CN117388090B - 一种钢桁架焊缝检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及焊缝检测领域，尤其涉及一种钢桁架焊缝检测系统，包括底座和桁架体，底座上端两侧设置有侧架，侧架上端固定安装有顶板，顶板上设置有驱动组件，顶板上贯穿设置有一组让位槽，每个让位槽内设置有定位组件，驱动组件带动两组定位组件相向运动，顶板底部中央设置有冲压组件，两个输送台之间设置有检测组件，桁架体的焊缝位置处于冲压组件与检测组件之间。本发明对桁架体焊缝进行冲压测试时，桁架体受到压力作用将会在焊缝位置逐渐发生形变，任何微小的形变都将通过检测球反馈到检测杆，利用感应贴片的位移距离直观反馈桁架体焊缝位置的形变量，从而实现对桁架体焊缝的连接强度进行统一标准的连接强度测试。

Description

一种钢桁架焊缝检测系统

技术领域

本发明涉及焊缝检测技术领域，尤其涉及一种钢桁架焊缝检测系统。

背景技术

钢桁架是指用钢材制造的桁架。工业与民用建筑的屋盖结构、吊车梁、桥梁和水工闸门等，常用钢桁架作为主要承重构件。对于钢桁架建筑，往往需要注意其结构和力学性能，所以其质量的检测显得尤为重要，在钢桁架的检测中，最重要的就是要检测其焊缝的质量以及焊缝的连接强度。

目前钢桁架结构在焊接好后，针对其焊缝的检测过程往往都是人工采用目视法或通过相关视觉检测仪器观测焊缝表观质量来判断焊缝连接的可靠性，从而判断该钢桁架为合格品或不合格品，这种视觉检测方式只能够观察到表面的焊缝形态，却不能很好地检测出焊缝位置的实际连接强度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钢桁架焊缝检测系统，旨在解决上述技术问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种钢桁架焊缝检测系统，包括底座和桁架体，所述底座上端两侧设置有侧架，所述侧架上端固定安装有顶板，所述底座上端设置有一对输送台，所述桁架体架置于两个输送台之间并进行输送，所述顶板上设置有驱动组件，所述顶板上贯穿设置有一组让位槽，每个所述让位槽内设置有定位组件，所述驱动组件带动两组定位组件相向运动，所述顶板底部中央设置有冲压组件，两个所述输送台之间设置有检测组件，所述桁架体的焊缝位置处于冲压组件与检测组件之间。

所述定位组件包括驱动杆、固定支架以及副支架，所述驱动杆与驱动组件相连接，所述驱动杆底部与固定支架固定连接，所述固定支架通过连接杆与副支架固定连接，所述固定支架上端设置有上安装板，所述固定支架两侧设置有侧安装板，所述上安装板上固定安装有提升电机，所述侧安装板上固定设置有夹持气缸，所述夹持气缸输出端与夹持板相连接，两组所述夹持板相对设置于桁架体的两侧，且所述提升电机带动夹持板向上抬升。

所述检测组件包括检测筒、检测球以及滑杆，所述检测筒固定安装于底座上，所述检测球固定设置于滑杆顶端且抵靠在桁架体焊缝的底部，所述滑杆滑动贯穿检测筒顶端并与随动板相连接，所述随动板底部设置有检测杆，所述检测杆底部设置有感应贴片，所述检测筒内的底部设置有光电开关，所述光电开关正对着感应贴片设置。

作为本发明进一步的方案：所述检测筒内壁上周向设置有延伸板，所述检测杆从延伸板中央穿过，所述随动板与延伸板之间设置有复位弹簧。

作为本发明进一步的方案：所述夹持气缸输出端与驱动座固定连接，所述驱动座朝向夹持板的一侧设置有楔形块，所述夹持板一侧设置有楔形槽，所述楔形块滑动安装于楔形槽内，所述夹持板朝向桁架体的一端设置有夹持块。

作为本发明进一步的方案：所述夹持板顶端固定设置有连接柱，所述连接柱上固定设置有滑动座，所述提升电机的输出端连接有提升板，所述提升板上贯穿设置有一组滑槽，所述滑动座适配安装于对应的滑槽内。

作为本发明进一步的方案：所述副支架上固定安装有定位气缸，所述定位气缸的输出端连接有定位支架，所述定位支架前端滑动安装有定位板，所述定位支架的两侧设置有限位槽，所述固定支架的两侧设置有限位板，所述限位板适配滑动安装于限位槽内，所述定位支架上固定安装有升降马达，所述升降马达的输出端连接有升降齿轮。

作为本发明进一步的方案：所述定位支架的前端面设置有斜面槽，所述定位板背侧设置有斜面块，所述斜面块适配滑动安装于斜面槽内，所述定位板的一侧设置有齿槽，所述升降齿轮与齿槽齿接配合，所述定位板顶端一体连接有挡板。

作为本发明进一步的方案：所述驱动组件包括双向螺杆，所述顶板上固定安装有转动座，所述双向螺杆转动安装于转动座上，所述双向螺杆上套接设置有从动齿轮，所述顶板上固定安装有驱动电机，所述驱动电机输出端连接有主动齿轮，所述主动齿轮与从动齿轮齿接配合，所述双向螺杆两端的螺纹段分别螺纹贯穿对应的驱动杆。

作为本发明进一步的方案：所述冲压组件包括冲压气缸，所述冲压气缸固定设置于顶板底部，所述冲压气缸输出端固定连接有冲压板，所述冲压板上端四角设置有导杆，所述导杆顶端滑动贯穿顶板并与挡片固定连接，所述挡片与顶板之间设置有压力弹簧，所述冲压板底部设置有冲压块，所述冲压块正对着桁架体的焊缝设置。

本发明的有益效果：

（1）通过设置定位组件，首先利用定位板从两端对桁架体进行限位阻挡，然后利用两端的定位气缸左右推动定位板，以调整桁架体的水平位置，直到桁架体焊缝处于冲压组件的正下方，然后利用夹持气缸通过驱动座对夹持板施加推力作用，从而利用夹持块对桁架体进行夹持固定，同时，提升电机向上抬升提升板，提升板通过连接柱以及滑动座对夹持板施加拉力作用，使得夹持板能够在夹紧桁架体后向上位移，从而实现对桁架体焊缝的准确定位过程。

（2）通过设置检测组件，当对桁架体焊缝进行冲压测试时，桁架体受到压力作用将会在焊缝位置逐渐发生形变，检测球向下位移，随动板向下挤压复位弹簧，任何微小的形变都将通过检测球反馈到检测杆，利用光电开关监测与感应贴片之间的细微间距变化，当冲击压力施加到预设压力值时，通过光电开关监测感应贴片的位移距离，利用感应贴片的位移距离直观反馈桁架体焊缝位置的形变量，从而实现对桁架体焊缝的连接强度进行统一标准的连接强度测试。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1是本发明的整体结构示意图。

图2是本发明中驱动组件的结构示意图。

图3是本发明中冲压组件的结构示意图。

图4是本发明中定位组件的结构示意图。

图5是本发明中提升板和夹持板的结构示意图。

图6是本发明中副支架的结构示意图。

图7是本发明中定位支架的结构示意图。

图8是本发明中定位板的结构示意图。

图9是本发明中检测组件的结构示意图。

图中：1、底座；2、侧架；3、顶板；301、让位槽；302、转动座；4、驱动组件；401、双向螺杆；402、驱动电机；403、主动齿轮；404、从动齿轮；5、冲压组件；501、冲压气缸；502、冲压板；503、导杆；504、挡片；505、压力弹簧；506、冲压块；6、定位组件；61、驱动杆；62、固定支架；621、上安装板；622、侧安装板；623、提升电机；624、提升板；6241、滑槽；625、夹持气缸；6251、驱动座；6252、楔形块；626、夹持板；6261、夹持块；6262、楔形槽；6263、连接柱；6264、滑动座；627、限位板；63、副支架；631、定位气缸；632、定位支架；6321、斜面槽；6322、限位槽；6323、升降马达；6324、升降齿轮；633、定位板；6331、斜面块；6332、齿槽；6333、挡板；64、连接杆；7、输送台；8、桁架体；9、检测组件；901、检测筒；902、检测球；903、滑杆；904、随动板；905、延伸板；906、复位弹簧；907、检测杆；908、感应贴片；909、光电开关。

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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1所示，本发明为一种钢桁架焊缝检测系统，包括底座1和桁架体8，底座1上端两侧设置有侧架2，侧架2上端固定安装有顶板3，底座1上端设置有一对输送台7，桁架体8架置于两个输送台7之间并进行输送，顶板3上设置有驱动组件4，顶板3上贯穿设置有一组让位槽301，每个让位槽301内设置有定位组件6，驱动组件4带动两组定位组件6相向运动，顶板3底部中央设置有冲压组件5，两个输送台7之间设置有检测组件9，桁架体8的焊缝位置处于冲压组件5与检测组件9之间。

具体的，在初始状态下，桁架体8架置在两个输送台7之间进行输送，此时定位组件6不运行，能够为桁架体8在输送台7上让出足够的空间以保证其正常进行上下料，当进行检测时，驱动组件4带动两侧的定位组件6相向运动，同时定位组件6对桁架体8进行阻挡定位，并将桁架体8进行夹紧固定，然后将其向上抬升以脱离输送台7的支撑，同时调整桁架体8的焊缝位置使其处于冲压组件5的正下方，然后利用冲压组件5对焊缝施压，配合检测组件9能够对桁架体8焊缝进行连接强度测试，测试完毕后，再次由输送台7对桁架体8进行输送。

如图4所示，定位组件6包括驱动杆61、固定支架62以及副支架63，驱动杆61与驱动组件4相连接，驱动杆61底部与固定支架62固定连接，固定支架62通过连接杆64与副支架63固定连接，固定支架62上端设置有上安装板621，固定支架62两侧设置有侧安装板622，上安装板621上固定安装有提升电机623，侧安装板622上固定设置有夹持气缸625，夹持气缸625输出端与夹持板626相连接，两组夹持板626相对设置于桁架体8的两侧，且提升电机623带动夹持板626向上抬升。

具体的，通过设置定位组件6，利用夹持气缸625推动夹持板626从两侧对桁架体8进行夹持固定，实现对桁架体8两端的夹持定位，然后利用提升电机623带动夹持板626向上抬升，从而使得桁架体8被抬起以脱离输送台7的底部支撑，从而方便进行焊缝位置的冲压形变测试。

如图9所示，检测组件9包括检测筒901、检测球902以及滑杆903，检测筒901固定安装于底座1上，检测球902固定设置于滑杆903顶端且抵靠在桁架体8焊缝的底部，滑杆903滑动贯穿检测筒901顶端并与随动板904相连接，随动板904底部设置有检测杆907，检测杆907底部设置有感应贴片908，检测筒901内的底部设置有光电开关909，光电开关909正对着感应贴片908设置。

进一步的，检测筒901内壁上周向设置有延伸板905，检测杆907从延伸板905中央穿过，随动板904与延伸板905之间设置有复位弹簧906。

具体的，通过设置检测组件9，当桁架体8被抬升起准备进行测试时，随动板904受到复位弹簧906的作用力而向上位移，从而通过滑杆903向上顶起检测球902，使得检测球902在测试过程中始终贴靠在桁架体8焊缝底部，同时对此状态下感应贴片908与光电开关909的相对位置进行校零。当对桁架体8焊缝进行冲压测试时，桁架体8受到压力作用将会在焊缝位置逐渐发生形变，检测球902向下位移，随动板904向下挤压复位弹簧906，任何微小的形变都将通过检测球902反馈到检测杆907，利用光电开关909监测与感应贴片908之间的细微间距变化，当冲击压力施加到预设压力值时，通过光电开关909监测感应贴片908的位移距离，当位移距离没有超过阈值时，则说明该桁架体8焊缝的连接强度符合标准，当位移距离超过阈值时，则说明该桁架体8焊缝的连接强度没有达标，从而实现对桁架体8焊缝的连接强度进行统一标准的连接强度测试。

其中，根据桁架体8的不同材质或不同型号，可以灵活调整冲压测试时的预设压力值，或者对感应贴片908位移距离的阈值进行适应性调整，以此调整焊缝连接强度测试的测试标准，以满足对不同桁架体8的不同测试需求。

如图5所示，夹持气缸625输出端与驱动座6251固定连接，驱动座6251朝向夹持板626的一侧设置有楔形块6252，夹持板626一侧设置有楔形槽6262，楔形块6252滑动安装于楔形槽6262内，夹持板626朝向桁架体8的一端设置有夹持块6261。

进一步的，夹持板626顶端固定设置有连接柱6263，连接柱6263上固定设置有滑动座6264，提升电机623的输出端连接有提升板624，提升板624上贯穿设置有一组滑槽6241，滑动座6264适配安装于对应的滑槽6241内。

具体的，夹持气缸625通过驱动座6251对夹持板626施加推力作用，从而利用夹持块6261对桁架体8进行夹持固定，此过程中，夹持板626顶端通过连接柱6263以及滑动座6264始终保持在滑槽6241内滑动，以使得夹持板626能够正常实现运动夹持过程。同时，提升电机623启动时，向上抬升提升板624，提升板624通过连接柱6263以及滑动座6264对夹持板626施加拉力作用，使得夹持板626能够在夹紧桁架体8后向上位移，此过程中，楔形块6252始终保持在楔形槽6262内滑动，以使得夹持板626正常实现抬升过程。

需注意的是，本实施例中滑动座6264的两端均向外延伸设置一段距离，使得滑动座6264主体能够卡合在滑槽6241内，既能够保证滑动座6264在滑槽6241内的正常滑动，又能够使滑动座6264约束在滑槽6241内而不会脱离，从而使得提升板624能够通过滑动座6264以及连接柱6263对夹持板626施加向上的提升作用力。

如图6-图8所示，副支架63上固定安装有定位气缸631，定位气缸631的输出端连接有定位支架632，定位支架632前端滑动安装有定位板633，定位支架632的两侧设置有限位槽6322，固定支架62的两侧设置有限位板627，限位板627适配滑动安装于限位槽6322内，定位支架632上固定安装有升降马达6323，升降马达6323的输出端连接有升降齿轮6324。

进一步的，定位支架632的前端面设置有斜面槽6321，定位板633背侧设置有斜面块6331，斜面块6331适配滑动安装于斜面槽6321内，定位板633的一侧设置有齿槽6332，升降齿轮6324与齿槽6332齿接配合，定位板633顶端一体连接有挡板6333。

具体的，在桁架体8被夹持固定之前，首先通过驱动组件4调整两端驱动杆61的位置，使其逐渐靠近桁架体8，同时升降马达6323启动带动升降齿轮6324旋转，从而带动定位板633向下位移，直到定位板633抵靠在桁架体8的端部，进而从两端对桁架体8进行限位阻挡，使其停止输送，然后利用两端的定位气缸631左右推动定位板633，以调整桁架体8的水平位置，直到桁架体8焊缝处于冲压组件5的正下方，然后利用夹持板626对桁架体8进行夹紧并向上抬升，从而实现对桁架体8焊缝的准确定位过程。

如图2所示，驱动组件4包括双向螺杆401，顶板3上固定安装有转动座302，双向螺杆401转动安装于转动座302上，双向螺杆401上套接设置有从动齿轮404，顶板3上固定安装有驱动电机402，驱动电机402输出端连接有主动齿轮403，主动齿轮403与从动齿轮404齿接配合，双向螺杆401两端的螺纹段分别螺纹贯穿对应的驱动杆61。

具体的，驱动电机402启动时，带动主动齿轮403转动，主动齿轮403将通过从动齿轮404带动双向螺杆401转动，从而带动两侧的驱动杆61同步相向位移，直到定位板633抵靠在桁架体8的端部，以方便对很桁架体8进行定位。

如图3所示，冲压组件5包括冲压气缸501，冲压气缸501固定设置于顶板3底部，冲压气缸501输出端固定连接有冲压板502，冲压板502上端四角设置有导杆503，导杆503顶端滑动贯穿顶板3并与挡片504固定连接，挡片504与顶板3之间设置有压力弹簧505，冲压板502底部设置有冲压块506，冲压块506正对着桁架体8的焊缝设置。

具体的，在冲压测试过程中，冲压气缸501推动冲压板502向下位移，底部的冲压块506将对准桁架体8焊缝进行集中施压，此过程中，冲压板502沿着导杆503向下滑动，保证了冲压板502冲压过程中的稳定性，同时压力弹簧505挤压变形，能够对冲压块506的下压冲击力进行缓冲。

本发明的工作原理：如图1-图9所示，在初始状态下，桁架体8架置在两个输送台7之间进行输送，此时定位组件6不运行，能够为桁架体8在输送台7上让出足够的空间以保证其正常进行上下料，在桁架体8被夹持固定之前，首先通过驱动组件4调整两端驱动杆61的位置，使其逐渐靠近桁架体8，同时升降马达6323启动带动升降齿轮6324旋转，从而带动定位板633向下位移，直到定位板633抵靠在桁架体8的端部，进而从两端对桁架体8进行限位阻挡，使其停止输送，然后利用两端的定位气缸631左右推动定位板633，以调整桁架体8的水平位置，直到桁架体8焊缝处于冲压组件5的正下方。夹持气缸625通过驱动座6251对夹持板626施加推力作用，从而利用夹持块6261对桁架体8进行夹持固定，此过程中，夹持板626顶端通过连接柱6263以及滑动座6264始终保持在滑槽6241内滑动，以使得夹持板626能够正常实现运动夹持过程。同时，提升电机623启动，向上抬升提升板624，提升板624通过连接柱6263以及滑动座6264对夹持板626施加拉力作用，使得夹持板626能够在夹紧桁架体8后向上位移，此过程中，楔形块6252始终保持在楔形槽6262内滑动，以使得夹持板626正常实现抬升过程。然后冲压气缸501推动冲压板502向下位移，底部的冲压块506将对准桁架体8焊缝进行集中施压，桁架体8受到压力作用将会在焊缝位置逐渐发生形变，检测球902向下位移，随动板904向下挤压复位弹簧906，任何微小的形变都将通过检测球902反馈到检测杆907，利用光电开关909监测与感应贴片908之间的细微间距变化，当冲击压力施加到预设压力值时，通过光电开关909监测感应贴片908的位移距离，当位移距离没有超过阈值时，则说明该桁架体8焊缝的连接强度符合标准，当位移距离超过阈值时，则说明该桁架体8焊缝的连接强度没有达标，从而实现对桁架体8焊缝的连接强度进行统一标准的连接强度测试。

以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (8)

1.一种钢桁架焊缝检测系统，包括底座（1）和桁架体（8），所述底座（1）上端两侧设置有侧架（2），所述侧架（2）上端固定安装有顶板（3），所述底座（1）上端设置有一对输送台（7），所述桁架体（8）架置于两个输送台（7）之间并进行输送，其特征在于，所述顶板（3）上设置有驱动组件（4），所述顶板（3）上贯穿设置有一组让位槽（301），每个所述让位槽（301）内设置有定位组件（6），所述驱动组件（4）带动两组定位组件（6）相向运动，所述顶板（3）底部中央设置有冲压组件（5），两个所述输送台（7）之间设置有检测组件（9），所述桁架体（8）的焊缝位置处于冲压组件（5）与检测组件（9）之间；

所述定位组件（6）包括驱动杆（61）、固定支架（62）以及副支架（63），所述驱动杆（61）与驱动组件（4）相连接，所述驱动杆（61）底部与固定支架（62）固定连接，所述固定支架（62）通过连接杆（64）与副支架（63）固定连接，所述固定支架（62）上端设置有上安装板（621），所述固定支架（62）两侧设置有侧安装板（622），所述上安装板（621）上固定安装有提升电机（623），所述侧安装板（622）上固定设置有夹持气缸（625），所述夹持气缸（625）输出端与夹持板（626）相连接，两组所述夹持板（626）相对设置于桁架体（8）的两侧，且所述提升电机（623）带动夹持板（626）向上抬升；

所述检测组件（9）包括检测筒（901）、检测球（902）以及滑杆（903），所述检测筒（901）固定安装于底座（1）上，所述检测球（902）固定设置于滑杆（903）顶端且抵靠在桁架体（8）焊缝的底部，所述滑杆（903）滑动贯穿检测筒（901）顶端并与随动板（904）相连接，所述随动板（904）底部设置有检测杆（907），所述检测杆（907）底部设置有感应贴片（908），所述检测筒（901）内的底部设置有光电开关（909），所述光电开关（909）正对着感应贴片（908）设置。

2.根据权利要求1所述的一种钢桁架焊缝检测系统，其特征在于，所述检测筒（901）内壁上周向设置有延伸板（905），所述检测杆（907）从延伸板（905）中央穿过，所述随动板（904）与延伸板（905）之间设置有复位弹簧（906）。

3.根据权利要求1所述的一种钢桁架焊缝检测系统，其特征在于，所述夹持气缸（625）输出端与驱动座（6251）固定连接，所述驱动座（6251）朝向夹持板（626）的一侧设置有楔形块（6252），所述夹持板（626）一侧设置有楔形槽（6262），所述楔形块（6252）滑动安装于楔形槽（6262）内，所述夹持板（626）朝向桁架体（8）的一端设置有夹持块（6261）。

4.根据权利要求3所述的一种钢桁架焊缝检测系统，其特征在于，所述夹持板（626）顶端固定设置有连接柱（6263），所述连接柱（6263）上固定设置有滑动座（6264），所述提升电机（623）的输出端连接有提升板（624），所述提升板（624）上贯穿设置有一组滑槽（6241），所述滑动座（6264）适配安装于对应的滑槽（6241）内。

5.根据权利要求4所述的一种钢桁架焊缝检测系统，其特征在于，所述副支架（63）上固定安装有定位气缸（631），所述定位气缸（631）的输出端连接有定位支架（632），所述定位支架（632）前端滑动安装有定位板（633），所述定位支架（632）的两侧设置有限位槽（6322），所述固定支架（62）的两侧设置有限位板（627），所述限位板（627）适配滑动安装于限位槽（6322）内，所述定位支架（632）上固定安装有升降马达（6323），所述升降马达（6323）的输出端连接有升降齿轮（6324）。

6.根据权利要求5所述的一种钢桁架焊缝检测系统，其特征在于，所述定位支架（632）的前端面设置有斜面槽（6321），所述定位板（633）背侧设置有斜面块（6331），所述斜面块（6331）适配滑动安装于斜面槽（6321）内，所述定位板（633）的一侧设置有齿槽（6332），所述升降齿轮（6324）与齿槽（6332）齿接配合，所述定位板（633）顶端一体连接有挡板（6333）。

7.根据权利要求1所述的一种钢桁架焊缝检测系统，其特征在于，所述驱动组件（4）包括双向螺杆（401），所述顶板（3）上固定安装有转动座（302），所述双向螺杆（401）转动安装于转动座（302）上，所述双向螺杆（401）上套接设置有从动齿轮（404），所述顶板（3）上固定安装有驱动电机（402），所述驱动电机（402）输出端连接有主动齿轮（403），所述主动齿轮（403）与从动齿轮（404）齿接配合，所述双向螺杆（401）两端的螺纹段分别螺纹贯穿对应的驱动杆（61）。

8.根据权利要求1所述的一种钢桁架焊缝检测系统，其特征在于，所述冲压组件（5）包括冲压气缸（501），所述冲压气缸（501）固定设置于顶板（3）底部，所述冲压气缸（501）输出端固定连接有冲压板（502），所述冲压板（502）上端四角设置有导杆（503），所述导杆（503）顶端滑动贯穿顶板（3）并与挡片（504）固定连接，所述挡片（504）与顶板（3）之间设置有压力弹簧（505），所述冲压板（502）底部设置有冲压块（506），所述冲压块（506）正对着桁架体（8）的焊缝设置。