CN211206368U - 铸件水浸三维相控阵检测扫描机械系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种铸件水浸三维相控阵检测扫描机械系统，其包括水槽、探伤装置和回转托盘；所述探伤装置包括移动底座、机械手臂和相控阵探头；所述移动底座包括固定架、槽轨、底板、滑轨和驱动装置；所述槽轨为圆环形，安装于水槽的槽口，所述槽轨设有凹槽，所述凹槽的两侧均设有齿圈；所述槽轨上在所述凹槽的两侧均设有一圈滑轨，所述底板的底部相应设有滑块；所述驱动装置设于所述底板，且所述驱动装置的输出轴贯穿底部伸入所述凹槽，且其输出轴上设有与所述齿圈相啮合的齿轮；本实用新型的两探头呈90°设置，检测时两探头发出互成90°的波束扫描，可以快速验证缺陷的精确三维图像，可实现对铸件的全方位扫描，使用灵活、检测结果可靠。

Description

铸件水浸三维相控阵检测扫描机械系统

技术领域

本实用新型涉及无损检测领域，尤其是涉及水浸相控阵检测扫描机械。

背景技术

用相控阵超声检测装置对铸件进行缺陷检测是当今常用的无损检测技术手段，对于检测对象为形状较为复杂的铸件，常使用水浸相控阵超声检测技术；但若用户要得到清晰的3维成像，现有技术中的相控阵超声检测装置大多采用的单探头的结构并不能满足要求；且现有技术中，探头安装较为固定，只能在很有限的区域内移动，不利于对有复杂结构的铸件进行检测。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种铸件水浸三维相控阵检测扫描机械系统。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种铸件水浸三维相控阵检测扫描机械系统包括圆筒型透明状的水槽、安装在水槽顶部的探伤装置和安装在所述水槽底部的回转托盘；所述探伤装置包括2个移动底座、分别设于2个所述移动底座的2支机械手臂和安装在机械手臂上的相控阵探头；

所述移动底座包括固定架、槽轨、底板、滑轨和驱动装置；所述槽轨为与水槽的槽口口径相匹配的圆环形，其通过固定架固定安装于水槽的槽口，所述槽轨的上表面设有凹槽，所述凹槽的两侧设有相对设置的齿圈，所述槽轨的上表面在所述凹槽的两侧均设有一圈滑轨，所述底板的底部相对所述滑轨设有滑块，所述滑块滑动连接所述滑轨，所述驱动装置设于所述底板，且所述驱动装置的输出轴贯穿底部伸入所述凹槽，且其输出轴上设有与所述齿圈相啮合的齿轮。

优选的，所述滑轨为“V”型滑轨，且所述滑轨内镶嵌有滚珠，所述滑轨由多段弧形拼合而成。

优选的，所述机械臂为四自由度圆柱坐标型机械手臂。

优选的，所述相控阵探头采用环形相控阵探头，2个所述相控阵探头均通过支架固定安装于所述机械手臂。

优选的，其中一所述相控阵探头竖向设置安装于其中一所述机械手臂，另一所述相控阵探头横向设置安装于另一所述机械手臂。

优选的，所述驱动装置采用步进电机。

优选的，所述回转托盘上设有夹紧机构；所述夹紧机构包括固定块、可伸缩杆、弹簧和橡胶防滑夹头；所述固定块设有均布于所述回转托盘外周的3个，每一所述固定块的内侧固定安装可伸缩杆，所述可伸缩杆的另一端固定连接橡胶防滑夹头，所述弹簧套设于所述可伸缩杆，且其一端连接所述橡胶防滑夹头，另一端连接所述固定块。

优选的，所述水槽的外侧还设有照明装置，所述照明装置通过滑套固定安装于滑杆，所述滑杆固定安装于所述水槽的外侧，所述滑套上设有紧定螺钉。

优选的，所述照明装置与所述滑套万向连接。

与现有技术相比，本实用新型提供的铸件水浸三维相控阵检测扫描机械系统的有益处在于：本实用新型通过在水槽的顶部设置一探伤装置，所述的探伤装置包括可沿移动底座运动的2个机械手臂，分别竖向和横向安装于机械手臂的相控阵探头，两探头呈90°设置，检测时两探头发出互成90°的波束扫描，可以快速验证缺陷的精确三维图像，可实现对铸件的全方位扫描，使用灵活、检测结果可靠。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：

图1是本实用新型提供的铸件水浸三维相控阵检测扫描机械系统的结构图。

图2是图1提供的铸件水浸三维相控阵检测扫描机械系统的I处的放大图。

附图说明：1-水槽，2-探伤装置，3-回转托盘，4-移动底座，5- 机械手臂，6-槽轨，7-凹槽，8-底板，9-驱动装置，10-齿圈，11- 齿轮，12-滑块，13-滑轨，14-滚珠，15-夹紧机构，16-固定块，17- 可伸缩杆，18-橡胶防滑夹头，19-照明装置，20-滑套，21-滑杆，22- 固定架，23-相控阵探头。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

请一并参阅图1和图2，一种铸件水浸三维相控阵检测扫描机械系统包括圆筒型透明状的水槽1、安装在水槽1顶部的探伤装置2和安装在所述水槽1底部的回转托盘3；所述探伤装置2包括2个移动底座4、分别设于2个所述移动底座4的2支机械手臂5和安装在机械手臂5上的相控阵探头23；

所述移动底座4包括固定架22、槽轨6、底板8、滑轨13和驱动装置9；所述槽轨6为与水槽1的槽口口径相匹配的圆环形，其通过固定架22固定安装于水槽1的槽口，所述槽轨6的上表面设有凹槽7，所述凹槽7的两侧设有相对设置的齿圈10，所述槽轨6的上表面在所述凹槽7的两侧均设有一圈滑轨13，所述底板8的底部相对所述滑轨13设有滑块12，所述滑块12滑动连接所述滑轨13，所述驱动装置9设于所述底板8，且所述驱动装置9的输出轴贯穿底部伸入所述凹槽7，且其输出轴上设有与所述齿圈10相啮合的齿轮11。本实施例的两机械手臂由驱动装置驱动其在移动底座运动，优选两机械手臂为同步驱动。

本实施例中的所述滑轨13作为支承和导向的作用，优选的所述滑轨13为“V”型滑轨13，且所述滑轨13内镶嵌有滚珠14，降低滑动摩擦力，具体地所述滑轨13由多段弧形拼合而成，由于水槽是圆筒型，将滑轨设计为多段结构，方便装配。

优选的，所述机械手臂23为四自由度圆柱坐标型机械手臂5。

优选的，所述相控阵探头23采用环形相控阵探头，2个所述相控阵探头23均通过支架固定安装于所述机械手臂5；使用所述环形相控阵探头，其聚焦深度是动态变化的，并且声束呈柱状，声能集中，检测灵敏度高，增益值变化较小，信噪比高，从而增加了有效探伤深度范围。

优选的，其中一所述相控阵探头23竖向设置安装于其中一所述机械手臂5，另一所述相控阵探头23横向设置安装于另一所述机械手臂5。具体的相控阵探头采用探头夹具安装，本实施例中，两所述相控阵探头互呈90°设置，且优选两相控阵探头共面设置，其发出的声波具有一交点。

本实施例中，两机械手臂5通过驱动装置9驱动其在所述移动底座4沿水槽口运动，实现对铸件的周向运动，两所述四自由度圆柱坐标型机械手臂5实现相控阵探头23的X轴向和Z轴向的运动，通过两呈90°设置的所述相控阵探头23对铸件进行互成90°的波束扫描(即：一个相控阵探头位于铸件的上方，一个相控阵探头位于铸件的侧方)，结合相控阵超声检测系统(现有技术)可快速验证缺陷的精确三维图像；本实施例对于有腔体的铸件，机械手臂可更换为比较细小的小机械手臂，便于内腔的检测。

优选的，所述驱动装置9采用步进电机，本实施例中的步进电机优选设计为驱动机械手臂以0.2-1mm作为步距。

进一步地，所述回转托盘3上设有夹紧机构15；所述夹紧机构 15包括固定块16、可伸缩杆17、弹簧和橡胶防滑夹头18；所述固定块16设有均布于所述回转托盘3外周的3个，每一所述固定块16的内侧固定安装可伸缩杆17，所述可伸缩杆17的另一端固定连接橡胶防滑夹头18，所述弹簧套设于所述可伸缩杆17，且其一端连接所述橡胶防滑夹头18，另一端连接所述固定块16。通过夹紧机构对铸件进行夹固，防止回转托盘在回转时铸件出现窜动。

进一步地，所述水槽1的外侧还设有照明装置19，所述照明装置19通过滑套20固定安装于滑杆21，所述滑杆21固定安装于所述水槽1的外侧，所述滑套20上设有紧定螺钉。通过照明装置实现照明，提供更清晰的检测视野。

优选的，所述照明装置19与所述滑套20万向连接。方便调节照明装置的照明区域。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围之内。

Claims (9)

1.一种铸件水浸三维相控阵检测扫描机械系统，包括圆筒型透明状的水槽、安装在水槽顶部的探伤装置和安装在所述水槽底部的回转托盘；其特征在于，所述探伤装置包括2个移动底座、分别设于2个所述移动底座的2支机械手臂和安装在机械手臂上的相控阵探头；

所述移动底座包括固定架、槽轨、底板、滑轨和驱动装置；所述槽轨为与水槽的槽口口径相匹配的圆环形，其通过固定架固定安装于水槽的槽口，所述槽轨的上表面设有凹槽，所述凹槽的两侧设有相对设置的齿圈，所述槽轨的上表面在所述凹槽的两侧均设有一圈滑轨，所述底板的底部相对所述滑轨设有滑块，所述滑块滑动连接所述滑轨，所述驱动装置设于所述底板，且所述驱动装置的输出轴贯穿底部伸入所述凹槽，且其输出轴上设有与所述齿圈相啮合的齿轮。

2.根据权利要求1所述铸件水浸三维相控阵检测扫描机械系统，其特征在于，所述滑轨为“V”型滑轨，且所述滑轨内镶嵌有滚珠，所述滑轨由多段弧形拼合而成。

3.根据权利要求1所述铸件水浸三维相控阵检测扫描机械系统，其特征在于，所述机械手臂为四自由度圆柱坐标型机械手臂。

4.根据权利要求1所述铸件水浸三维相控阵检测扫描机械系统，其特征在于，所述相控阵探头采用环形相控阵探头，2个所述相控阵探头均通过支架固定安装于所述机械手臂。

5.根据权利要求4所述铸件水浸三维相控阵检测扫描机械系统，其特征在于，其中一所述相控阵探头竖向设置安装于其中一所述机械手臂，另一所述相控阵探头横向设置安装于另一所述机械手臂。

6.根据权利要求1所述铸件水浸三维相控阵检测扫描机械系统，其特征在于，所述驱动装置采用步进电机。

7.根据权利要求1所述铸件水浸三维相控阵检测扫描机械系统，其特征在于，所述回转托盘上设有夹紧机构；所述夹紧机构包括固定块、可伸缩杆、弹簧和橡胶防滑夹头；所述固定块设有均布于所述回转托盘外周的3个，每一所述固定块的内侧固定安装可伸缩杆，所述可伸缩杆的另一端固定连接橡胶防滑夹头，所述弹簧套设于所述可伸缩杆，且其一端连接所述橡胶防滑夹头，另一端连接所述固定块。

8.根据权利要求1-7任一所述铸件水浸三维相控阵检测扫描机械系统，其特征在于，所述水槽的外侧还设有照明装置，所述照明装置通过滑套固定安装于滑杆，所述滑杆固定安装于所述水槽的外侧，所述滑套上设有紧定螺钉。

9.根据权利要求8所述铸件水浸三维相控阵检测扫描机械系统，其特征在于，所述照明装置与所述滑套万向连接。

Images