CN219417337U - 一种蘑菇头铝合金锻压件检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种蘑菇头铝合金锻压件检测装置，包括机架；夹紧组件，绕铅垂方向转动于所述机架上且用于夹紧锻件的上帽部；转动组件，驱动所述夹紧组件转动；检测组件，包括检测单元和驱动所述检测单元沿水平方向移动的移动单元。该蘑菇头铝合金锻压件检测装置通过夹紧组件夹紧固定锻件后，利用转动组件带动夹紧组件和锻件转动的同时，由移动单元带动检测单元在锻件上帽部的顶面移动对锻件进行超声波探伤，检测完毕后，检测单元位于锻件侧上方，方便取出设备，相比于人工检测，保证了检测的全面性，避免部分位置遗漏检测，同时还提高了检测效率。

Description

一种蘑菇头铝合金锻压件检测装置

技术领域

本实用新型涉及锻压件检测技术领域，尤其是涉及一种蘑菇头铝合金锻压件检测装置。

背景技术

锻压件是通过对金属坯料进行锻压变形而得到的工件，锻压件生产过程中，金属被施加压力，通过塑性变形塑造要求的形状。锻压件要求每个工件都是一致的，没有任何多孔性、内含物或者其他的瑕疵，为了方便检测锻压件的质量，目前通常采用超声波探伤的方式进行检测，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。

由于空气是超声波传输的阻碍，直接将超声波探头与工件接触进行检测时，会影响到检测结果，因此，在对工件检测前，需要在超声波探头表面涂抹超声耦合剂（呈凝胶状，主要成分是纯水、甘油和丙烯酸树脂），以排除探头与工件之间的空气，使得超声波能够顺利进入工件，同时还可以减少探头与工件表面的摩擦阻力，方便探头在工件表面移动检测。

但是，现有技术中，在对蘑菇头锻压件（蘑菇头锻压件的主要结构包括同轴心线连接的上帽部和下杆部，上帽部的外径大于下杆部的外径，使得锻压件整体呈蘑菇头状）检测时，通常采用人工检测的方式，由于蘑菇头锻压件上帽部的外径尺寸远大于超声波探头的外径尺寸，检测人员操作过程中，容易疏忽对蘑菇头锻压件上帽部部分位置的检测，导致检测不全面，且检测过程中，当探头表面耦合剂消耗完毕后，需要频繁向探头表面涂抹耦合剂，造成检测效率低下。

因此，有必要提供一种蘑菇头铝合金锻压件的超声波检测装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种检测全面且检测效率高的蘑菇头铝合金锻压件检测装置。

为实现上述技术效果，本实用新型的技术方案为：一种蘑菇头铝合金锻压件检测装置，包括：

机架；

夹紧组件，所述夹紧组件绕铅垂方向转动于所述机架上，所述夹紧组件用于夹紧锻件的上帽部，夹紧状态下的锻件的上帽部位于下杆部的正上方；

转动组件，所述转动组件驱动所述夹紧组件转动且转动轴心线与夹紧状态下锻件的轴心线一致；

检测组件，所述检测组件包括检测单元和驱动所述检测单元沿水平方向移动的移动单元，所述检测单元用于对锻件超声波探伤，所述检测单元的活动路径与夹紧状态下锻件的轴心线相交且两端位于夹紧状态下锻件的侧上方。

优选的，为了实现对锻件的超声波探伤检测，所述检测单元包括向下的超声波探头和套设于所述超声波探头外的密封罩，检测时， 所述超声波探头和所述密封罩的内壁与夹紧状态的锻件上帽部顶面围合形成储液腔，所述密封罩上设置有与所述储液腔连通的补液管，所述补液管用于连接补液装置。

优选的，为了避免超声波探头表面产生磨损，所述密封罩的底面所在平面位于所述超声波探头的下方且与所述超声波探头间隙配合。

优选的，为了适用于对不同高度的锻件检测，所述超声波探头和所述移动单元的输出端之间设置有伸缩组件，所述伸缩组件的伸缩方向沿铅垂方向延伸，所述超声波探头固定连接有固定块，所述固定块的底面上设置有凹口和滚珠，所述滚珠的球心位于所述凹口内且所述凹口的内壁与所述滚珠相贴合，所述滚珠与所述密封罩底面所在的平面相切。

优选的，为了实现超声波探头铅垂方向上的移动，所述伸缩组件包括与所述超声波探头固定连接且沿铅垂方向延伸的导杆和与所述移动单元输出端固定连接的连接板，所述导杆密封穿设于所述连接板的内侧且与所述连接板滑动配合，所述连接板和所述超声波探头之间通过弹性件连接。

优选的，为了保证检测时密封罩与锻件上帽部顶面紧密贴合，所述密封罩为弹性的密封罩。

优选的，为了方便夹紧锻件，所述夹紧组件包括转动于所述机架上的支撑架和设置于所述支撑架上的夹紧圈，所述支撑架包括支撑环和均匀分布于所述支撑环外周的至少三个滑杆，所述支撑环用于支撑锻件的上帽部，所述滑杆沿所述支撑环的径向延伸，所述滑杆上滑动有滑套，所述夹紧圈为与所述滑套固定连接的弹性圈。

优选的，为了方便锻件和支撑架的转动，所述夹紧组件和所述机架之间还设置有转动轴承，所述转动轴承的内圈和外圈两者中，其中一个与所述支撑架固定连接，另一个与所述机架固定连接。

优选的，为了方便收集从锻件上帽部顶面流下的耦合剂，所述夹紧组件还包括顶部敞口的集液桶，所述集液桶的底部设置有开口，所述开口的周向内壁与所述支撑环的周向外缘固定连接，所述支撑架设置于所述集液桶内，所述集液桶连接有排液管，所述排液管上设置有阀门。

优选的，为了驱动夹紧状态下的锻件转动，所述转动组件包括固定于所述机架上的转动电机、与所述转动电机输出端同轴心线连接的同步轮和套设于所述同步轮外和所述支撑环外的同步带，所述同步轮通过所述同步带与所述支撑环传动连接。

综上所述，本实用新型蘑菇头铝合金锻压件检测装置与现有技术相比，通过夹紧组件夹紧固定锻件后，利用转动组件带动夹紧组件和锻件转动的同时，由移动单元带动检测单元在锻件上帽部的顶面移动对锻件进行超声波探伤，检测完毕后，检测单元位于锻件侧上方，方便取出设备，相比于人工检测，保证了检测的全面性，避免部分位置遗漏检测，同时还提高了检测效率。

附图说明

图1是本实用新型第一实施方式的结构示意图；

图2是图1的后视图；

图3是本实用新型第一实施方式另一视角的结构示意图；

图4是图3的爆炸示意图；

图5是本实用新型第一实施方式检测组件的结构示意图；

图6是图5的爆炸示意图；

图7是图5的俯视图；

图8是图7的A-A向剖面图；

图9是本实新型第一实施方式转动组件与夹紧组件的连接结构示意图；

图10是图9的爆炸示意图；

图11是本实新型第二实施方式转动组件与夹紧组件的连接结构示意图；

图12是图11的正视图；

图13是现有技术蘑菇头铝合金锻压件的结构示意图；

图中：100、锻件；101、上帽部；102、下杆部；200、超声波探头；300、密封罩；400、补液管；500、固定块；600、滚珠；700、连接板；800、导杆；801、凸盖；900、弹性件；110、夹紧圈；120、支撑环；130、滑杆；140、滑套；150、转动轴承；160、集液桶；170、排液管；180、阀门；190、转动电机；210、同步轮；220、同步带；230、机架；231、底板；232、支撑块；233、支柱；240、平移电机；250、轴套；260、丝杆；270、定向杆；280、螺套。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

如图13所示，为现有技术中蘑菇头铝合金锻压件（以下简称“锻件100”）的结构示意图，该锻件100主要由一体连接的上帽部101和下杆部102组合形成，上帽部101和下杆部102同轴心线固定连接，使得锻件100整体呈蘑菇头状，现有技术中，该锻件100主要采用铝合金锻压方式生产制得，为了方便对产品进行检测，且保证检测的全面性，避免对锻件100部分位置遗漏检测，本实用新型公开了两种蘑菇头铝合金锻压机检测装置，如下所述。

如图1-图10所示，本实用新型第一实施方式的蘑菇头铝合金锻压件检测装置，包括：

机架230；

夹紧组件，夹紧组件绕铅垂方向转动于机架230上，夹紧组件用于夹紧锻件100的上帽部101，夹紧状态下的锻件100的上帽部101位于下杆部102的正上方；

转动组件，转动组件驱动夹紧组件转动且转动轴心线与夹紧状态下锻件100的轴心线一致；

检测组件，检测组件包括检测单元和驱动检测单元沿水平方向移动的移动单元，检测单元用于对锻件100超声波探伤，检测单元的活动路径与夹紧状态下锻件100的轴心线相交且两端位于夹紧状态下锻件100的侧上方。

该检测装置在使用时，通过移动单元调整检测单元的位置，使得检测单元移动至其移动路径的一端，使其位于夹紧组件的侧上方后，将需要检测的锻件100放置于夹紧组件上，锻件100的下杆部102位于上帽部101的正下方，利用夹紧组件夹紧锻件100的上帽部101，使得夹紧组件与锻件100固定连接后，通过转动组件驱动夹紧组件转动，带动锻件100绕自身轴心线转动的同时，移动单元驱动检测单元移动，使得检测单元朝向锻件100上帽部101进行超声波探伤检测，检测过程中，转动组件带动锻件100保持绕自身周向转动，而平移单元带动检测单元移动，当锻件100转动一周后，平移单元改变检测单元的位置，使得检测单元每次移动后，对锻件100形成环形的检测区域，且每次移动后检测单元的环形区域部分重合，使得平移的检测单元与转动的锻件100相互配合，能够实现对锻件100上帽部101整个顶面的检测，避免检测出现遗漏，且相比于人工检测的方式，该装置使用时无需人工移动或者转动检测单元和锻件100，操作方便，有利于提高检测效率。在检测完成后，检测单元移动至夹紧组件另一侧上方，方便取出检测完成的锻件100，将其他需要检测的锻件100安置于夹紧组件上进行固定，方便对其他锻件100进行检测。

机架230的具体结构如图1-图4所示，包括水平的底板231，底板231的上方固定有支撑块232和两个支柱233，支撑块232位于两个支柱233之间，且夹紧组件设置于支撑块232的正上方，转动组件与底板231连接，移动单元设置于两个支柱233的顶部之间，而检测单元设置于移动单元的正下方。

进一步的改进是，检测单元包括向下的超声波探头200和套设于超声波探头200外的密封罩300，检测时， 超声波探头200和密封罩300的内壁与夹紧状态的锻件100上帽部101顶面围合形成储液腔，密封罩300上设置有与储液腔连通的补液管400，补液管400用于连接补液装置，密封罩300的底面所在平面位于超声波探头200的下方且与超声波探头200间隙配合。

具体的，如图5-图8所示，密封罩300的开口向下，密封罩300的顶部设置有开口，超声波探头200的周向外缘与开口的周向内壁固定连接，超声波探头200用于连接超声波探伤仪，补液管400固定于密封罩300的外侧，补液管400的其中一端与密封罩300的内腔连通，补液管400的另一端用于连接补液装置，补液装置通常包括耦合剂箱，在检测时，耦合剂箱通过补液管400向密封罩300的内侧输送耦合剂，使得耦合剂填充于超声波探头200、密封罩300的内壁与夹紧状态的锻件100上帽部101顶面围合形成的储液腔内，从而避免了在超声波探头200和锻件100上帽部101之间留有空气，导致空气影响超声波的检测效果，补液箱向密封罩300内侧输送耦合剂的方式有多种，例如，通过将补液箱高度调整至高于密封罩300高度，利用重力向储液腔内补充耦合剂，或者通过输液泵将耦合剂强制输送进入储液腔内。由于补液管400的设置，使得检测时，能够源源不断向锻件100和超声波探头200之间补充耦合剂，避免人工检测时，每隔一段时间需要在超声波探头200表面涂抹耦合剂，因此，相比于人工检测方式，通过持续补充耦合剂，无需中断检测操作，使得装置能够持续对锻件100进行检测，保证了检测效率。

进一步的改进是，超声波探头200和移动单元的输出端之间设置有伸缩组件，伸缩组件的伸缩方向沿铅垂方向延伸，超声波探头200固定连接有固定块500，固定块500的底面上设置有凹口和滚珠600，滚珠600的球心位于凹口内且凹口的内壁与滚珠600相贴合，滚珠600与密封罩300底面所在的平面相切；伸缩组件包括与超声波探头200固定连接且沿铅垂方向延伸的导杆800和与移动单元输出端固定连接的连接板700，导杆800密封穿设于连接板700的内侧且与连接板700滑动配合，连接板700和超声波探头200之间通过弹性件900连接；密封罩300为弹性的密封罩300。

具体的，如图5-图8所示，本实施方式中，移动单元包括分别固定于两个支柱233顶部的平移电机240和轴套250，平移电机240和轴套250之间设置有沿相同长度方向延伸的丝杆260和定向杆270，丝杆260的其中一端与平移电机240的输出轴同轴心线固定连接，丝杆260的另一端绕自身轴心线转动于轴套250内；定向杆270的两端分别与平移电机240和轴套250固定连接，丝杆260螺纹连接有螺套280，螺套280密封套设于定向杆270外。

检测单元设置于螺套280的正下方，检测单元包括与螺套280固定连接的连接板700，连接板700为长条状，其两端通过伸缩组件与超声波探头200连接；伸缩组件包括固定于超声波探头200正上方的两个导杆800，导杆800密封穿设于连接板700上，导杆800的顶端固定有凸盖801，以防止导杆800脱离连接板700，导杆800外套设有弹性件900，弹性件900为弹簧，弹簧处于压缩状态，其两端分别与连接板700和超声波探头200连接；超声波探头200的两侧固定连接有固定块500，固定块500的底面设置有凹口和滚珠600，凹口的周向内壁与滚珠600的外表面相贴合，并且滚珠600设置于凹口内，使得滚珠600无法脱离固定块500，不仅如此，滚珠600设置于密封罩300底面所在水平面的正上方且与该水平面相切；两个固定块500的分布方向与丝杆260的长度方向平行。

采用上述结构后，当需要驱动检测单元移动调整检测单元的位置时，平移电机240启动，驱动丝杆260在轴套250的支撑作用下，绕自身轴心线转动，丝杆260通过自身表面的螺纹作用于螺套280上，使得螺套280在定向杆270的导向作用下进行移动，进而能够带动螺套280下方的检测单元移动。

而连接板700和超声波探头200之间通过导杆800和弹性件900所组成的伸缩组件连接，使得连接板700随着螺套280水平移动的过程中，通过导杆800作用于超声波探头200上，使得超声波探头200做同步的水平移动，不仅如此，导杆800与连接板700之间滑动配合，使得超声波探头200的高度可调，并且在超声波探头200的两侧设置有沿超声波探头200移动方向分布的两个固定块500，固定块500底面设置滚珠600后，使得当超声波探头200在移动至与锻件100上帽部101顶面接触前，首先由其中一个固定块500地面的滚珠600与锻件100上帽部101的顶面接触，并且滚珠600移动至上帽部101顶面后，通过伸缩组件调节滚珠600和固定块500的位置，使得超声波探头200的高度位置发生变化，以保持超声波探头200与锻件100上帽部101的顶面所在平面存在间隙，避免超声波探头200直接与锻件100接触移动导致超声波探头200移动过程中发生磨损，不仅如此，在该状态下，密封罩300的底面与锻件100的顶面处于同一平面，保证了密封罩300移动至锻件100正上方后，密封罩300能够与锻件100紧密贴合接触，保证密封连接。密封罩300选用弹性的密封罩300，保证密封罩300能够发生弹性变形，同时由于密封罩300具有弹性，在移动过程中能够发生变形，避免密封罩300与锻件100接触后，在上帽部101表面移动时，造成锻件100表面的磨损，密封罩300可优选橡胶、硅胶、乳胶或者海绵等其他材料。

进一步的改进是，夹紧组件包括转动于机架230上的支撑架和设置于支撑架上的夹紧圈110，支撑架包括支撑环120和均匀分布于支撑环120外周的至少三个滑杆130，支撑环120用于支撑锻件100的上帽部101，滑杆130沿支撑环120的径向延伸，滑杆130上滑动有滑套140，夹紧圈110为与滑套140固定连接的弹性圈；夹紧组件和机架230之间还设置有转动轴承150，转动轴承150的内圈和外圈两者中，其中一个与支撑架固定连接，另一个与机架230固定连接。

具体的，如图9和图10所示，夹紧组件的支撑架包括支撑环120，支撑环120的周向外缘固定有沿支撑环120径向延伸并且均匀分布的四个滑杆130，滑杆130上互动配合有滑套140，四个滑套140之间通过弹性的夹紧圈110连接，夹紧圈110为弹性且环形的橡胶圈或者硅胶圈，通过夹紧圈110，使得四个滑套140相互靠近移动。转动轴承150 外圈与支撑环120的底部固定连接，内圈与支撑块232固定连接。

采用上述结构后，在夹紧固定锻件100时，首先将夹紧圈110张开，使得四个滑套140相互远离，同时扩大夹紧圈110的内径，夹紧圈110产生弹性变形，在支撑环120内插入锻件100的下杆部102，使得锻件100的上帽部101与支撑环120顶部贴合接触后，松开夹紧圈110，夹紧圈110通过自身的弹性变形作用力向内收缩，直至与锻件100的上帽部101周向外缘紧密贴合，在夹紧圈110变形的过程中，四个滑套140沿着各自对应的滑杆130相互靠近移动，如此，通过夹紧圈110与锻件100上帽部101周向外缘紧密贴合，使得夹紧圈110向锻件100上帽部101周向外缘施加径向的夹紧作用力，从而完成了将锻件100固定于夹紧组件上的操作。

进一步的改进是，转动组件包括固定于机架230上的转动电机190、与转动电机190输出端同轴心线连接的同步轮210和套设于同步轮210外和支撑环120外的同步带220，同步轮210通过同步带220与支撑环120传动连接，具体的，转动电机190固定于底板231的上方，转动电机190的输出端与同步轮210同轴心线固定连接，同步轮210和支撑环120分别设置于同步带220的两端。

在夹紧固定锻件100后，转动电机190启动，驱动同步轮210转动，同步轮210转动过程中，通过同步带220作用于支撑环120上，使得支撑环120和支撑环120上方固定于夹紧圈110内侧的锻件100同步发生转动，以便于平移的检测单元相互配合，实现对锻件100的超声波探伤检测。

如图11和图12所示，为实用新型第二实施方式的蘑菇头铝合金锻压件检测装置，基于第一实施方式，区别在于，夹紧组件还包括顶部敞口的集液桶160，集液桶160的底部设置有开口，开口的周向内壁与支撑环120的周向外缘固定连接，支撑架设置于集液桶160内，集液桶160连接有排液管170，排液管170上设置有阀门180。

采用上述结构后，在进行超声波探伤检测时，部分残留在锻件100上帽部101顶面的耦合剂会顺着上帽部101顶面流动，向下流入集液桶160内，避免耦合剂流到底板231或者放置的检测台表面以及地面上，给检测环境造成污染。在检测完毕后，打开阀门180，残余的耦合剂通过排液管170可引入垃圾集中处理的收集装置内，如此，有利于保证检测环境的清洁。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种蘑菇头铝合金锻压件检测装置，其特征在于，包括：

机架（230）；

夹紧组件，所述夹紧组件绕铅垂方向转动于所述机架（230）上，所述夹紧组件用于夹紧锻件（100）的上帽部（101），夹紧状态下的锻件（100）的上帽部（101）位于下杆部（102）的正上方；

转动组件，所述转动组件驱动所述夹紧组件转动且转动轴心线与夹紧状态下锻件（100）的轴心线一致；

检测组件，所述检测组件包括检测单元和驱动所述检测单元沿水平方向移动的移动单元，所述检测单元用于对锻件（100）超声波探伤，所述检测单元的活动路径与夹紧状态下锻件（100）的轴心线相交且两端位于夹紧状态下锻件（100）的侧上方。

2.根据权利要求1所述的蘑菇头铝合金锻压件检测装置，其特征在于：所述检测单元包括向下的超声波探头（200）和套设于所述超声波探头（200）外的密封罩（300），检测时， 所述超声波探头（200）和所述密封罩（300）的内壁与夹紧状态的锻件（100）上帽部（101）顶面围合形成储液腔，所述密封罩（300）上设置有与所述储液腔连通的补液管（400），所述补液管（400）用于连接补液装置。

3.根据权利要求2所述的蘑菇头铝合金锻压件检测装置，其特征在于：所述密封罩（300）的底面所在平面位于所述超声波探头（200）的下方且与所述超声波探头（200）间隙配合。

4.根据权利要求2所述的蘑菇头铝合金锻压件检测装置，其特征在于：所述超声波探头（200）和所述移动单元的输出端之间设置有伸缩组件，所述伸缩组件的伸缩方向沿铅垂方向延伸，所述超声波探头（200）固定连接有固定块（500），所述固定块（500）的底面上设置有凹口和滚珠（600），所述滚珠（600）的球心位于所述凹口内且所述凹口的内壁与所述滚珠（600）相贴合，所述滚珠（600）与所述密封罩（300）底面所在的平面相切。

5.根据权利要求4所述的蘑菇头铝合金锻压件检测装置，其特征在于：所述伸缩组件包括与所述超声波探头（200）固定连接且沿铅垂方向延伸的导杆（800）和与所述移动单元输出端固定连接的连接板（700），所述导杆（800）密封穿设于所述连接板（700）的内侧且与所述连接板（700）滑动配合，所述连接板（700）和所述超声波探头（200）之间通过弹性件（900）连接。

6.根据权利要求2所述的蘑菇头铝合金锻压件检测装置，其特征在于：所述密封罩（300）为弹性的密封罩（300）。

7.根据权利要求1所述的蘑菇头铝合金锻压件检测装置，其特征在于：所述夹紧组件包括转动于所述机架（230）上的支撑架和设置于所述支撑架上的夹紧圈（110），所述支撑架包括支撑环（120）和均匀分布于所述支撑环（120）外周的至少三个滑杆（130），所述支撑环（120）用于支撑锻件（100）的上帽部（101），所述滑杆（130）沿所述支撑环（120）的径向延伸，所述滑杆（130）上滑动有滑套（140），所述夹紧圈（110）为与所述滑套（140）固定连接的弹性圈。

8.根据权利要求7所述的蘑菇头铝合金锻压件检测装置，其特征在于：所述夹紧组件和所述机架（230）之间还设置有转动轴承（150），所述转动轴承（150）的内圈和外圈两者中，其中一个与所述支撑架固定连接，另一个与所述机架（230）固定连接。

9.根据权利要求7所述的蘑菇头铝合金锻压件检测装置，其特征在于：所述夹紧组件还包括顶部敞口的集液桶（160），所述集液桶（160）的底部设置有开口，所述开口的周向内壁与所述支撑环（120）的周向外缘固定连接，所述支撑架设置于所述集液桶（160）内，所述集液桶（160）连接有排液管（170），所述排液管（170）上设置有阀门（180）。

10.根据权利要求7所述的蘑菇头铝合金锻压件检测装置，其特征在于：所述转动组件包括固定于所述机架（230）上的转动电机（190）、与所述转动电机（190）输出端同轴心线连接的同步轮（210）和套设于所述同步轮（210）外和所述支撑环（120）外的同步带（220），所述同步轮（210）通过所述同步带（220）与所述支撑环（120）传动连接。