CN113267569A - 适用于汽包封头与筒节环焊缝tofd检测工艺及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种适用于汽包封头与筒节环焊缝TOFD检测工艺及系统，如下：当目标焊缝为条形结构时，调整焊缝检测系统使发射探头和接收探头分别设置于目标焊缝的两侧，发射探头与接收探头同步沿目标焊缝移动进行检测，根据接收探头接收到的信号强度分布确定目标焊缝是否具有缺陷；当目标焊缝为环形结构时，调整焊缝检测系统使发射探头位于目标焊缝的外侧，接收探头位于目标焊缝的上方，发射探头与接收探头同步沿目标焊缝旋转一周，根据接收探头接收到的信号强度分布确定目标焊缝是否具有缺陷。本发明中的焊缝检测系统对工件上的条形焊缝和环形焊缝都可以进行检测，操作快捷简单，便于技术人员使用。

Description

适用于汽包封头与筒节环焊缝TOFD检测工艺及系统
技术领域
本发明涉及焊缝检测技术领域，尤其涉及一种适用于汽包封头与筒节环焊缝TOFD检测工艺及系统。
背景技术
时差衍射法，也称TOFD法，是一种基于超声波与缺陷端部的相互作用，此相互作用的结果。在相当大的角度范围发射衍射波。检出衍射波就能确定缺陷的存在以及缺陷的埋深和长度等。目前TOFD检测技术已经成熟应用于汽包封头与筒节环焊缝的检测，但是由于工件上焊缝的位置以及形态比较复杂，具有不确定性，如何快速有效的针对不同的焊缝进行检测是一个亟待解决的技术问题，基于此提出本发明。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出适用于汽包封头与筒节环焊缝TOFD检测工艺，对工件上的条形焊缝和环形焊缝都可以进行检测，操作快捷简单，便于技术人员使用。
本发明提出适用于汽包封头与筒节环焊缝TOFD检测工艺，应用于焊缝检测系统中，焊缝检测系统具有发射探头与接收探头，检测方法如下：
当目标焊缝为条形结构时，调整焊缝检测系统使发射探头和接收探头分别设置于目标焊缝的两侧，发射探头与接收探头同步沿目标焊缝移动进行检测，根据接收探头接收到的信号强度分布确定目标焊缝是否具有缺陷；
当目标焊缝为环形结构时，调整焊缝检测系统使发射探头位于目标焊缝的外侧，接收探头位于目标焊缝的上方，发射探头与接收探头同步沿目标焊缝旋转一周，根据接收探头接收到的信号强度分布确定目标焊缝是否具有缺陷。
适用于汽包封头与筒节环焊缝TOFD的焊缝检测系统，包括有固定环板，固定环板的底端环形分布有三个用于夹持固定工件的固定机构，固定环板的顶端转动连接有传动环板，传动环板的顶端固定连接有弧形滑轨，弧形滑轨的外侧滑动连接有用于对工件上的焊缝进行检测的检测机构，发射探头与接收探头均设置于该检测机构上。
优选的，固定机构包括有呈L型结构的支撑杆，支撑杆的顶端与固定环板固定连接，支撑杆的水平段内部开设有滑槽，滑槽的内部滑动连接有滑动杆，滑动杆的一端固定连接有用于夹持工件的夹板，滑动杆的另一端转动连接有螺纹杆，螺纹杆通过螺纹管与支撑杆螺纹连接，螺纹杆的一端固定连接有旋转件。
优选的，检测机构包括滑动件，滑动件的内侧设有滑槽，滑动件通过滑槽与弧形滑轨滑动连接，滑动件的底端转动连接有固定板，固定板的底端两侧均铰接有传动杆，传动杆的外侧铰接有伸缩杆，伸缩杆远离传动杆的一端与固定板铰接，传动杆的底端铰接有楔块，发射探头和接收探头分别安装在两个楔块上，滑动件的一侧安装有编码器。
优选的，滑动件的内侧固定连接有滚轮，滑动件通过滚轮与弧形滑轨滚动连接。
优选的，滑动件的顶端固定连接有第二电机，第二电机的电机轴上固定连接有第二齿轮，弧形滑轨的顶部形成有齿条，第二齿轮与齿条啮合连接。
优选的，固定环板的顶端开设有滑槽，传动环板的底端固定连接有滑块，滑块位于滑槽内并与之滑动连接；传动环板的一侧啮合连接有第一齿轮，第一齿轮的下方设有第一电机，第一电机的电机轴与第一齿轮的中心固定连接，第一电机的机座端固定于固定环板上。
本发明中焊缝检测系统的使用方法如下：将该焊缝检测系统移动至工件上方，通过固定机构将工件夹持固定，检测工件的第一焊缝时，转动传动环板使弧形滑轨与第一焊缝平行，接收探头与发射探头分布于第一焊缝的两侧，驱动检测机构沿弧形滑轨移动，使两个探头从第一焊缝的一端移动到另一端，完成检测；检测工件的第二焊缝时，检测机构动作使接收探头分布于第二焊缝上方，发射探头分布于第二焊缝的外侧，之后转动传动环板带动检测机构绕着第二焊缝旋转一圈完成检测。
本发明中的有益效果为：本发明中的检测系统通过固定环板底部的固定机构可对工件形成夹持固定，而固定环板顶部转动连接的传动环板上连接有弧形滑轨，检测焊缝的检测机构滑动设置于该弧形滑轨上，通过转动传动环板可对检测机构上的探头进行位置的调整，随后通过检测机构沿弧形滑轨移动即可完成对焊缝的检测，另外检测机构上的两个探头还可以进行旋转与工件上的环形焊缝相适配，通过转动传动环板即可完成对环形焊缝的检测。本发明中的焊缝检测系统对工件上的条形焊缝和环形焊缝都可以进行检测，操作快捷简单，便于技术人员使用。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明中检测系统的三维示意图；
图2为图1中的三维剖面示意图；
图3为本发明中检测机构的三维示意图；
图4为本发明中固定机构的三维剖面示意图；
图5为本发明中检测系统用于第一焊缝的检测示意图；
图6为本发明中检测系统用于第二焊缝的检测示意图。
图中：1、固定环板；2、传动环板；3、第一齿轮；4、第一电机；5、弧形滑轨；6、齿条；7、检测机构；7-1、滑动件；7-2、滚轮；7-3、编码器；7-4、第二电机；7-5、第二齿轮；7-6、固定板；7-7、传动杆；7-8、伸缩杆；7-9、楔块；8、固定机构；8-1、支撑杆；8-2、滑动杆；8-3、夹板；8-4、螺纹杆；8-5、旋转件；9、工件；10-1、第一焊缝；10-2、第二焊缝。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
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“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。
适用于汽包封头与筒节环焊缝TOFD检测工艺，方法如下：
当目标焊缝为条形结构时，调整焊缝检测系统使发射探头和接收探头分别设置于目标焊缝的两侧，发射探头与接收探头同步沿目标焊缝移动进行检测，根据接收探头接收到的信号强度分布确定目标焊缝是否具有缺陷；
当目标焊缝为环形结构时，调整焊缝检测系统使发射探头位于目标焊缝的外侧，接收探头位于目标焊缝的上方，发射探头与接收探头同步沿目标焊缝旋转一周，根据接收探头接收到的信号强度分布确定目标焊缝是否具有缺陷。
适用于汽包封头与筒节环焊缝TOFD的焊缝检测系统，如图1所示，包括有固定环板1，固定环板1的底端环形分布有三个用于夹持固定工件9的固定机构8，固定环板1的顶端转动连接有传动环板2，传动环板2的顶端固定连接有弧形滑轨5，弧形滑轨5的外侧滑动连接有用于对工件9上的焊缝进行检测的检测机构7，发射探头与接收探头均设置于该检测机构7上。
具体的，如图4所示，本实施例中固定机构8包括有呈L型结构的支撑杆8-1，支撑杆8-1的顶端与固定环板1固定连接，支撑杆8-1的水平段内部开设有滑槽，滑槽的内部滑动连接有滑动杆8-2，滑动杆8-2的一端固定连接有用于夹持工件9的夹板8-3，滑动杆8-2的另一端转动连接有螺纹杆8-4，螺纹杆8-4通过螺纹管与支撑杆8-1螺纹连接，螺纹杆8-4的一端固定连接有旋转件8-5，固定工件9时，通过转动旋转件8-5进行固定，并使固定环板1的圆心与工件9的圆心重合，旋转件8-5带动螺纹杆8-4旋转并推动滑动杆8-2向内侧移动，滑动杆8-2带动夹板8-3移动对工件9进行夹持固定。
如图3所示，本实施例中的检测机构7包括滑动件7-1，滑动件7-1的内侧设有滑槽，滑动件7-1通过滑槽与弧形滑轨5滑动连接，滑动件7-1的底端转动连接有固定板7-6，固定板7-6的底端两侧均铰接有传动杆7-7，传动杆7-7的外侧铰接有伸缩杆7-8，伸缩杆7-8远离传动杆7-7的一端与固定板7-6铰接，传动杆7-7的底端铰接有楔块7-9，发射探头和接收探头分别安装在两个楔块7-9上，滑动件7-1在弧形滑轨5上移动时带动两个楔块7-9与之同步移动，并且两个楔块7-9移动的同时与伸缩杆7-8不断的配合，使楔块7-9始终与工件9顶端相贴合，滑动件7-1的一侧还安装有编码器7-3。
进一步的，滑动件7-1的内侧固定连接有滚轮7-2，滑动件7-1通过滚轮7-2与弧形滑轨5滚动连接，滚轮7-2共设置有四组，分别与弧形滑轨5的底部与顶部相接触，可减小弧形滑轨5与滑动件7-1之间的摩擦力。
另外，本实施例中的滑动件7-1在弧形滑轨5上的移动通过第二电机7-4驱动齿轮齿条组件配合来实现，具体的，滑动件7-1的顶端固定连接有第二电机7-4，第二电机7-4的电机轴上固定连接有第二齿轮7-5，弧形滑轨5的顶部形成有齿条6，第二齿轮7-5与齿条6啮合连接，通过第二电机7-4驱动齿轮7-5旋转，而齿轮7-5与齿条6相啮合从而驱动滑动件7-1进行移动。
另外，如图2所示，固定环板1的顶端开设有滑槽，传动环板2的底端固定连接有滑块，滑块位于滑槽内并与之滑动连接；传动环板2的一侧啮合连接有第一齿轮3，第一齿轮3的下方设有第一电机4，第一电机4的电机轴与第一齿轮3的中心固定连接，第一电机4的机座端固定于固定环板1上，通过第一电机4驱动第一齿轮3转动，而传动环板2与第一齿轮3啮合，进而使传动环板2进行旋转。
本发明中焊缝检测系统的使用方法如下：将该焊缝检测系统移动至工件9上方，通过固定机构8将工件9夹持固定，具体的，固定工件9时，通过转动旋转件8-5进行固定，并使固定环板1的圆心与工件9的圆心重合，旋转件8-5带动螺纹杆8-4旋转并推动滑动杆8-2向内侧移动，滑动杆8-2带动夹板8-3移动对工件9进行夹持固定。检测工件9的第一焊缝10-1时，转动传动环板2使弧形滑轨5与第一焊缝10-1平行，接收探头与发射探头分布于第一焊缝10-1的两侧，驱动检测机构7沿弧形滑轨5移动，使两个探头从第一焊缝10-1的一端移动到另一端，完成检测。具体的操作为：启动第一电机4，第一电机4通过电机轴带动第一齿轮3旋转，第一齿轮3通过传动环板2带动弧形滑轨5旋转，在弧形滑轨5与第一焊缝10-1平行时关闭第一电机4，此时两个探头分别位于第一焊缝10-1的两侧。启动伸缩杆7-8，伸缩杆7-8的伸缩运动可使传动杆7-7进行角度调整，传动杆7-7带动楔块7-9进行旋转，使楔块7-9与工件9的顶端贴合，启动第二电机7-4，第二电机7-4通过电机轴带动第二齿轮7-5旋转，第二齿轮7-5与齿条6的啮合连接可带动检测机构7在弧形滑轨5上移动，检测机构7在弧形滑轨5上移动时伸缩杆7-8动作使楔块7-9始终与工件9顶部相贴合。两个探头从第一焊缝10-1的一端移动到另一端，完成检测。检测工件9的第二焊缝10-2时，检测机构7动作使接收探头分布于第二焊缝10-2上方，发射探头分布于第二焊缝10-2的外侧，之后转动传动环板2带动检测机构7绕着第二焊缝10-2旋转一圈完成检测。具体的操作为：启动第二电机7-4，带动检测机构7移动到第二焊缝10-2的上方，关闭第二电机7-4。启动伸缩杆7-8，伸缩杆7-8的伸缩运动可使传动杆7-7进行角度调整，转动固定板7-6带动楔块7-9进行旋转，在两个楔块7-9分别与工件9的顶端和外侧贴合时，关闭伸缩杆7-8，此时的状态如图六所示。之后启动第一电机4，带动检测机构7绕着第二焊缝10-2旋转一圈完成检测。
以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.适用于汽包封头与筒节环焊缝TOFD检测工艺，其特征在于，包括如下方法：
当目标焊缝为条形结构时，调整焊缝检测系统使发射探头和接收探头分别设置于目标焊缝的两侧，发射探头与接收探头同步沿目标焊缝移动进行检测，根据接收探头接收到的信号强度分布确定目标焊缝是否具有缺陷；
当目标焊缝为环形结构时，调整焊缝检测系统使发射探头位于目标焊缝的外侧，接收探头位于目标焊缝的上方，发射探头与接收探头同步沿目标焊缝旋转一周，根据接收探头接收到的信号强度分布确定目标焊缝是否具有缺陷。
2.适用于汽包封头与筒节环焊缝TOFD检测系统，其特征在于，包括有固定环板(1)，固定环板(1)的底端环形分布有三个用于夹持固定工件(9)的固定机构(8)，固定环板(1)的顶端转动连接有传动环板(2)，传动环板(2)的顶端固定连接有弧形滑轨(5)，弧形滑轨(5)的外侧滑动连接有用于对工件(9)上的焊缝进行检测的检测机构(7)，发射探头与接收探头均设置于该检测机构(7)上。
3.根据权利要求2所述的适用于汽包封头与筒节环焊缝TOFD检测系统，其特征在于，固定机构(8)包括有呈L型结构的支撑杆(8-1)，支撑杆(8-1)的顶端与固定环板(1)固定连接，支撑杆(8-1)的水平段内部开设有滑槽，滑槽的内部滑动连接有滑动杆(8-2)，滑动杆(8-2)的一端固定连接有用于夹持工件(9)的夹板(8-3)，滑动杆(8-2)的另一端转动连接有螺纹杆(8-4)，螺纹杆(8-4)通过螺纹管与支撑杆(8-1)螺纹连接，螺纹杆(8-4)的一端固定连接有旋转件(8-5)。
4.根据权利要求2所述的适用于汽包封头与筒节环焊缝TOFD检测系统，其特征在于，检测机构(7)包括滑动件(7-1)，滑动件(7-1)的内侧设有滑槽，滑动件(7-1)通过滑槽与弧形滑轨(5)滑动连接，滑动件(7-1)的底端转动连接有固定板(7-6)，固定板(7-6)的底端两侧均铰接有传动杆(7-7)，传动杆(7-7)的外侧铰接有伸缩杆(7-8)，伸缩杆(7-8)远离传动杆(7-7)的一端与固定板(7-6)铰接，传动杆(7-7)的底端铰接有楔块(7-9)，发射探头和接收探头分别安装在两个楔块(7-9)上，滑动件(7-1)的一侧安装有编码器(7-3)。
5.根据权利要求4所述的适用于汽包封头与筒节环焊缝TOFD检测系统，其特征在于，滑动件(7-1)的内侧固定连接有滚轮(7-2)，滑动件(7-1)通过滚轮(7-2)与弧形滑轨(5)滚动连接。
6.根据权利要求5所述的适用于汽包封头与筒节环焊缝TOFD检测系统，其特征在于，滑动件(7-1)的顶端固定连接有第二电机(7-4)，第二电机(7-4)的电机轴上固定连接有第二齿轮(7-5)，弧形滑轨(5)的顶部形成有齿条(6)，第二齿轮(7-5)与齿条(6)啮合连接。
7.根据权利要求2所述的适用于汽包封头与筒节环焊缝TOFD检测系统，其特征在于，固定环板(1)的顶端开设有滑槽，传动环板(2)的底端固定连接有滑块，滑块位于滑槽内并与之滑动连接；传动环板(2)的一侧啮合连接有第一齿轮(3)，第一齿轮(3)的下方设有第一电机(4)，第一电机(4)的电机轴与第一齿轮(3)的中心固定连接，第一电机(4)的机座端固定于固定环板(1)上。
8.根据权利要求2所述的适用于汽包封头与筒节环焊缝TOFD检测系统，其特征在于，焊缝检测系统的使用方法如下：将该焊缝检测系统移动至工件(9)上方，通过固定机构(8)将工件(9)夹持固定，检测工件(9)的第一焊缝(10-1)时，转动传动环板(2)使弧形滑轨(5)与第一焊缝(10-1)平行，接收探头与发射探头分布于第一焊缝(10-1)的两侧，驱动检测机构(7)沿弧形滑轨(5)移动，使两个探头从第一焊缝(10-1)的一端移动到另一端，完成检测；检测工件(9)的第二焊缝(10-2)时，检测机构(7)动作使接收探头分布于第二焊缝(10-2)上方，发射探头分布于第二焊缝(10-2)的外侧，之后转动传动环板(2)带动检测机构(7)绕着第二焊缝(10-2)旋转一圈完成检测。
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