CN111912574A - 容器检测装置及检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及检测技术领域，具体是一种容器检测装置，包括机架、液体箱、升降支架、径向定位机构、轴向定位机构和容器滚转机构；径向定位机构包括滚轮支架和前后驱动装置，前后驱动装置用于驱动滚轮支架前后移动，滚轮支架上安装有两组从动滚轮；轴向定位机构包括滚珠支架和左右驱动装置，左右驱动装置用于驱动滚珠支架左右移动，滚珠支架上设有滚珠；容器滚转机构包括主动滚轮和滚转驱动装置，滚转驱动装置用于驱动主动滚轮转动。本发明通过径向定位机构、轴向定位机构和容器滚转机构能够实现待测容器的自动滚转，并且待测容器在滚转过程中不会移位，从而在气密性检测试验中能够全方位的观察待测容器是否存在气密性缺陷，检测的准确性高、效率高。

Description

容器检测装置及检测方法
技术领域
本发明涉及容器检测技术领域，具体是容器检测装置及检测方法。
背景技术
在工业和民用领域中，容器都被广泛的应用，比如气罐、反应釜、水桶、油桶等。气密性是对容器的基本要求，目前，多数生产厂家采用浸水法对容器进行气密性检测。浸水法是将待检测的容器放入气密性检测池中，通过观察检测池中是否有气泡冒出来判断压力容器的气密性。对于需要充入高压气体或液体的压力容器而言，如果在使用过程中发生泄漏，将会造成安全隐患，严重时还会引发火灾、爆炸等危险事件。因此，在浸水法过程中还要对待检测压力容器内部充入气体，使得压力容器内部气压达到检测标准并保压一段时间。
CN203519276U公开了一种气密试验机，包括机箱和气压支架试验台，气压支架试验台包括水槽和设于水槽上方的竖直升降装置，竖直升降装置上固定有至少一个压头，压头位于水槽上方并可随竖直升降装置在调速电机的驱动下做升降运动，机箱内设有可控制竖直升降装置升降的控制器。该气密试验机只能看到试验容器上部是否冒出气泡，对于试验容器下部不易观察，导致试验的准确性不足。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述现有技术的不足，提供一种容器检测装置及检测方法，通过径向定位机构、轴向定位机构和容器滚转机构能够实现待测容器的自动滚转，并且待测容器在滚转过程中不会移位，从而在气密性检测试验中能够全方位的观察待测容器是否存在气密性缺陷，检测的准确性高、效率高。
本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种容器检测装置，包括机架、液体箱、升降支架、径向定位机构、轴向定位机构和容器滚转机构；所述液体箱固定安装在机架上；所述机架上安装有用于驱动升降支架升降的升降驱动装置；所述径向定位机构沿前后方向对称设置，所述径向定位机构包括滚轮支架和前后驱动装置，所述前后驱动装置安装在升降支架上并用于驱动滚轮支架前后移动，所述滚轮支架上安装有两组从动滚轮，所述从动滚轮的轴线呈左右方向，两组所述从动滚轮的轴心连线呈竖直方向；所述轴向定位机构沿左右方向对称设置，所述轴向定位机构包括滚珠支架和左右驱动装置，所述左右驱动装置安装在机架上并用于驱动滚珠支架左右移动，所述滚珠支架上设有滚珠；所述容器滚转机构包括主动滚轮和滚转驱动装置，所述主动滚轮安装在机架上并位于液体箱内部，所述主动滚轮的轴线呈左右方向，所述滚转驱动装置安装在机架上并用于驱动主动滚轮转动。
本发明的技术方案还有：所述升降驱动装置为竖直线性模组；所述前后驱动装置通过主动连杆、从动连杆与滚轮支架连接，所述前后驱动装置为前后驱动电机，所述主动连杆的两端分别与升降支架和滚轮支架枢接，所述从动连杆的两端分别与升降支架和滚轮支架枢接，所述升降支架、主动连杆、从动连杆和滚轮支架组成平行四边形机构，所述前后驱动电机用于驱动主动连杆以主动连杆与升降支架的枢接点为中心旋转；所述左右驱动装置为左右驱动气缸；所述滚转驱动装置为滚转驱动电机。
本发明的技术方案还有：还包括超声检测机构，所述超声检测机构包括左右-上下移动机构和超声探头；所述左右-上下移动机构安装在升降支架上并用于驱动超声探头分别沿左右方向和上下方向移动。
本发明的技术方案还有：所述左右-上下移动机构包括左右移动支架、左右线性模组、上下移动支架和升降气缸，所述左右线性模组安装在升降支架上并用于驱动左右移动支架左右移动，所述升降气缸安装在左右移动支架上并用于驱动上下移动支架上下移动，所述超声探头安装在上下移动支架上。
本发明的技术方案还有：还包括摄像头，所述摄像头安装在机架上。检测人员可通过摄像头观察试验过程，防止因距离设备过近而出现危险。
本发明还提供了一种使用上述的容器检测装置检测容器的方法，包括以下步骤：
A、向待测容器充入气体并封堵待测容器的各口，将待测容器置入液体箱内；
B、升降驱动装置驱动升降支架下移，前后驱动装置驱动滚轮支架由待测容器的前后两侧向其移动，直至四组从动滚轮与待测容器的外圆面接触；
C、左右驱动装置驱动滚珠支架由待测容器的左右两侧向其移动，直至滚珠与待测容器的两端接触；
D、升降驱动装置驱动升降支架下移，直至待测容器的外圆面与主动滚轮接触，此时待测容器全部没入液体箱的液面以下；
E、滚转驱动装置驱动主动滚轮转动，主动滚轮驱动待测容器滚转，观察待测容器上是否有气泡冒出，若有气泡冒出，则为不合格品。
本发明的技术方案还有，还包括以下步骤：
F、若在步骤E中未发现待测容器有气泡冒出，则左右-上下移动机构驱动超声探头下移，直至超声探头与待测容器的外圆面接触；
G、滚转驱动装置驱动主动滚轮转动，主动滚轮驱动待测容器滚转，超声探头对待测容器的一个环面进行超声检测；
H、当待测容器的一个环面超声检测完毕后，左右-上下移动机构驱动超声探头沿左右方向移动，对待测容器的下一个环面进行超声检测，直至检测完待测容器的整个外圆面。
本发明还提供了另一种使用上述的容器检测装置检测容器的方法，包括以下步骤：
A、将待测容器的中心口通过旋转接头与压缩空气源连接，封堵待测容器的其他各口，将待测容器置入液体箱内；
B、升降驱动装置驱动升降支架下移，前后驱动装置驱动滚轮支架由待测容器的前后两侧向其移动，直至四组从动滚轮与待测容器的外圆面接触；
C、左右驱动装置驱动滚珠支架由待测容器的左右两侧向其移动，直至滚珠与待测容器的两端接触；
D、升降驱动装置驱动升降支架下移，直至待测容器的外圆面与主动滚轮接触，此时待测容器全部没入液体箱的液面以下；
E、向待测容器中充入压缩空气并保压，滚转驱动装置驱动主动滚轮转动，主动滚轮驱动待测容器滚转，观察待测容器上是否有气泡冒出，若有气泡冒出，则为不合格品。
本发明的技术方案还有，还包括以下步骤：
F、若在步骤E中未发现待测容器有气泡冒出，则左右-上下移动机构驱动超声探头下移，直至超声探头与待测容器的外圆面接触；
G、滚转驱动装置驱动主动滚轮转动，主动滚轮驱动待测容器滚转，超声探头对待测容器的一个环面进行超声检测；
H、当待测容器的一个环面超声检测完毕后，左右-上下移动机构驱动超声探头沿左右方向移动，对待测容器的下一个环面进行超声检测，直至检测完待测容器的整个外圆面。
相对于现有技术，本发明容器检测装置及检测方法的有益效果为：(1)通过径向定位机构、轴向定位机构和容器滚转机构能够实现待测容器的自动滚转，并且待测容器在滚转过程中不会移位，从而在气密性检测试验中能够全方位的观察待测容器是否存在气密性缺陷，检测的准确性高、效率高；(2)径向定位机构上设有从动滚轮，轴向定位机构上设有滚珠，使待测容器在滚转时不会磨损；(3)对于压力容器，其内部可能存在微小缺陷，比如焊接裂纹、孔穴、砂眼、气孔等，这些内部的缺陷通过气密性检测可能无法检测出来，工业上一般通过超声检测法对压力容器的内部缺陷进行检测，但是为了充填超声探头与待测容器接触面之间的微小空隙，不使这些空隙间的微量空气影响超声的穿透，需要涂抹耦合剂，导致检测效率低下，本发明通过超声检测机构对待测容器进行超声检测，并且利用液体箱中的液体作为耦合剂，不需要单独涂抹耦合剂，简化了检测步骤，提高了检测效率。
附图说明
图1为实施例一中容器检测装置的立体图。
图2为实施例一中容器检测装置的使用状态参考图一。
图3为图2中A-A向的视图。
图4为实施例一中容器检测装置的使用状态参考图二。
图5为图4中B-B向的视图。
图6为实施例二中容器检测装置的使用状态参考图。
图中：1、待测容器，2、机架，3、液体箱，4、升降支架，5、滚轮支架，6、从动滚轮，7、滚珠支架，8、滚珠，9、主动滚轮，10、竖直线性模组，11、主动连杆，12、从动连杆，13、前后驱动电机，14、左右驱动气缸，15、滚转驱动电机，16、超声探头，17、左右移动支架，18、左右线性模组，19、上下移动支架，20、升降气缸，21、摄像头，22、排液阀，23、旋转接头。
具体实施方式
以下实施例是对本发明的进一步说明，但本发明并不局限于此。因本发明比较复杂，因此实施方式仅对本发明的发明点部分进行详述，本发明未详述部分均可采用现有技术。
实施例1：
如图1-图5所示，一种容器检测装置，包括机架2、液体箱3、升降支架4、径向定位机构、轴向定位机构、容器滚转机构和超声检测机构。
所述液体箱3固定安装在机架2上，所述液体箱3的下部设有排液阀22.
所述机架2上安装有用于驱动升降支架4升降的升降驱动装置，在本实施例中，所述升降驱动装置为竖直线性模组10，但并不仅限于此。
所述径向定位机构沿前后方向对称设置，所述径向定位机构包括滚轮支架5和前后驱动装置，所述前后驱动装置安装在升降支架4上并用于驱动滚轮支架5前后移动，所述前后驱动装置通过主动连杆11、从动连杆12与滚轮支架5连接，具体的，在本实施例中，所述前后驱动装置为前后驱动电机13，所述主动连杆11的两端分别与升降支架4和滚轮支架5枢接，所述从动连杆12的两端分别与升降支架4和滚轮支架5枢接，所述升降支架4、主动连杆11、从动连杆12和滚轮支架5组成平行四边形机构，所述前后驱动电机13用于驱动主动连杆11以主动连杆11与升降支架4的枢接点为中心旋转。所述滚轮支架5上安装有两组从动滚轮6，所述从动滚轮6的轴线呈左右方向，两组所述从动滚轮6的轴心连线呈竖直方向。对比图3和图5可见，前后驱动电机13驱动主动连杆11以主动连杆11与升降支架4的枢接点为中心旋转，在从动连杆12的协同作用下，主动连杆11驱动滚轮支架5做前后、左右方向的复合运动，当四组从动滚轮6全部与待测容器1的外圆面接触时，待测容器1的径向位置被限定。
所述轴向定位机构沿左右方向对称设置，所述轴向定位机构包括滚珠支架7和左右驱动装置，所述左右驱动装置安装在机架2上并用于驱动滚珠支架7左右移动，具体的，本实施例中的左右驱动装置为左右驱动气缸14。所述滚珠支架7上设有滚珠8，滚珠通过球座安装在滚珠支架7上，可以自由滚动。如图5所示，滚珠8与待测容器1的端面为点接触，在本实施例中，滚珠8与待测容器1的接触点在待测容器1的轴线上，但并不仅限于此。
所述容器滚转机构包括主动滚轮9和滚转驱动装置，所述主动滚轮9安装在机架2上并位于液体箱3内部，所述主动滚轮9的轴线呈左右方向，所述滚转驱动装置安装在机架2上并用于驱动主动滚轮9转动，具体的，本实施例中的滚转驱动装置为滚转驱动电机15。
所述超声检测机构包括左右-上下移动机构和超声探头16。所述左右-上下移动机构安装在升降支架4上并用于驱动超声探头16分别沿左右方向和上下方向移动，具体的，在本实施例中，所述左右-上下移动机构包括左右移动支架17、左右线性模组18、上下移动支架19和升降气缸20，所述左右线性模组18安装在升降支架4上并用于驱动左右移动支架17左右移动，所述升降气缸20安装在左右移动支架17上并用于驱动上下移动支架19上下移动，所述超声探头16安装在上下移动支架19上。
所述机架2上安装有摄像头21，所述摄像头21可通过云台调节朝向。检测人员可通过摄像头21观察试验过程，防止因距离设备过近而出现危险。在本实施例中，摄像头21与控制器连接，能够将拍摄的图像传输给控制器，控制器将图像与预设图像对比，并判断待测容器1是否存在气密性缺陷，若判断结果为待测容器1存在气密性缺陷，则控制器控制报警器发出报警信号。本实施例中所采用的控制系统是任意可以执行将上述监测方法对应算法写入，且能通过编程实现后续逻辑控制和预警的单片机、计算机、操作平台或芯片，而不限于具体型号的单片机。
本实施例还提供了一种使用上述的容器检测装置检测容器的方法，包括以下步骤：
A、向待测容器1充入气体并封堵待测容器1的各口，将待测容器1置入液体箱3内；
B、升降驱动装置驱动升降支架4下移，前后驱动装置驱动滚轮支架5由待测容器1的前后两侧向其移动，直至从动滚轮6与待测容器1的外圆面接触；
C、左右驱动装置驱动滚珠支架7由待测容器1的左右两侧向其移动，直至滚珠8与待测容器1的两端接触；
D、升降驱动装置驱动升降支架4下移，直至待测容器1的外圆面与主动滚轮9接触，此时待测容器1全部没入液体箱3的液面以下；
E、滚转驱动装置驱动主动滚轮9转动，主动滚轮9驱动待测容器1滚转，观察待测容器1上是否有气泡冒出，若有气泡冒出，则为不合格品；
F、若在步骤E中未发现待测容器1有气泡冒出，则左右-上下移动机构驱动超声探头16下移，直至超声探头16与待测容器1的外圆面接触；
G、滚转驱动装置驱动主动滚轮9转动，主动滚轮9驱动待测容器1滚转，超声探头16对待测容器1的一个环面进行超声检测；
H、当待测容器1的一个环面超声检测完毕后，左右-上下移动机构驱动超声探头16沿左右方向移动，对待测容器1的下一个环面进行超声检测，直至检测完待测容器1的整个外圆面。
本实施例的检测方法适用于非压力容器。
实施例2：
如图6所示，本实施例提供了另一种使用实施例一所述的容器检测装置检测容器的方法，包括以下步骤：
A、将待测容器1的中心口通过旋转接头23与压缩空气源连接，封堵待测容器1的其他各口，将待测容器1置入液体箱3内；
B、升降驱动装置驱动升降支架4下移，前后驱动装置驱动滚轮支架5由待测容器1的前后两侧向其移动，直至从动滚轮6与待测容器1的外圆面接触；
C、左右驱动装置驱动滚珠支架7由待测容器1的左右两侧向其移动，直至滚珠8与待测容器1的两端接触；
D、升降驱动装置驱动升降支架4下移，直至待测容器1的外圆面与主动滚轮9接触，此时待测容器1全部没入液体箱3的液面以下；
E、向待测容器1中充入压缩空气并保压，滚转驱动装置驱动主动滚轮9转动，主动滚轮9驱动待测容器1滚转，观察待测容器1上是否有气泡冒出，若有气泡冒出，则为不合格品；
F、若在步骤E中未发现待测容器1有气泡冒出，则左右-上下移动机构驱动超声探头16下移，直至超声探头16与待测容器1的外圆面接触；
G、滚转驱动装置驱动主动滚轮9转动，主动滚轮9驱动待测容器1滚转，超声探头16对待测容器1的一个环面进行超声检测；
H、当待测容器1的一个环面超声检测完毕后，左右-上下移动机构驱动超声探头16沿左右方向移动，对待测容器1的下一个环面进行超声检测，直至检测完待测容器1的整个外圆面。
本实施例的检测方法适用于压力容器。
上面结合附图对本发明的实施例做了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (9)

1.一种容器检测装置，其特征在于：包括机架(2)、液体箱(3)、升降支架(4)、径向定位机构、轴向定位机构和容器滚转机构；所述液体箱(3)固定安装在机架(2)上；所述机架(2)上安装有用于驱动升降支架(4)升降的升降驱动装置；所述径向定位机构沿前后方向对称设置，所述径向定位机构包括滚轮支架(5)和前后驱动装置，所述前后驱动装置安装在升降支架(4)上并用于驱动滚轮支架(5)前后移动，所述滚轮支架(5)上安装有两组从动滚轮(6)，所述从动滚轮(6)的轴线呈左右方向，两组所述从动滚轮(6)的轴心连线呈竖直方向；所述轴向定位机构沿左右方向对称设置，所述轴向定位机构包括滚珠支架(7)和左右驱动装置，所述左右驱动装置安装在机架(2)上并用于驱动滚珠支架(7)左右移动，所述滚珠支架(7)上设有滚珠(8)；所述容器滚转机构包括主动滚轮(9)和滚转驱动装置，所述主动滚轮(9)安装在机架(2)上并位于液体箱(3)内部，所述主动滚轮(9)的轴线呈左右方向，所述滚转驱动装置安装在机架(2)上并用于驱动主动滚轮(9)转动。
2.根据权利要求1所述的容器检测装置，其特征在于：所述升降驱动装置为竖直线性模组(10)；所述前后驱动装置通过主动连杆(11)、从动连杆(12)与滚轮支架(5)连接，所述前后驱动装置为前后驱动电机(13)，所述主动连杆(11)的两端分别与升降支架(4)和滚轮支架(5)枢接，所述从动连杆(12)的两端分别与升降支架(4)和滚轮支架(5)枢接，所述升降支架(4)、主动连杆(11)、从动连杆(12)和滚轮支架(5)组成平行四边形机构，所述前后驱动电机(13)用于驱动主动连杆(11)以主动连杆(11)与升降支架(4)的枢接点为中心旋转；所述左右驱动装置为左右驱动气缸(14)；所述滚转驱动装置为滚转驱动电机(15)。
3.根据权利要求1所述的容器检测装置，其特征在于：还包括超声检测机构，所述超声检测机构包括左右-上下移动机构和超声探头(16)；所述左右-上下移动机构安装在升降支架(4)上并用于驱动超声探头(16)分别沿左右方向和上下方向移动。
4.根据权利要求3所述的容器检测装置，其特征在于：所述左右-上下移动机构包括左右移动支架(17)、左右线性模组(18)、上下移动支架(19)和升降气缸(20)，所述左右线性模组(18)安装在升降支架(4)上并用于驱动左右移动支架(17)左右移动，所述升降气缸(20)安装在左右移动支架(17)上并用于驱动上下移动支架(19)上下移动，所述超声探头(16)安装在上下移动支架(19)上。
5.根据权利要求1-4任一所述的容器检测装置，其特征在于：还包括摄像头(21)，所述摄像头(21)安装在机架(2)上。
6.一种使用如权利要求1-5任一所述的容器检测装置检测容器的方法，包括以下步骤：
A、向待测容器(1)充入气体并封堵待测容器(1)的各口，将待测容器(1)置入液体箱(3)内；
B、升降驱动装置驱动升降支架(4)下移，前后驱动装置驱动滚轮支架(5)由待测容器(1)的前后两侧向其移动，直至从动滚轮(6)与待测容器(1)的外圆面接触；
C、左右驱动装置驱动滚珠支架(7)由待测容器(1)的左右两侧向其移动，直至滚珠(8)与待测容器(1)的两端接触；
D、升降驱动装置驱动升降支架(4)下移，直至待测容器(1)的外圆面与主动滚轮(9)接触，此时待测容器(1)全部没入液体箱(3)的液面以下；
E、滚转驱动装置驱动主动滚轮(9)转动，主动滚轮(9)驱动待测容器(1)滚转，观察待测容器(1)上是否有气泡冒出，若有气泡冒出，则为不合格品。
7.根据权利要求6所述的检测容器的方法，其特征在于，还包括以下步骤：
F、若在步骤E中未发现待测容器(1)有气泡冒出，则左右-上下移动机构驱动超声探头(16)下移，直至超声探头(16)与待测容器(1)的外圆面接触；
G、滚转驱动装置驱动主动滚轮(9)转动，主动滚轮(9)驱动待测容器(1)滚转，超声探头(16)对待测容器(1)的一个环面进行超声检测；
H、当待测容器(1)的一个环面超声检测完毕后，左右-上下移动机构驱动超声探头(16)沿左右方向移动，对待测容器(1)的下一个环面进行超声检测，直至检测完待测容器(1)的整个外圆面。
8.一种使用如权利要求1-5任一所述的容器检测装置检测容器的方法，包括以下步骤：
A、将待测容器(1)的中心口通过旋转接头(23)与压缩空气源连接，封堵待测容器(1)的其他各口，将待测容器(1)置入液体箱(3)内；
B、升降驱动装置驱动升降支架(4)下移，前后驱动装置驱动滚轮支架(5)由待测容器(1)的前后两侧向其移动，直至从动滚轮(6)与待测容器(1)的外圆面接触；
C、左右驱动装置驱动滚珠支架(7)由待测容器(1)的左右两侧向其移动，直至滚珠(8)与待测容器(1)的两端接触；
D、升降驱动装置驱动升降支架(4)下移，直至待测容器(1)的外圆面与主动滚轮(9)接触，此时待测容器(1)全部没入液体箱(3)的液面以下；
E、向待测容器(1)中充入压缩空气并保压，滚转驱动装置驱动主动滚轮(9)转动，主动滚轮(9)驱动待测容器(1)滚转，观察待测容器(1)上是否有气泡冒出，若有气泡冒出，则为不合格品。
9.根据权利要求8所述的检测容器的方法，其特征在于，还包括以下步骤：
F、若在步骤E中未发现待测容器(1)有气泡冒出，则左右-上下移动机构驱动超声探头(16)下移，直至超声探头(16)与待测容器(1)的外圆面接触；
G、滚转驱动装置驱动主动滚轮(9)转动，主动滚轮(9)驱动待测容器(1)滚转，超声探头(16)对待测容器(1)的一个环面进行超声检测；
H、当待测容器(1)的一个环面超声检测完毕后，左右-上下移动机构驱动超声探头(16)沿左右方向移动，对待测容器(1)的下一个环面进行超声检测，直至检测完待测容器(1)的整个外圆面。
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