CN117554488B - 一种超声干耦合的罐体缺陷智能检测小车 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及缺陷探测设备领域,公开了一种超声干耦合的罐体缺陷智能检测小车,包括:底盘、超声探头、运动轮、直线运动机构、连接轴以及柔性轮,运动轮带动装置整体行进至目标表面,直线运动机构带动运动端部将柔性轮抵向目标表面,根据目标表面的材料、结构厚度以及表面粗糙度,调整直线运动机构,改变柔性轮抵向目标表面的紧实程度,从而变相改变了超声探头与目标表面之间的间距,以及改变了超声探头与目标表面之间的耦合液的厚度,使其适应于各种情况中的检测任务,继而运动轮带动装置整体在目标表面上行进,柔性轮伴随滚动并保持着形变程度,从而完成区域性的超声检测,上述过程中克服了现有技术的不足,实现了有益效果。
Description
技术领域
本发明涉及缺陷探测设备领域,具体涉及一种超声干耦合的罐体缺陷智能检测小车。
背景技术
无损检测是一种不破坏被检测物体的完整性和功能的检测技术,它利用声波、电磁波、光波等物理现象,对材料、零件、设备的缺陷、性能、状态进行检测和评价。超声波检测作为无损检测中最常用的方法之一,广泛应用于多个技术领域,是一种利用超声波在材料中的传播和反射特性,来探测焊缝内部缺陷的无损检测方法,需要在使用时在待检测的区域表面,即目标表面涂抹超声耦合液才能实现超声检测的效果。
在现有技术中,在进行超声波检测狭窄结构空间时,人为地往目标表面上涂抹超声耦合液,继而使用遥控小车携带超声探头进入狭窄结构,保持超声探头朝向目标表面,且抵在目标表面上的超声耦合液的表层,在行进中进行区域检测。
但是在实际运用中,在针对不同目标表面的检测中,由于各表面会存在不同材料相同厚度/相同材料不同厚度/相同材料不同粗糙度等情况,对于这些不同的情况需要涂抹不同厚度的超声耦合液来调整超声探头与目标表面之间的间距,以此来获得良好且适配的精准度,从而使得上述的现有技术具有灵活度、适应性以及综合精度较差的缺陷。
发明内容
本发明提供了一种能够适应于各种材质、结构厚度、表面粗糙度的检测任务的超声干耦合的罐体缺陷智能检测小车,包括:
底盘、超声探头以及运动轮,运动轮设于底盘上,运动轮带动底盘在目标表面上行进,底盘与目标表面相平行,超声探头设于底盘上,超声探头用于对目标表面进行超声检测;
直线运动机构,直线运动机构设于底盘上,直线运动机构具有运动端部,运动端部能够在垂直于底盘的方向上进行运动;
连接轴,连接轴固定连接于运动端部上,运动端部带动连接轴远离/靠近与运动轮相抵的目标表面,超声探头固定连接于连接轴上;
柔性轮,柔性轮包括:柔性胎,具有柔性与弹性,柔性胎转动连接于连接轴上,柔性胎内部具有空腔且柔性胎朝向连接轴的一侧具有环形开口,超声探头穿过环形开口位于空腔内部,空腔内部充盈有超声耦合液,超声探头浸于超声耦合液中。
进一步地,所柔性轮还包括:封闭件,封闭件的中部具有通孔,连接轴穿过通孔,封闭件转动连接于连接轴上,且封闭件与柔性胎为同轴关系,封闭件的外侧边缘与柔性胎相连接,以此实现柔性胎与连接轴的转动连接。
进一步地,超声探头与柔性轮具有多个,一个超声探头与一个柔性轮相对应,连接轴与运动轮的轮轴线相平行,超声探头并排固定连接于连接轴上,柔性轮并排转动连接于连接轴上。
进一步地,底盘上连接有伸缩杆,伸缩杆与底盘相垂直,运动端部固定连接于伸缩杆上,伸缩杆外套设有弹簧,弹簧的一端与运动端部相固定连接,弹簧的另一端与底盘相固定连接。
进一步地,直线运动机构还包括:电机,电机设于底盘上,运动端部与电机相连接,电机用于驱动运动端部在垂直于底盘的方向上运动。
进一步地,运动轮包括:轮体与磁性件,轮体设于底盘上,磁性件设于轮体内部,磁性件能够与目标表面产生磁吸作用。
进一步地,直线运动机构还包括:
延伸部,固定连接于运动端部上,运动轮位于目标表面与延伸部之间;
电磁铁,电磁铁固定连接于延伸部上,电磁铁能够与磁性件之间产生磁吸力,电磁铁产生的磁吸力能够进行调节。
进一步地,运动轮包括:轮体与电磁铁,轮体设于底盘上,电磁铁设于轮体内部,电磁铁能够与目标表面产生磁吸作用,电磁铁产生的磁吸力能够进行调节。
进一步地,直线运动机构还包括:磁性件,磁性件固定连接于运动端部上,电磁铁能够与磁性件之间产生磁吸力。
进一步地,连接轴也有多个,各连接轴相平行地并排固定连接于运动端部上。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:运动轮带动装置整体进入待检测结构中并且行进至目标表面,直线运动机构启动,带动运动端部进行运动,从而将柔性轮抵向目标表面,根据目标表面的材料、结构厚度以及表面粗糙度,调整直线运动机构,从而微动运动端部改变柔性轮抵向目标表面的紧实程度,由于柔性胎具有柔性的形变能力且内部充盈有超声耦合液,且超声探头与连接轴保持着相对于底盘的静止状态,实际上运动端部的运动改变了柔性胎的形变程度,从而变相改变了超声探头与目标表面之间的间距,以及改变了超声探头与目标表面之间的耦合液的厚度,使其能够通过调整适应于各种材质、结构厚度、表面粗糙度的检测任务,继而运动轮带动装置整体在目标表面上行进,柔性轮伴随滚动的同时保持着其与目标表面接触部分的形变程度,从而完成区域性的超声检测,上述过程中不需要再额外进行耦合液涂抹的步骤,克服了现有技术的不足,提升了装置的灵活度与适应性,实现了有益效果。
附图说明
图1为一种实施例的整体结构立体示意图;
图2为一种实施例的细节结构主视剖面图;
图3为第一种实施例的整体结构侧视剖面示意图;
图4为第二种实施例的整体结构侧视剖面示意图;
图5为第三种实施例的整体结构侧视剖面示意图。
附图标记说明:
1、底盘;11、伸缩杆;12、弹簧;2、超声探头;3、运动轮;4、直线运动机构;41、运动端部;42、延伸部;5、连接轴;6、柔性轮;61、柔性胎;62、封闭件;7、电磁铁;8磁性件。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式进行详细描述,但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明提供的一种超声干耦合的罐体缺陷智能检测小车,包括:底盘1、超声探头2、运动轮3、直线运动机构、连接轴5以及柔性轮6,其中运动轮3设于底盘1上,运动轮3带动底盘1在目标表面上行进,底盘1与目标表面相平行,超声探头2设于底盘1上,超声探头2用于对目标表面进行超声检测;直线运动机构设于底盘1上,直线运动机构具有运动端部41,运动端部41能够在垂直于底盘1的方向上进行运动;连接轴5固定连接于运动端部41上,运动端部41带动连接轴5远离/靠近与运动轮3相抵的目标表面,超声探头2固定连接于连接轴5上;柔性轮6包括:柔性胎61,具有柔性与弹性,柔性胎61转动连接于连接轴5上,柔性胎61内部具有空腔且柔性胎61朝向连接轴5的一侧具有环形开口,超声探头2穿过环形开口位于空腔内部,空腔内部充盈有超声耦合液,超声探头2浸于超声耦合液中。
具体地,请参考图1-图3,在使用时,运动轮3带动装置整体进入待检测结构中并且行进至目标表面,直线运动机构启动,带动运动端部41进行运动,从而将柔性轮6抵向目标表面,根据目标表面的材料、结构厚度以及表面粗糙度,调整直线运动机构,从而微动运动端部41改变柔性轮6抵向目标表面的紧实程度,由于柔性胎61具有柔性的形变能力且内部充盈有超声耦合液,且超声探头2与连接轴5保持着相对于底盘的静止状态,实际上运动端部41的运动改变了柔性胎61的形变程度,从而变相改变了超声探头2与目标表面之间的间距,以及改变了超声探头2与目标表面之间的耦合液的厚度,使其能够通过调整适应于各种材质、结构厚度、表面粗糙度的检测任务,继而运动轮3带动装置整体在目标表面上行进,柔性轮6伴随滚动的同时保持着其与目标表面接触部分的形变程度,从而完成区域性的超声检测,上述过程中克服了现有技术的不足,提升了装置的灵活度与适应性,实现了有益效果。
进一步地,所柔性轮6还包括:封闭件62,封闭件62的中部具有通孔,连接轴5穿过通孔,封闭件62转动连接于连接轴5上,且封闭件62与柔性胎61为同轴关系,封闭件62的外侧边缘与柔性胎61相连接,以此实现柔性胎61与连接轴5的转动连接。
进一步地,超声探头2与柔性轮6具有多个,一个超声探头2与一个柔性轮6相对应,连接轴5与运动轮3的轮轴线相平行,超声探头2并排固定连接于连接轴5上,柔性轮6并排转动连接于连接轴5上。从而形成检测列,提升检测区域范围。
进一步地,提供了第一种实施例,请参考图3,直线运动机构还包括:电机,电机设于底盘1上,运动端部41与电机相连接,电机用于驱动运动端部41在垂直于底盘1的方向上运动。
在这第一种实施例中,使用电机作为直线运动机构的驱动设备,具有安装设计简单,成本低廉的有益效果。
进一步地,提供了第二种实施例,请参考图4,底盘1上连接有伸缩杆11,伸缩杆11与底盘1相垂直,运动端部41固定连接于伸缩杆11上,伸缩杆11外套设有弹簧12,弹簧12的一端与运动端部41相固定连接,弹簧12的另一端与底盘1相固定连接。伸缩杆11与弹簧12的设置能够为运动端部41起到弹性支撑作用,在不影响其运动的前提下能够支撑运动端部41。
且运动轮3包括:轮体与磁性件8,轮体设于底盘1上,磁性件8设于轮体内部,磁性件8能够与目标表面产生磁吸作用。在轮体上设置磁性件8能够让本装置的行动区域更大,能够依靠磁吸的作用将底盘附着于不是具有一定倾斜的目标表面上,进一步提升了本装置的适应性。
且直线运动机构还包括:延伸部42,固定连接于运动端部41上,运动轮3位于目标表面与延伸部42之间;电磁铁7,电磁铁7固定连接于延伸部42上,电磁铁7能够与磁性件8之间产生磁吸力,电磁铁7产生的磁吸力能够进行调节。
在这第二种实施例中,在具有磁性件8的附着功能的条件下,利用磁性件8特别设置了电磁铁7作为直线运动机构的驱动设备,通过改变电磁铁7的通过电流来实现运动端部41的运动与改变其能够提供给柔性轮6的载荷,无需额外增设电机,且其调节效果更为精细,产生的驱动力也更大,更适配于为静止部件(柔性轮6)提供静载荷使其变形的加载形式。且将电磁铁7通过延伸部42设置在运动端部41上的安装设计较为简单,成本相对较低。
进一步地,提供了第三种实施例,请参考图1以及5,底盘1上连接有伸缩杆11,伸缩杆11与底盘1相垂直,运动端部41固定连接于伸缩杆11上,伸缩杆11外套设有弹簧12,弹簧12的一端与运动端部41相固定连接,弹簧12的另一端与底盘1相固定连接。
且运动轮3包括:轮体与电磁铁7,轮体设于底盘1上,电磁铁7设于轮体内部,电磁铁7能够与目标表面产生磁吸作用,电磁铁7产生的磁吸力能够进行调节。电磁铁7设于轮体内部,电磁铁7能够与目标表面产生磁吸作用。在轮体上设置电磁铁7能够让本装置的行动区域更大,能够依靠磁吸的作用将底盘附着于不是具有一定倾斜的目标表面上,进一步提升了本装置的适应性,且电磁铁7能够通过改变电磁铁7的通过电流来改变其磁吸力,使其能够适应于更大角度范围中的倾斜表面,进一步提升了本装置的适应性。
且直线运动机构还包括:磁性件8,磁性件8固定连接于运动端部41上,电磁铁7能够与磁性件8之间产生磁吸力。
在这第三种实施例中,在具有电磁铁7的附着功能的条件下,利用电磁铁7特别设置了磁性件8,使得电磁铁7同时成为了作为直线运动机构的驱动设备,通过改变电磁铁7的通过电流来改变其磁吸力,从而实现运动端部41的运动,同时能够改变提供给柔性轮6的载荷,无需额外增设电机,且其调节效果更为精细,产生的驱动力也更大,更适配于为静止部件(柔性轮6)提供静载荷使其变形的加载形式。且电磁铁设置于轮体中能够减少运动端部41上承载的重量,使得其初始状态下柔性轮6的形变程度较小,可调节范围更大。
进一步地,连接轴5也有多个,各连接轴5相平行地并排固定连接于运动端部41上,从而可以增设更多的柔性轮6与超声探头2形成检测阵列,进一步提升检测精度。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,能够理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下能够对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种超声干耦合的罐体缺陷智能检测小车,包括底盘(1)、超声探头(2)以及运动轮(3),所述运动轮(3)设于所述底盘(1)上,所述运动轮(3)带动底盘(1)在目标表面上行进,底盘(1)与目标表面相平行,所述超声探头(2)设于所述底盘(1)上,所述超声探头(2)用于对目标表面进行超声检测,其特征在于,还包括:
直线运动机构,所述直线运动机构设于所述底盘(1)上,所述直线运动机构具有运动端部(41),所述运动端部(41)能够在垂直于所述底盘(1)的方向上进行运动;
连接轴(5),所述连接轴(5)固定连接于所述运动端部(41)上,所述运动端部(41)带动连接轴(5)远离/靠近与运动轮(3)相抵的目标表面,所述超声探头(2)固定连接于所述连接轴(5)上;
柔性轮(6),所述柔性轮(6)包括:柔性胎(61),具有柔性与弹性,所述柔性胎(61)转动连接于所述连接轴(5)上,所述柔性胎(61)内部具有空腔且柔性胎(61)朝向连接轴(5)的一侧具有环形开口,所述超声探头(2)穿过所述环形开口位于所述空腔内部,所述空腔内部充盈有超声耦合液,超声探头(2)浸于超声耦合液中;
所述柔性轮(6)还包括:封闭件(62),所述封闭件(62)的中部具有通孔,所述连接轴(5)穿过所述通孔,所述封闭件(62)转动连接于所述连接轴(5)上,且封闭件(62)与柔性胎(61)为同轴关系,所述封闭件(62)的外侧边缘与柔性胎(61)相连接,以此实现柔性胎(61)与连接轴(5)的转动连接;
所述超声探头(2)与柔性轮(6)具有多个,一个超声探头(2)与一个柔性轮(6)相对应,所述连接轴(5)与运动轮(3)的轮轴线相平行,超声探头(2)并排固定连接于所述连接轴(5)上,柔性轮(6)并排转动连接于所述连接轴(5)上;
所述直线运动机构还包括:电机,所述电机设于底盘(1)上,所述运动端部(41)与电机相连接,所述电机用于驱动运动端部(41)在垂直于底盘(1)的方向上运动。
2.如权利要求1所述的一种超声干耦合的罐体缺陷智能检测小车,其特征在于,所述底盘(1)上连接有伸缩杆(11),所述伸缩杆(11)与底盘(1)相垂直,所述运动端部(41)固定连接于所述伸缩杆(11)上,所述伸缩杆(11)外套设有弹簧(12),所述弹簧(12)的一端与运动端部(41)相固定连接,弹簧(12)的另一端与所述底盘(1)相固定连接。
3.如权利要求2所述的一种超声干耦合的罐体缺陷智能检测小车,其特征在于,所述运动轮(3)包括:轮体与磁性件(8),所述轮体设于底盘(1)上,所述磁性件(8)设于轮体内部,所述磁性件(8)能够与目标表面产生磁吸作用。
4.如权利要求3所述的一种超声干耦合的罐体缺陷智能检测小车,其特征在于,所述直线运动机构还包括:
延伸部(42),固定连接于所述运动端部(41)上,所述运动轮(3)位于目标表面与延伸部(42)之间;
电磁铁(7),所述电磁铁(7)固定连接于所述延伸部(42)上,所述电磁铁(7)能够与所述磁性件(8)之间产生磁吸力,所述电磁铁(7)产生的磁吸力能够进行调节。
5.如权利要求2所述的一种超声干耦合的罐体缺陷智能检测小车,其特征在于,所述运动轮(3)包括:轮体与电磁铁(7),所述轮体设于底盘(1)上,所述电磁铁(7)设于轮体内部,所述电磁铁(7)能够与目标表面产生磁吸作用,所述电磁铁(7)产生的磁吸力能够进行调节。
6.如权利要求5所述的一种超声干耦合的罐体缺陷智能检测小车,其特征在于,所述直线运动机构还包括:磁性件(8),所述磁性件(8)固定连接于所述运动端部(41)上,所述电磁铁(7)能够与所述磁性件(8)之间产生磁吸力。
7.如权利要求1所述的一种超声干耦合的罐体缺陷智能检测小车,其特征在于,所述连接轴(5)也有多个,各连接轴(5)相平行地并排固定连接于所述运动端部(41)上。
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