23一端设有相对设置的第一安装孔24，探头1两端通过第一安装孔24与可调支架2转动连接；

第一竖直杆23远离探头1一端还设有第一调节轴3，第一调节轴3包括轴杆31和轴座32，轴杆31一端与第一竖直杆23固定连接，可调支架2通过轴杆31与第一调节轴3转动连接；

第一调节轴3上方还设有第一竖直调节部4，第一竖直调节部4包括弹性套41以及伸缩杆42，弹性套41内设有压缩板411，弹性套41内壁顶部、侧壁与压缩板之间形成用于放置弹性件的容纳空间，伸缩杆42一端伸入至弹性套41内与压缩板连接，另一端向下延伸与第一调节轴3的轴座32连接。

水平调节部5包括水平直线导轨51以及水平滑台52，水平滑台52远离水平直线导轨51一侧与第一竖直调节部4的弹性套41固定连接；

水平直线导轨51上设有不少于一个水平滑台52，每个水平滑台52上都设置第一竖直调节部4、第一调节轴3、可调支架2和探头1。

水平滑台52上还设有锁紧旋钮521，锁紧旋钮521用于向下顶紧水平直线导轨51以实现水平滑台52与水平直线导轨51的相对静止。

所述第二竖直调节部6设置在水平直线导轨51远离水平滑台52一侧，第二竖直调节部6包括垂直导轨61和垂直滑台62，水平直线导轨51的中心位置设有用于与垂直滑台62连接的安装孔，水平直线导轨51与垂直导轨61垂直设置。

沿垂直导轨61的长度方向设有导向杆以及丝杆，垂直滑台62设有与丝杆对应的螺母座，通过丝杆带动垂直滑台62沿导向杆上下滑动，丝杆上方设有用于驱动丝杆转动的动力机构。

还包括位置传感器机构7，包括设置在水平直线导轨51两端的垂直导向槽71，垂直导向槽71内设有垂直导向杆72，垂直导向杆72一端设有限位块721，另一端连接有位置传感器本体73，垂直导向杆72带动位置传感器本体73在垂直导向槽71内自然竖直下垂，所述位置传感器本体73包括但不限于编码器。

传感器本体73设有两个，用于确定扫查架实际运行状态，通过对两个传感器本体73的采集数据进行处理，提高采集数据的精准度，减小误差；

传感器本体73包括磁轮，磁轮轮径外端包裹防滑材料。

还设有加压机构81，探头1两侧还设有注水孔8，注水孔8与加压机构81通过管线连接，所述加压机构81用于对注水孔8加压。

动力机构包括手动高度调节单元9和自动高度调节单元10。

还包括连接部件，通过连接部件与机器人连接，连接部件可以是本申请所述的一种无损检测扫查架中的某一个部件，也可以是一个外置的连接件，此处所述的连接部件使用现有的常见的连接件即可，本申请所述的一种无损检测扫查架还可以配合机器人使用，此处机器人包括但不限于爬壁机器人。

在本申请中，为了便于描述，设定XYZ方向，其中将水平滑台52在水平直线导轨51上的运动方向规定为Y方向，将垂直滑台62在垂直导轨61上的运动方向设定为Z方向，第二竖直调节部6为Z方向的调节，可以通过设置在垂直导轨61上方的自动高度调节结构和手动高度调节调节机构进行调节。手动调节时，旋转手轮带动丝杠转动，带动垂直导轨61沿Z方向移动，从而使弹性套41沿Z方向移动。沿Z方向正向(向上运动)移动，可以减小探头1的压紧力，沿Z方向负向移动，可以增大探头1的压紧力。对压紧力的调节，可以得到稳定的波形。自动调节时，通过自动高度调节结构中的电机带动丝杠转动。在自动探伤设备工作中，可以通过垂直导轨61沿Z方向的移动，抬起和放下探头1，从而越过障碍。

水平直线导轨51和水平滑台52为Y方向的调节，用于按照探伤工艺要求调节探头1间距，水平直线导轨51上设置有刻度尺511，两端设置限位块721，水平滑台52可以在水平直线导轨51上设有一个或者多个，方便安装多组探头1，用于多通道检测。水平滑台52移动到预设位置时，通过拧紧设置在水平滑台52顶部的锁紧旋钮521将水平滑台52的位置固定，以免探头1间距在检测过程中发生变化。水平直线导轨51一侧设置正负螺杆，转动手轮，滑块可以同时向中间或两边移动，保证探头1对中(沿中心线对称)，实现爬壁机器人沿焊缝运动时，探头1关于焊缝轴对称。

弹性套41为Z方向的被动调节，配合弹性件、弹性套41、伸缩杆42，当探头1上下微动时，带动伸缩杆42微动，弹性件被压缩。当RY方向发生转动时，可以通过两个弹性件不同的压缩量配合可调支架2与探头1连接处的转动，来适应。

轴杆31和轴座32为RY方向的调节，安装在可调支架2上的探头1在Y方向细微转动时，带动轴杆31转动。

可调支架2与探头1连接处设置有转动轴，为RX方向的调节，以适应探头1在X方向细微转动。

探头1与工件接触面的边沿倒圆角，保证探头1可以在工件表面顺利移动。可调支架2可以调节安装宽度，以适用不同尺寸的探头1。探头1上设置有注水口，通过加压机构81对耦合液加压后通过注水口，流至探头1与工件的接触面，保证耦合。

本申请中只针对结构进行改进，涉及的电机、编码器以及用于控制本申请所述装置的方法均使用现有技术。

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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种无损检测扫查架，其特征在于：包括水平调节部(5)、第二竖直调节部(6)和探头(1)，所述水平调节部(5)用于带动探头(6)在水平方向运动，所述第二竖直调节部(6)用于带动探头(6)在竖直方向运动；

还包括用于安装探头(1)的可调支架(2)，可调支架(2)包括呈C型设置的第一水平杆(21)、第二水平杆(22)以及第一竖直杆(23)，第一水平杆(21)和第二水平杆(22)与第一竖直杆(23)垂直设置，第一水平杆(21)、第二水平杆(22)以及第一竖直杆(23)之间形成用于安装探头(1)的安装空间；

第一水平杆(21)和第二水平杆(22)远离第一竖直杆(23)一端设有相对设置的第一安装孔(24)，探头(1)两端通过第一安装孔(24)与可调支架(2)转动连接；

第一竖直杆(23)远离探头(1)一端还设有第一调节轴(3)，第一调节轴(3)包括轴杆(31)和轴座(32)，轴杆(31)一端与第一竖直杆(23)固定连接，可调支架(2)通过轴杆(31)与第一调节轴(3)转动连接；

第一调节轴(3)上方还设有第一竖直调节部(4)，第一竖直调节部(4)包括弹性套(41)以及伸缩杆(42)，弹性套(41)内设有压缩板(411)，弹性套(41)内壁顶部、侧壁与压缩板之间形成用于放置弹性件的容纳空间，伸缩杆(42)一端伸入至弹性套(41)内与压缩板连接，另一端向下延伸与第一调节轴(3)的轴座(32)连接。

2.根据权利要求1所述的一种无损检测扫查架，其特征在于：水平调节部(5)包括水平直线导轨(51)以及水平滑台(52)，水平滑台(52)远离水平直线导轨(51)一侧与第一竖直调节部(4)的弹性套(41)固定连接；

水平直线导轨(51)上设有不少于一个水平滑台(52)，每个水平滑台(52)上都设置第一竖直调节部(4)、第一调节轴(3)、可调支架(2)和探头(1)。

3.根据权利要求2所述的一种无损检测扫查架，其特征在于：水平滑台(52)上还设有锁紧旋钮(521)，锁紧旋钮(521)用于向下顶紧水平直线导轨(51)以实现水平滑台(52)与水平直线导轨(51)的相对静止。

4.根据权利要求2所述的一种无损检测扫查架，其特征在于：所述第二竖直调节部(6)设置在水平直线导轨(51)远离水平滑台(52)一侧，第二竖直调节部(6)包括垂直导轨(61)和垂直滑台(62)，水平直线导轨(51)的中心位置设有用于与垂直滑台(62)连接的安装孔，水平直线导轨(51)与垂直导轨(61)垂直设置。

5.根据权利要求4所述的一种无损检测扫查架，其特征在于：沿垂直导轨(61)的长度方向设有导向杆以及丝杆，垂直滑台(62)设有与丝杆对应的螺母座，通过丝杆带动垂直滑台(62)沿导向杆上下滑动，丝杆上方设有用于驱动丝杆转动的动力机构。

6.根据权利要求2所述的一种无损检测扫查架，其特征在于：还包括位置传感器机构(7)，包括设置在水平直线导轨(51)两端的垂直导向槽(71)，垂直导向槽(71)内设有垂直导向杆(72)，垂直导向杆(72)一端设有限位块(721)，另一端连接有位置传感器本体(73)，垂直导向杆(72)带动位置传感器本体(73)在垂直导向槽(71)内自然竖直下垂。

7.根据权利要求6所述的一种无损检测扫查架，其特征在于：传感器本体(73)设有两个，用于确定扫查架实际运行状态；

传感器本体(73)包括磁轮，磁轮轮径外端包裹防滑材料。

8.根据权利要求1所述的一种无损检测扫查架，其特征在于：还设有加压机构(81)，探头(1)两侧还设有注水孔(8)，注水孔(8)与加压机构(81)通过管线连接，所述加压机构(81)用于对注水孔(8)加压。

9.根据权利要求5所述的一种无损检测扫查架，其特征在于：动力机构包括手动高度调节单元(9)和自动高度调节单元(10)。

10.根据权利要求1所述的一种无损检测扫查架，其特征在于：还包括连接部件，通过连接部件与机器人连接。

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