CN205325711U - 基于电磁铁的焊缝探伤机器人 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于电磁铁的焊缝探伤机器人，包括壳体和用于检测焊缝的超声波探头，壳体内设有与其旋转配合的电磁铁芯轴，电磁铁芯轴与壳体之间设有用于驱动电磁铁芯轴绕其轴线转动的圆形轨迹驱动机构，电磁铁芯轴上设有用于驱动超声波探头直线移动的直线循迹机构；圆形轨迹驱动机构包括旋转配合安装在电磁铁芯轴上且轴线与电磁铁芯轴的轴线垂直相交的摩擦轮和用于驱动摩擦轮旋转的摩擦轮驱动机构，摩擦轮与壳体滚动配合；直线循迹机构包括齿条和用于驱动齿条作直线运动的直线驱动机构，齿条的端部设有探头座，超声波探头固定安装在探头座上，且探头座的外周壁上设有电磁铁；电磁铁芯轴的一端延伸伸出壳体外。
Description
技术领域
本实用新型属于焊缝探伤技术领域，具体的为一种基于电磁铁的焊缝探伤机器人。
背景技术
近年来，机器人在越来越多的领域中得到了广泛的应用和发展。机器人的普及也是实现自动化生产、提高社会生产效率、推动企业和社会生产力发展的有效手段。为了使钢板的质量得到有效的保证，我们需要进行高效率的探伤。
焊缝的质量是确保焊件的密封性和安全性的重要保证，焊件加工完毕后，由于焊接过程中各种因素的影响，会出现各种焊接缺陷。目前常用的超声波探伤多数是手工操作的，使用各种探头在焊缝表面移动，眼观示波器的图形波、实时判断缺陷的方式。该过程完全依据个人的技术，焊缝好快的标准难以统一。而且手工探伤过程中工人劳动强度大，探伤周期长，严重影响生产进度和生产效率。
发明内容
有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种基于电磁铁的焊缝探伤机器人，能够满足曲线焊缝快速、方便和准确的探伤检测要求。
为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种基于电磁铁的焊缝探伤机器人，包括壳体和用于检测焊缝的超声波探头，所述壳体内设有与其旋转配合的电磁铁芯轴，所述电磁铁芯轴与所述壳体之间设有用于驱动所述电磁铁芯轴绕其轴线转动的圆形轨迹驱动机构，所述电磁铁芯轴上设有用于驱动所述超声波探头直线移动的直线循迹机构；
所述圆形轨迹驱动机构包括旋转配合安装在所述电磁铁芯轴上且轴线与所述电磁铁芯轴的轴线垂直相交的摩擦轮和用于驱动所述摩擦轮旋转的摩擦轮驱动机构，所述摩擦轮与所述壳体滚动配合；
所述直线循迹机构包括齿条和用于驱动所述齿条作直线运动的直线驱动机构，所述齿条的端部设有探头座，所述超声波探头固定安装在所述探头座上，且所述探头座的外周壁上设有电磁铁；
所述电磁铁芯轴的一端延伸伸出所述壳体外。
进一步，所述摩擦轮驱动机构包括固定安装在所述电磁铁芯轴上的摩擦轮驱动电机，所述摩擦轮驱动电机的输出轴与所述摩擦轮转轴之间设有齿轮传动机构Ⅰ。
进一步，所述齿轮传动机构Ⅰ包括与所述摩擦轮驱动电机输出轴同轴设置并同步转动的主动齿轮Ⅰ和设置在所述摩擦轮转轴上的从动齿轮Ⅰ，所述主动齿轮Ⅰ和从动齿轮Ⅰ啮合。
进一步，所述摩擦轮驱动电机的轴线与所述摩擦轮的轴线平行。
进一步，所述直线驱动机构包括旋转配合安装在所述电磁铁芯轴上且轴线与所述电磁铁芯轴轴线平行的从动齿轮Ⅱ、固定安装在所述电磁铁芯轴上的直线驱动电机和与所述齿条啮合的齿轮，所述直线驱动电机的输出轴上设有与所述从动齿轮Ⅱ啮合的主动齿轮Ⅱ，所述齿轮的轴线与所述从动齿轮Ⅱ的轴线垂直相交，且所述从动齿轮Ⅱ与所述齿轮之间设有涡轮副。
进一步，所述电磁铁芯轴上设有环形盘，所述摩擦轮驱动电机和所述直线驱动电机均固定安装在所述环形盘上，所述摩擦轮旋转配合安装在所述环形盘的外周壁上，所述从动齿轮Ⅱ旋转配合安装在所述环形盘的端面上。
进一步，所述齿条的一端设有与其在同一条直线上的连接杆，所述探头座通过所述连接杆安装在所述齿条上。
进一步，所述电磁铁环形均布设置在所述探头座的外周壁上。
本实用新型的有益效果在于：
本实用新型基于电磁铁的焊缝探伤机器人，通过设置圆形轨迹驱动机构驱动超声波探头作圆弧运动，通过设置直线循迹机构驱动超声波探头作直线运动，如此，圆弧运动和直线运动合成，即可方便地驱动超声波探头沿着曲线焊缝移动，进而对曲线焊缝进行探伤检测，具有快速、方便和准确的优点；
另外，通过在探头座上设置电磁铁，当出现一个焊缝探伤机器人无法到达的焊缝区域时，可采用两个焊缝探伤机器人协同配合，即将两个焊缝探伤机器人的电磁铁吸附在一起，并将其中一个焊缝探伤机器人的电磁铁芯轴断电与被探测物体脱离，利用另一个焊缝探伤机器人的圆形轨迹驱动机构和直线循迹机构将与被探测物体脱离的焊缝探伤机器人移送至未检测的焊缝区域，以满足该焊缝区域的探伤检测；如此往复，即可自动实现所有焊缝探伤区域的检测，具有快速、方便和准确的优点；
能够广泛地应用在制造业、钢铁冶金业、金属加工业、化工业等需要缺陷检测和质量控制的领域，也广泛应用于航空航天、铁路交通、锅炉压力容器等领域的在役安全检查与寿命评估。
附图说明
为了使本实用新型的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本实用新型提供如下附图进行说明：
图1为本实用新型基于电磁铁的焊缝探伤机器人实施例的结构示意图；
图2为本实施例基于电磁铁的焊缝探伤机器人的全剖结构示意图；
图3为两个焊缝探伤机器人协同作业时的使用状态参考图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。
如图1所示，为本实用新型基于电磁铁的焊缝探伤机器人实施例的结构示意图。本实施例基于电磁铁的焊缝探伤机器人，包括壳体1和用于检测焊缝的超声波探头2，壳体1内设有与其旋转配合的电磁铁芯轴3，电磁铁芯轴3与壳体1之间设有用于驱动电磁铁芯轴3绕其轴线转动的圆形轨迹驱动机构，电磁铁芯轴3上设有用于驱动超声波探头2直线移动的直线循迹机构。本实施例的圆形轨迹驱动机构包括旋转配合安装在电磁铁芯轴3上且轴线与电磁铁芯轴3的轴线垂直相交的摩擦轮4和用于驱动摩擦轮4旋转的摩擦轮驱动机构，摩擦轮4与壳体1滚动配合。利用摩擦轮驱动机构驱动摩擦轮4旋转，即可驱动电磁铁芯轴3绕其轴线转动。本实施例的直线循迹机构包括齿条5和用于驱动齿条5作直线运动的直线驱动机构，齿条5的端部设有探头座16，超声波探头2固定安装在探头座16上，且探头座16的外周壁上设有电磁铁17。优选的，电磁铁17环形均布设置在探头座16的外周壁上，在两个焊缝探伤机器人协同作业时，便于电磁铁17之间的吸附配合。本实施例的电磁铁芯轴3的一端延伸伸出壳体1外，即电磁铁芯轴3通电后可与被探测物体吸附在一起，起到固定作用。
进一步，本实施例的摩擦轮驱动机构包括固定安装在电磁铁芯轴3上的摩擦轮驱动电机6，摩擦轮驱动电机6的输出轴与摩擦轮4转轴之间设有齿轮传动机构Ⅰ。齿轮传动机构Ⅰ包括与摩擦轮驱动电机6输出轴同轴设置并同步转动的主动齿轮Ⅰ7和设置在摩擦轮4转轴上的从动齿轮Ⅰ8，主动齿轮Ⅰ7和从动齿轮Ⅰ8啮合。优选的，本实施例的摩擦轮驱动电机6的轴线与摩擦轮4的轴线平行，即主动齿轮Ⅰ7和从动齿轮Ⅰ8均为圆柱齿轮。
进一步，本实施例的直线驱动机构包括旋转配合安装在电磁铁芯轴3上且轴线与电磁铁芯轴3轴线平行的从动齿轮Ⅱ9、固定安装在电磁铁芯轴3上的直线驱动电机10和与齿条5啮合的齿轮11，直线驱动电机10的输出轴上设有与从动齿轮Ⅱ9啮合的主动齿轮Ⅱ12，齿轮11的轴线与从动齿轮Ⅱ9的轴线垂直相交，且从动齿轮Ⅱ9与齿轮11之间设有涡轮副13，如此，即可在直线驱动机构的作用下驱动超声波探头2作直线运动。
具体的，本实施例的电磁铁芯轴3上设有环形盘14，摩擦轮驱动电机6和直线驱动电机10均固定安装在环形盘14上，摩擦轮4旋转配合安装在环形盘14的外周壁上，从动齿轮Ⅱ12旋转配合安装在环形盘14的端面上。本实施例的齿条5的一端设有与其在同一条直线上的连接杆15，探头座16通过连接杆15安装在齿条5上。
本实施例基于电磁铁的焊缝探伤机器人，通过设置圆形轨迹驱动机构驱动超声波探头作圆弧运动，通过设置直线循迹机构驱动超声波探头2作直线运动，如此，圆弧运动和直线运动合成，即可方便地驱动超声波探头沿着曲线焊缝移动，进而对曲线焊缝进行探伤检测，具有快速、方便和准确的优点。
另外，通过在探头座16上设置电磁铁17，当出现一个焊缝探伤机器人无法到达的焊缝区域时，可采用两个焊缝探伤机器人协同配合，即将两个焊缝探伤机器人的电磁铁17吸附在一起，并将其中一个焊缝探伤机器人的电磁铁芯轴3断电与被探测物体脱离，利用另一个焊缝探伤机器人的圆形轨迹驱动机构和直线循迹机构将与被探测物体脱离的焊缝探伤机器人移送至未检测的焊缝区域，以满足该焊缝区域的探伤检测；如此往复，即可自动实现所有焊缝探伤区域的检测，具有快速、方便和准确的优点。
本实施例基于电磁铁的焊缝探伤机器人能够广泛地应用在制造业、钢铁冶金业、金属加工业、化工业等需要缺陷检测和质量控制的领域，也广泛应用于航空航天、铁路交通、锅炉压力容器等领域的在役安全检查与寿命评估。
以上所述实施例仅是为充分说明本实用新型而所举的较佳的实施例，本实用新型的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本实用新型基础上所作的等同替代或变换，均在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护范围以权利要求书为准。
Claims (8)
1.一种基于电磁铁的焊缝探伤机器人，其特征在于：包括壳体和用于检测焊缝的超声波探头，所述壳体内设有与其旋转配合的电磁铁芯轴，所述电磁铁芯轴与所述壳体之间设有用于驱动所述电磁铁芯轴绕其轴线转动的圆形轨迹驱动机构，所述电磁铁芯轴上设有用于驱动所述超声波探头直线移动的直线循迹机构；
所述圆形轨迹驱动机构包括旋转配合安装在所述电磁铁芯轴上且轴线与所述电磁铁芯轴的轴线垂直相交的摩擦轮和用于驱动所述摩擦轮旋转的摩擦轮驱动机构，所述摩擦轮与所述壳体滚动配合；
所述直线循迹机构包括齿条和用于驱动所述齿条作直线运动的直线驱动机构，所述齿条的端部设有探头座，所述超声波探头固定安装在所述探头座上，且所述探头座的外周壁上设有电磁铁；
所述电磁铁芯轴的一端延伸伸出所述壳体外。
2.根据权利要求1所述基于电磁铁的焊缝探伤机器人，其特征在于：所述摩擦轮驱动机构包括固定安装在所述电磁铁芯轴上的摩擦轮驱动电机，所述摩擦轮驱动电机的输出轴与所述摩擦轮转轴之间设有齿轮传动机构Ⅰ。
3.根据权利要求2所述基于电磁铁的焊缝探伤机器人，其特征在于：所述齿轮传动机构Ⅰ包括与所述摩擦轮驱动电机输出轴同轴设置并同步转动的主动齿轮Ⅰ和设置在所述摩擦轮转轴上的从动齿轮Ⅰ，所述主动齿轮Ⅰ和从动齿轮Ⅰ啮合。
4.根据权利要求2所述基于电磁铁的焊缝探伤机器人，其特征在于：所述摩擦轮驱动电机的轴线与所述摩擦轮的轴线平行。
5.根据权利要求2-4任一项所述基于电磁铁的焊缝探伤机器人，其特征在于：所述直线驱动机构包括旋转配合安装在所述电磁铁芯轴上且轴线与所述电磁铁芯轴轴线平行的从动齿轮Ⅱ、固定安装在所述电磁铁芯轴上的直线驱动电机和与所述齿条啮合的齿轮，所述直线驱动电机的输出轴上设有与所述从动齿轮Ⅱ啮合的主动齿轮Ⅱ，所述齿轮的轴线与所述从动齿轮Ⅱ的轴线垂直相交，且所述从动齿轮Ⅱ与所述齿轮之间设有涡轮副。
6.根据权利要求5所述基于电磁铁的焊缝探伤机器人，其特征在于：所述电磁铁芯轴上设有环形盘，所述摩擦轮驱动电机和所述直线驱动电机均固定安装在所述环形盘上，所述摩擦轮旋转配合安装在所述环形盘的外周壁上，所述从动齿轮Ⅱ旋转配合安装在所述环形盘的端面上。
7.根据权利要求1所述基于电磁铁的焊缝探伤机器人，其特征在于：所述齿条的一端设有与其在同一条直线上的连接杆，所述探头座通过所述连接杆安装在所述齿条上。
8.根据权利要求1所述基于电磁铁的焊缝探伤机器人，其特征在于：所述电磁铁环形均布设置在所述探头座的外周壁上。
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