CN117761167B - 一种自动式钢板探伤用超声波检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动式钢板探伤用超声波检测装置，涉及超声探测技术领域，包括工作台，所述工作台的上表面固定安装有滚轮，所述工作台的内部固定安装有第一定位机构，所述工作台的内部固定安装有限位机构，所述工作台的上表面固定连接有支撑柱，所述支撑柱的上表面固定连接有顶板，所述顶板的下表面固定安装有y轴移动机构，所述y轴移动机构的输出端固定安装有x轴移动机构，本发明中，通过探伤头对钢板进行检测，同时x轴移动机构带动探伤头延x轴方向移动，y轴移动机构带动探伤头延y轴方向移动，从而对整个钢板进行检测，提高了检测装置的自动化程度。

Description

一种自动式钢板探伤用超声波检测装置

技术领域

本发明涉及超声探测技术领域，尤其涉及一种自动式钢板探伤用超声波检测装置。

背景技术

钢板在轧制过程中可能会存在分层、折叠、裂纹等缺陷。超声波探伤是利用超声能透入金属材料的深处，并由一截面进入另一截面时，在界面边缘发生反射的特点来检查零件缺陷的一种方法，当超声波束自零件表面由探头通至金属内部，遇到缺陷与零件底面时就分别发生反射波，在荧光屏上形成脉冲波形，根据这些脉冲波形来判断缺陷位置和大小。

例如公开号CN218726950U的中国专利文献中公开了一种高效钢板超声波探伤小车，记载了“包括车架、超声波探伤仪器；车架包括平行于钢板表面的车架底盘以及连接车架底盘的车架手扶支架；车架底盘上设有车轮，在车架底盘的前端设有用于安装超声波探伤仪器的探头的探头固定装置”，该装置简化了探伤工序，提升了探伤效率，降低了操作人员的劳动强度等。

但是结合现有技术仍然存在以下缺陷或问题：现有技术主要使用人工进行超声波探伤检查，通过操作人员推动探伤装置在钢板上划线检测，一边挪动超声波探伤仪器，一边施加耦合剂。上述方法存在着操作人员劳动强度大、效率低等问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种自动式钢板探伤用超声波检测装置。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种自动式钢板探伤用超声波检测装置，包括工作台，所述工作台的上表面固定安装有滚轮，所述工作台的内部固定安装有第一定位机构，所述工作台的内部固定安装有限位机构，所述工作台的上表面固定连接有支撑柱，所述支撑柱的上表面固定连接有顶板，所述顶板的下表面固定安装有y轴移动机构，所述y轴移动机构的输出端固定安装有x轴移动机构，所述x轴移动机构的输出端固定连接有安装架，所述安装架的内部固定安装有第二气缸，所述第二气缸的输出端固定连接有排水喷头，所述排水喷头的下表面固定连接有探伤头，所述第二气缸的两侧均固定安装有抽水机构，所述抽水机构的输出端与排水喷头的输入端固定连接。

优选的，所述第一定位机构包括第一气缸，所述工作台的内壁固定连接有第一滑杆，所述第一滑杆的两端均滑动连接有第一移动块，所述第一气缸的输出端与第一移动块的外壁固定连接，所述第一移动块的外壁活动连接有连杆，所述工作台的内壁转动连接有转轴，所述转轴的外壁固定套接有摆动件，所述连杆的另一端均与摆动件活动连接，所述转轴的一端固定安装有角度传感器，所述第一移动块的上表面固定连接有推板，所述工作台的上表面开设有开口，所述推板的另一端通过开口延伸至工作台的上表面。

优选的，所述限位机构包括三轴气缸，所述三轴气缸的输出端固定连接有连接板，所述连接板的上表面固定连接有限位块，所述工作台的上表面开设有开口，所述限位块的另一端通过开口延伸至工作台的上表面。

优选的，所述y轴移动机构包括第一电机，所述第一电机的输出端固定连接有第一丝杠，所述第一丝杠的外壁螺纹连接有第一移动板，所述顶板的下表面固定安装有第一导杆，所述第一移动板与第一导杆滑动连接。

优选的，所述x轴移动机构包括安装板，所述安装板的上表面与第一移动板固定连接，所述安装板的外壁固定安装有第二电机，所述第二电机的输出端固定连接有第二丝杠，所述第二丝杠的外壁螺纹连接有第二移动板，所述安装板的下表面固定安装有第二导杆，所述第二导杆与第二移动板滑动连接。

优选的，所述抽水机构包括齿条，所述齿条固定安装于安装板的下表面，所述安装架的外壁固定安装有支撑架，所述支撑架的另一端固定连接有转动轴，所述转动轴的外壁转动连接有齿轮，所述齿轮与齿条相互啮合，所述齿轮的外壁活动连接有连接杆，所述连接杆的活动连接有第二移动块，所述第二移动块的下表面固定连接有拉杆，所述拉杆的另一端固定连接有活塞，所述活塞的外壁滑动套接有套筒，所述套筒的底部输出端固定连接有排水管，所述套筒的底部输入端固定连接有进水管，所述进水管与排水管的外壁均固定安装有单向阀。

优选的，所述安装架的外壁固定连接有连接架，所述连接架与套筒固定连接，所述连接架的上表面固定连接有第二滑杆，所述第二滑杆与第二移动块滑动连接。

优选的，所述y轴移动机构的下表面固定安装有外壳，所述外壳的内部固定安装有第二定位机构，所述第二定位机构与第一定位机构结构相同，所述第二定位机构的输出端均固定安装有接近开关，所述接近开关为两个，两个所述接近开关分别位于外壳的内部两侧，所述外壳的下表面开设有开口，所述第二移动板的上表面固定安装有接近板，所述接近板通过开口延伸至外壳的内部，所述接近板与两个所述接近开关相互对应。

优选的，所述工作台的上表面开设有多个等距排列的排水孔，所述工作台的外侧设置有主控制器。

本发明的有益效果为：

1、本发明中，通过第一定位机构的设计，第一气缸带动第一移动块往中部靠近，第一移动块通过连杆带动摆动件转动，摆动件带动转轴转动，此时位于摆动件的另一端的第一移动块往中部靠近，通过两个第一移动块带动推板往中部靠近，推板推动钢板往中部靠近，使钢板在检测时保持居中，即通过第一定位机构和限位机构完成对钢板的定位。

2、本发明中，通过探伤头对钢板进行检测，同时x轴移动机构带动探伤头延x轴方向移动，y轴移动机构带动探伤头延y轴方向移动，从而对整个钢板进行检测，提高了检测装置的自动化程度。

3、本发明中，通过抽水机构的设计，移动过程中抽水机构能够将外界水箱内的水抽出，然后通过排水喷头排放至钢板表面，使探伤头与钢板之间产生水膜，此水膜充当超声波探伤的耦合剂，从而顺利完成探伤作业，两侧的抽水机构能够交替工作保证水膜形成，且当x轴移动机构停止工作时，水也停止排放，更加节能环保。

附图说明

图1为本发明的一种自动式钢板探伤用超声波检测装置的俯视图。

图2为本发明的一种自动式钢板探伤用超声波检测装置的侧视图。

图3为本发明的一种自动式钢板探伤用超声波检测装置的工作台的俯视图。

图4为本发明的一种自动式钢板探伤用超声波检测装置的第一定位机构的俯视图。

图5为本发明的一种自动式钢板探伤用超声波检测装置的第一定位机构的结构示意图。

图6为本发明的一种自动式钢板探伤用超声波检测装置的限位机构的结构示意图。

图7为本发明的一种自动式钢板探伤用超声波检测装置的y轴移动机构、x轴移动机构的结构示意图。

图8为本发明的一种自动式钢板探伤用超声波检测装置的y轴移动机构的结构示意图。

图9为本发明的一种自动式钢板探伤用超声波检测装置的x轴移动机构的结构示意图。

图10为本发明的一种自动式钢板探伤用超声波检测装置的外壳、第二定位机构的结构示意图。

图11为本发明的一种自动式钢板探伤用超声波检测装置的抽水机构的结构示意图。

图12为本发明的一种自动式钢板探伤用超声波检测装置的抽水机构的结构示意图；此时为抽水机构的工作状态。

图13为本发明的一种自动式钢板探伤用超声波检测装置的探伤头的运动轨迹示意图。

图中标号：1、工作台；2、滚轮；3、第一定位机构；301、第一气缸；302、第一滑杆；303、第一移动块；304、推板；305、连杆；306、摆动件；307、转轴；308、角度传感器；

4、限位机构；401、三轴气缸；402、连接板；403、限位块；5、支撑柱；6、顶板；

7、y轴移动机构；701、第一电机；702、第一丝杠；703、第一移动板；704、第一导杆；

8、x轴移动机构；801、安装板；802、第二电机；803、第二丝杠；804、第二移动板；805、第二导杆；

9、抽水机构；901、齿条；902、支撑架；903、转动轴；904、齿轮；905、连接杆；906、第二移动块；907、拉杆；908、活塞；909、套筒；910、第二滑杆；911、进水管；912、排水管；913、连接架；

10、探伤头；11、外壳；12、安装架；13、第二气缸；14、排水喷头；15、第二定位机构；16、接近板；17、接近开关；18、排水孔；19、主控制器。

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。

如附图1至附图13所示：

一种自动式钢板探伤用超声波检测装置，包括工作台1，工作台1的上表面固定安装有滚轮2，工作台1的内部固定安装有第一定位机构3，工作台1的内部固定安装有限位机构4，工作台1的上表面固定连接有支撑柱5，支撑柱5的上表面固定连接有顶板6，顶板6的下表面固定安装有y轴移动机构7，y轴移动机构7的输出端固定安装有x轴移动机构8，x轴移动机构8的输出端固定连接有安装架12，安装架12的内部固定安装有第二气缸13，第二气缸13的输出端固定连接有排水喷头14，排水喷头14的下表面固定连接有探伤头10，第二气缸13的两侧均固定安装有抽水机构9，抽水机构9的输出端与排水喷头14的输入端固定连接。

在上述技术方案中，滚轮2通过电机驱动，进行上料，待检测的钢板至于工作台1的上表面，通过滚轮2将钢板输送至顶板6的下方直到钢板与限位机构4接触，然后通过第一定位机构3进行定位，通过探伤头10对钢板进行检测，同时x轴移动机构8带动探伤头10延x轴方向移动，y轴移动机构7带动探伤头10延y轴方向移动，从而对整个钢板进行检测，且移动过程中抽水机构9能够将外界水箱内的水抽出，然后通过排水喷头14排放至钢板表面，使探伤头10与钢板之间产生水膜，此水膜充当超声波探伤的耦合剂，从而顺利完成探伤作业，两侧的抽水机构9能够交替工作保证水膜形成，且当x轴移动机构8停止工作时，水也停止排放，更加节能环保。

如附图3至附图5所示，第一定位机构3包括第一气缸301，工作台1的内壁固定连接有第一滑杆302，第一滑杆302的两端均滑动连接有第一移动块303，第一气缸301的输出端与第一移动块303的外壁固定连接，第一移动块303的外壁活动连接有连杆305，工作台1的内壁转动连接有转轴307，转轴307的外壁固定套接有摆动件306，连杆305的另一端均与摆动件306活动连接，转轴307的一端固定安装有角度传感器308，第一移动块303的上表面固定连接有推板304，工作台1的上表面开设有开口，推板304的另一端通过开口延伸至工作台1的上表面。

在上述技术方案中，启动第一气缸301，第一气缸301收缩，第一气缸301带动第一移动块303往中部靠近，第一移动块303通过连杆305带动摆动件306转动，摆动件306带动转轴307转动，此时位于摆动件306的另一端的第一移动块303往中部靠近，通过两个第一移动块303带动推板304往中部靠近，推板304推动钢板往中部靠近，使钢板在检测时保持居中，即通过第一定位机构3和限位机构4完成对钢板的定位。

值得一提的是，角度传感器308与转轴307连接，角度传感器308用于检测转轴307的偏转角度，从而控制两个第一移动块303之间的间距，从而控制第一气缸301的伸缩长度。

如附图6所示，限位机构4包括三轴气缸401，三轴气缸401的输出端固定连接有连接板402，连接板402的上表面固定连接有限位块403，工作台1的上表面开设有开口，限位块403的另一端通过开口延伸至工作台1的上表面。

在上述技术方案中，三轴气缸401通过连接板402带动限位块403收入工作台1内。

如附图8所示，y轴移动机构7包括第一电机701，第一电机701的输出端固定连接有第一丝杠702，第一丝杠702的外壁螺纹连接有第一移动板703，顶板6的下表面固定安装有第一导杆704，第一移动板703与第一导杆704滑动连接。

在上述技术方案中，第一电机701带动第一丝杠702转动，第一电机701带动第一移动板703延y轴方向移动，第一移动板703通过x轴移动机构8带动探伤头10延y轴方向移动。

如附图9所示，x轴移动机构8包括安装板801，安装板801的上表面与第一移动板703固定连接，安装板801的外壁固定安装有第二电机802，第二电机802的输出端固定连接有第二丝杠803，第二丝杠803的外壁螺纹连接有第二移动板804，安装板801的下表面固定安装有第二导杆805，第二导杆805与第二移动板804滑动连接。

在上述技术方案中，启动第二电机802，第二电机802带动第二丝杠803转动，第二丝杠803带动第二移动板804，第二移动板804通过安装架12、第二气缸13、排水喷头14带动探伤头10延x轴方向移动。

如附图7至附图12所示，抽水机构9包括齿条901，齿条901固定安装于安装板801的下表面，安装架12的外壁固定安装有支撑架902，支撑架902的另一端固定连接有转动轴903，转动轴903的外壁转动连接有齿轮904，齿轮904与齿条901相互啮合，齿轮904的外壁活动连接有连接杆905，连接杆905的活动连接有第二移动块906，第二移动块906的下表面固定连接有拉杆907，拉杆907的另一端固定连接有活塞908，活塞908的外壁滑动套接有套筒909，套筒909的底部输出端固定连接有排水管912，套筒909的底部输入端固定连接有进水管911，进水管911与排水管912的外壁均固定安装有单向阀。

安装架12的外壁固定连接有连接架913，连接架913与套筒909固定连接，连接架913的上表面固定连接有第二滑杆910，第二滑杆910与第二移动块906滑动连接。

在上述技术方案中，当安装架12带动抽水机构9水平移动时，齿轮904与齿条901相互啮合，当抽水机构9水平移动时，齿轮904转动，齿轮904带动连接杆905摆动，连接杆905带动第二移动块906向上移动，第二移动块906通过拉杆907带动活塞908向上移动，由于进水管911与排水管912上都安装有单向阀，通过进水管911将外界储水罐内的水抽出吸入套筒909内，然后当活塞908向下移动时，套筒909内的水通过排水管912排出进入排水喷头14内。

如附图7至附图10所示，y轴移动机构7的下表面固定安装有外壳11，外壳11的内部固定安装有第二定位机构15，第二定位机构15与第一定位机构3结构相同，第二定位机构15的输出端均固定安装有接近开关17，接近开关17为两个，两个接近开关17分别位于外壳11的内部两侧，外壳11的下表面开设有开口，第二移动板804的上表面固定安装有接近板16，接近板16通过开口延伸至外壳11的内部，接近板16与两个接近开关17相互对应。

在上述技术方案中，由于外壳11内的第二定位机构15与滚轮2内的第一定位机构3结构相同，通过第二定位机构15控制两个接近开关17间的距离，使接近开关17间的距离与钢板的宽度保持一致，当第二移动板804延x轴方向移动时，第二移动板804带动接近板16延x轴方向移动，当接近板16靠近接近开关17时，接近开关17控制第一电机701启动。

如附图1至附图3所示，工作台1的上表面开设有多个等距排列的排水孔18，工作台1的外侧设置有主控制器19。

在上述技术方案中，排出的水通过排水孔18流入工作台1内部，然后通过工作台1内部排至外界，主控制器19用于与装置内的各电子器件电性连接，用于对各电子器件进行控制。

本实施例的具体使用方式与作用：

本发明使用时，将待检测的钢板至于工作台1的上表面，通过滚轮2将钢板输送至顶板6的下方直到钢板与限位块403接触；

通过主控制器19控制启动第一气缸301，第一气缸301收缩，第一气缸301带动第一移动块303往中部靠近，第一移动块303通过连杆305带动摆动件306转动，摆动件306带动转轴307转动，此时位于摆动件306的另一端的第一移动块303往中部靠近，通过两个第一移动块303带动推板304往中部靠近，推板304推动钢板往中部靠近，使钢板在检测时保持居中，即通过第一定位机构3和限位机构4完成对钢板的定位；

上述结构及过程请参阅图1-6。

启动第二气缸13，第二气缸13通过排水喷头14带动探伤头10向下移动，使探伤头10置于钢板的上表面，启动探伤头10，通过探伤头10对钢板进行检测；

上述结构及过程请参阅图7。

启动第二电机802，第二电机802带动第二丝杠803转动，第二丝杠803带动第二移动板804，第二移动板804通过安装架12、第二气缸13、排水喷头14带动探伤头10延x轴方向移动；

上述结构及过程请参阅图7和图9。

由于外壳11内的第二定位机构15与滚轮2内的第一定位机构3结构相同，通过第二定位机构15控制两个接近开关17间的距离，使接近开关17间的距离与钢板的宽度保持一致，当第二移动板804延x轴方向移动时，第二移动板804带动接近板16延x轴方向移动，当接近板16靠近接近开关17时，接近开关17控制第一电机701启动，第一电机701带动第一丝杠702转动，第一电机701带动第一移动板703延y轴方向移动，第一移动板703通过x轴移动机构8带动探伤头10延y轴方向移动，移动距离为探伤头10的检测距离，然后第二电机802反转，此时第二丝杠803带动第二移动板804反向移动，从而实现探伤头10横向往复移动，方便控制探伤头10对钢板的外表面进行全面检测，进一步提高了检测装置的自动化程度；

上述结构及过程请参阅图7-10。

同时安装架12带动抽水机构9水平移动，齿轮904与齿条901相互啮合，当抽水机构9水平移动时，齿轮904转动，齿轮904带动连接杆905摆动，连接杆905带动第二移动块906向上移动，第二移动块906通过拉杆907带动活塞908向上移动，由于进水管911与排水管912上都安装有单向阀，通过进水管911将外界储水罐内的水抽出吸入套筒909内，然后当活塞908向下移动时，套筒909内的水通过排水管912排出进入排水喷头14内，然后通过排水喷头14滴落在钢板上，探伤头10与钢板之间产生水膜，此水膜充当超声波探伤的耦合剂，从而顺利完成探伤作业，且两侧的抽水机构9能够交替工作保证水膜形成；

上述结构及过程请参阅图7和图11-12。

检测结束后，三轴气缸401通过连接板402带动限位块403收入工作台1内，通过滚轮2将钢板输送工作台1外部从而完成下料。

上述结构及过程请参阅图3和图6。

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 (5)

1.一种自动式钢板探伤用超声波检测装置，包括工作台（1），其特征在于，所述工作台（1）的上表面固定安装有滚轮（2），所述工作台（1）的内部固定安装有第一定位机构（3），所述工作台（1）的内部固定安装有限位机构（4），所述工作台（1）的上表面固定连接有支撑柱（5），所述支撑柱（5）的上表面固定连接有顶板（6），所述顶板（6）的下表面固定安装有y轴移动机构（7），所述y轴移动机构（7）的输出端固定安装有x轴移动机构（8），所述x轴移动机构（8）的输出端固定连接有安装架（12），所述安装架（12）的内部固定安装有第二气缸（13），所述第二气缸（13）的输出端固定连接有排水喷头（14），所述排水喷头（14）的下表面固定连接有探伤头（10），所述第二气缸（13）的两侧均固定安装有抽水机构（9），所述抽水机构（9）的输出端与排水喷头（14）的输入端固定连接；

所述y轴移动机构（7）包括第一电机（701），所述第一电机（701）的输出端固定连接有第一丝杠（702），所述第一丝杠（702）的外壁螺纹连接有第一移动板（703），所述顶板（6）的下表面固定安装有第一导杆（704），所述第一移动板（703）与第一导杆（704）滑动连接；

所述x轴移动机构（8）包括安装板（801），所述安装板（801）的上表面与第一移动板（703）固定连接，所述安装板（801）的外壁固定安装有第二电机（802），所述第二电机（802）的输出端固定连接有第二丝杠（803），所述第二丝杠（803）的外壁螺纹连接有第二移动板（804），所述安装板（801）的下表面固定安装有第二导杆（805），所述第二导杆（805）与第二移动板（804）滑动连接；

所述抽水机构（9）包括齿条（901），所述齿条（901）固定安装于安装板（801）的下表面，所述安装架（12）的外壁固定安装有支撑架（902），所述支撑架（902）的另一端固定连接有转动轴（903），所述转动轴（903）的外壁转动连接有齿轮（904），所述齿轮（904）与齿条（901）相互啮合，所述齿轮（904）的外壁活动连接有连接杆（905），所述连接杆（905）的活动连接有第二移动块（906），所述第二移动块（906）的下表面固定连接有拉杆（907），所述拉杆（907）的另一端固定连接有活塞（908），所述活塞（908）的外壁滑动套接有套筒（909），所述套筒（909）的底部输出端固定连接有排水管（912），所述套筒（909）的底部输入端固定连接有进水管（911），所述进水管（911）与排水管（912）的外壁均固定安装有单向阀；

所述y轴移动机构（7）的下表面固定安装有外壳（11），所述外壳（11）的内部固定安装有第二定位机构（15），所述第二定位机构（15）与第一定位机构（3）结构相同，所述第二定位机构（15）的输出端均固定安装有接近开关（17），所述接近开关（17）为两个，两个所述接近开关（17）分别位于外壳（11）的内部两侧，所述外壳（11）的下表面开设有开口，所述第二移动板（804）的上表面固定安装有接近板（16），所述接近板（16）通过开口延伸至外壳（11）的内部，所述接近板（16）与两个所述接近开关（17）相互对应。

2.根据权利要求1所述的一种自动式钢板探伤用超声波检测装置，其特征在于，所述第一定位机构（3）包括第一气缸（301），所述工作台（1）的内壁固定连接有第一滑杆（302），所述第一滑杆（302）的两端均滑动连接有第一移动块（303），所述第一气缸（301）的输出端与第一移动块（303）的外壁固定连接，所述第一移动块（303）的外壁活动连接有连杆（305），所述工作台（1）的内壁转动连接有转轴（307），所述转轴（307）的外壁固定套接有摆动件（306），所述连杆（305）的另一端均与摆动件（306）活动连接，所述转轴（307）的一端固定安装有角度传感器（308），所述第一移动块（303）的上表面固定连接有推板（304），所述工作台（1）的上表面开设有开口，所述推板（304）的另一端通过开口延伸至工作台（1）的上表面。

3.根据权利要求1所述的一种自动式钢板探伤用超声波检测装置，其特征在于，所述限位机构（4）包括三轴气缸（401），所述三轴气缸（401）的输出端固定连接有连接板（402），所述连接板（402）的上表面固定连接有限位块（403），所述工作台（1）的上表面开设有开口，所述限位块（403）的另一端通过开口延伸至工作台（1）的上表面。

4.根据权利要求1所述的一种自动式钢板探伤用超声波检测装置，其特征在于，所述安装架（12）的外壁固定连接有连接架（913），所述连接架（913）与套筒（909）固定连接，所述连接架（913）的上表面固定连接有第二滑杆（910），所述第二滑杆（910）与第二移动块（906）滑动连接。

5.根据权利要求1所述的一种自动式钢板探伤用超声波检测装置，其特征在于，所述工作台（1）的上表面开设有多个等距排列的排水孔（18），所述工作台（1）的外侧设置有主控制器（19）。