CN220154357U - 一种工件检测装置及系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及检测装置领域，尤其涉及一种工件检测装置及系统，所述工件检测装置包括：检测管路，包括依次连接的集液箱、储液箱、水泵、阀门、稳压罐以及超声检测机构；所述检测管路还包括过滤器，所述过滤器设于所述集液箱与所述稳压罐之间；回流管路，一端连接所述水泵的出水口，另一端连接所述储液箱的回流口，与所述水泵和所述储液箱并联。本申请提供的工件检测装置在检测管路上增设回流管路，从而提高流量调节范围，通过调节控制阀的开合角度调节喷射于待检测件的水流量，利于形成稳定流量的层流，从而提高了超声波传播效率，提高了超声检测精度。

Description

一种工件检测装置及系统

技术领域

本申请涉及检测装置技术领域，尤其是涉及一种工件检测装置及系统。

背景技术

在对工件表面进行检测工作中多采用超声检测的方案。相关技术中，将超声传感器、信号处理器和计算机的设备集成形成手持式检测装置，但该装置适用于小型或中型工件的外表面检测，使用场景较少。

为了解决上述问题，相关技术基于超声耦合技术通过将待检物体浸入耦合介质(如水)中，使超声波能够在物体和耦合介质之间传导，通过超声信号的传播进行检测。

然而，相关技术的耦合超声检测装置中耦合介质的流量不稳定、使得耦合介质形成湍流，影响了超声波的传播效果，从而导致检测精度较低。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种工件检测装置及系统，以提高检测精度。

第一方面，本申请实施例提供了一种工件检测装置，包括：

检测管路，包括依次连接的集液箱、储液箱、水泵、阀门、稳压罐以及超声检测机构；所述检测管路还包括过滤器，所述过滤器设于所述集液箱与所述稳压罐之间；

回流管路，一端连接所述水泵的出水口，另一端连接所述储液箱的回流口，与所述水泵和所述储液箱并联，所述回流管路上设有流量调节阀；

其中，所述储液箱内存储有耦合介质。

结合第一方面，所述过滤器设于所述储液箱与所述水泵之间。

结合第一方面，所述过滤器设于所述水泵与所述稳压罐之间。

结合第一方面，所述装置还包括：流量计和压力表，所述流量计和所述压力表分别设于所述检测管路上所述稳压罐与所述超声检测机构之间。

结合第一方面，所述超声检测机构包括：

楔块；

超声探头，设于所述楔块上并与所述楔块固定连接；所述超声探头贴合待检测工件的表面。

结合第一方面，所述超声探头与超声相控阵设备连接。

第二方面，本申请提供一种工件检测系统，包括如上述的装置、夹持装置和机械臂，所述夹持装置的一端与所述机械臂连接，另一端夹持所述工件检测装置中的超声检测机构。

结合第二方面，所述系统还包括：

定位相机，用于采集所述机械臂和待检测工件的图像信息；

控制器，与所述定位相机和所述机械臂连接，用于接收所述定位相机采集的图像信息并控制所述机械臂移动，从而带动所述超声检测机构对待检测工件检测。

结合第二方面，所述系统还包括：

法兰固定模块，一端与所述夹持装置的连接，另一端与所述机械臂的末端固定连接。

结合第二方面，所述夹持装置包括：

连接支架，所述连接支架的底端开设有滑槽；

角槽连接件，所述角槽连接件的顶面设于所述滑槽内并与所述滑槽滑动连接；所述角槽连接件有两个，两个所述角槽连接件对向设置，两个所述角槽连接件夹持所述楔块的两侧；

保护件，与所述角槽连接件连接，所述保护件开设有活动区间。

本申请实施例带来了以下有益效果：本申请提供了一种工件检测装置及系统，所述工件检测装置包括：检测管路，包括依次连接的集液箱、储液箱、水泵、阀门、稳压罐以及超声检测机构；所述检测管路还包括过滤器，所述过滤器设于所述集液箱与所述稳压罐之间；回流管路，一端连接所述水泵的出水口，另一端连接所述储液箱的回流口，与所述水泵和所述储液箱并联，所述回流管路上设有流量调节阀；其中，所述储液箱内存储有耦合介质。

本申请提供的工件检测装置在检测管路上增设回流管路，从而提高流量调节范围，通过调节控制阀的开合角度调节喷射于待检测件的水流量，利于形成稳定流量的层流，从而提高了超声波传播效率，提高了超声检测精度。

本申请的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，对于本领域技术人员来讲，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他的附图。

图1为本申请提供的工件检测装置结构示意图；

图2为本申请提供的工件检测系统结构示意图；

图3为本申请提供的工件检测系统中法兰固定模块与夹持装置连接示意图；

图4为本申请提供的工件检测系统中法兰固定模块结构示意图；

图5为本申请提供的工件检测系统中夹持装置结构示意图。

附图标记如下：

1-检测管路、11-集液箱、12-储液箱、13-水泵、14-阀门、15-稳压罐、16-超声检测机构、17-过滤器、18-流量计、19-压力表；

2-回流管路、21-流量调节阀；

3-夹持装置、31-连接支架、32-角槽连接件、33-保护件；

4-机械臂、5-定位相机、6-控制器、7-法兰固定模块。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

为便于对本实施例进行理解，下面先对本申请涉及的技术用于进行简单介绍。

耦合：是指能量从一个介质传播到另一个介质的过程。

需要说明的是，本申请中提及的“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样的用语在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。

在介绍了本申请涉及的技术述语之后，下面对本申请实施例的应用场景进行简要说明。

在对工件表面进行检测工作中多采用超声检测的方案相关技术基于超声耦合技术通过将待检物体浸入耦合介质(如水)中，使超声波能够在物体和耦合介质之间传导，通过超声信号的传播进行检测，然而耦合介质的流量不稳定、使得耦合介质形成湍流，影响了超声波的传播效果，从而导致检测精度较低。

为了解决上述技术问题，本申请提出一种工件检测装置及系统，以提高检测精度。

实施例1

本申请实施例提供一种工具检测装置，结合图1所示，该装置包括：检测管路1和回流管路2。

检测管路1包括依次连接的集液箱11、储液箱12、水泵13、阀门14、稳压罐15以及超声检测机构16；其中，储液箱12内储存有耦合介质。

检测管路1还包括过滤器17，过滤器17设于储液箱12与稳压罐15之间。

回流管路2一端连接水泵13的出水口，另一端连接储液箱12的回流口，回流管路2与水泵13和储液箱12并联，回流管路2上设有流量调节阀21。

在检测过程中，将待检测工件置于集液箱11内并打开阀门14，储液箱12内的耦合介质经水泵13加压后流经阀门进入稳压罐15，在稳压罐15的稳压作用下调整水流压力之后喷射于待检测工件的表面，超声检测机构16通过发射、接收超声波并根据超声波传播数据检测待检测工件。在此过程中，水泵对于耦合介质(通常选用的耦合介质为水)的流量调节范围为3-11.3升/分钟，从而使得超声检测机构16中的楔块流量调节也受限于水泵的调节能力，由于水泵出水口的管径一般大于楔块的喷水口直径，在管路由粗变细的过程中会造成流速增大，导致由楔块喷出耦合介质(在本实施例中为水)的过程中流速大，难以形成稳定的层流，这样在超声检测过程中影响超声波的传播效率，导致检测精度低。

之后，集液箱11的液流增多后沿管路流通至储液箱12实现液流循环。

而在本申请中，回流管路2与水泵13和储液箱12并联，耦合介质液流分散，一部分经回流管路2回流至储液箱12，另一部分沿检测管路1喷出至待检测工件表面，可以降低检测管路1中液流的流速，利于形成稳定的层流，从而在超声检测过程中提高超声波的传播效率，提高检测精度。

通过旋转流量调节阀21可以调节回流的液流的流量，可进一步提高检测管路1的流量调节范围至0-11.3升/分钟，这样，不仅提高了检测精度还可以降低系统设计成本。

进一步的，过滤器17用于过滤耦合介质中的杂质，减小因杂质颗粒物对超声波传播效率的影响。

结合第一方面，过滤器17设于储液箱12与水泵13之间。

此时，过滤器17对储液箱12流出的液流过滤之后，水泵13再对液流加压处理，在此过程中过滤作用不影响液流的流出压力，过滤效果好。

结合第一方面，过滤器17设于水泵13与稳压罐15之间。在水泵对液流加压之后在通过过滤器17对液流过滤，高压液流过滤速度快。

结合第一方面，该装置还包括：流量计18和压力表19，流量计18和压力表19分别设于检测管路1上稳压罐15与超声检测机构16之间(结合图1所示)。流量计18用于表征检测管路1中液流的流量，压力表19用于表征检测管路1中液流的液压，使得操作人员可以直观的了解检测管路中的液流的流量和液压，并根据液流的流量和液压旋转阀门或流量调节阀，以做出相应的调整。

结合第一方面，超声检测机构16包括：楔块和超声探头。

超声探头设于楔块上并与楔块固定连接；超声探头贴合待检测工件的表面(图中未示出)。

结合第一方面，超声探头与超声相控阵设备连接。

在楔块喷射耦合介质液流之后，超声探头接触待检测工件表面，在超声相控阵设备输出超声波后根据超声波的传播原理对检测工件进行检测。

第二方面，本申请提供一种工件检测系统，包括上述的装置、夹持装置3和机械臂4，夹持装置3的一端与机械臂4连接，另一端夹持超声检测机构16。

结合第二方面，工件检测系统还包括：定位相机5和控制器6。

定位相机5用于采集机械臂4和待检测工件的图像信息。

控制器6与定位相机5和机械臂4连接，用于接收定位相机采集的图像信息并对图像信息进行处理，根据数据处理结果控制机械臂4移动，从而带动超声检测机构16对待检测工件检测。

结合图2所示，控制器6接收定位相机5传输的图像信息后，对图像信息进行处理识别机械臂4和待测工件的位置坐标，根据空间坐标系下的矩阵转换，求解并规划机械臂4的运行轨迹，之后控制机械臂4按照目标运行轨迹运行以夹持超声检测机构16移动至待检测工件的表面，控制器6向超声检测机构16发送控制指令，以使超声检测机构16对待检测工件进行检测，具体的，液流由楔块喷射形成稳定的层流，超声探头启动对待检测工件进行超声检测，从而提高检测的自动化程度。

结合第二方面，该工件检测系统还包括法兰固定模块7(如图4所示)，该法兰固定模块的一端与机械臂4末端固定连接，另一端与夹持装置3的顶端连接。

在本实施例中，法兰固定模块7作为一个连接件将夹持装置3与机械臂4连接起来。其中，法兰固定模块7靠近夹持装置3的端面为圆形，在该端面上开设有螺栓孔，螺栓孔可以为任意数量，在夹持装置3的顶面也设置螺栓孔，在实际使用过程中，在调节夹持装置3的角度后通过螺栓将法兰固定模块7与夹持装置3连接(如图3所示)。

结合第二方面，如图5所示，夹持装置3包括：连接支架31、角槽连接件32和保护件33。

连接支架31的底端开设有滑槽，顶端与法兰固定模块7连接。

角槽连接件32的顶面设于滑槽内并与滑槽滑动连接。角槽连接件32有两个，两个角槽连接件32对向设置，两个角槽连接件32夹持楔块的两侧。

在使用过程中滑动一个或两个角槽连接件32使得两个角槽连接件32之间的间距改变，以适应不同尺寸的楔块，将楔块夹持在两个角槽连接件32之间。之后，向滑槽内插入限位件以对角槽连接件32限位，从而使得楔块得以稳固的夹持于两个角槽连接件32之间。

值得说明的是，该限位方式有多种，例如在滑槽内设有多个限位孔，将限位件插入限位孔内以实现限位作用等等，在此不加以限定。

保护件33与角槽连接件32连接。保护件33开设有活动区间。

结合图3所示，保护件33与角槽连接件32连接螺栓连接，保护件33开设有活动区间，在未受挤压状态下，受重力作用螺栓与活动区间的顶面接触；在受到竖直方向的挤压力时，保护件33向上运行使得连接螺栓与活动区间的底面接触，从而将所述夹紧装置向竖直方向提升可以保持夹持的楔块接触面与待检测工件表面保持一定的距离。

在检测工作开始前，将固定有超声探头的楔块放置于两个角槽连接件32之间，滑动两个角槽连接件32与楔块的两边紧密接触，通过限位件将两个角槽连接件32限位。将夹持装置3与法兰固定模块7连接之后，调整夹持装置3的角度以保持正确的检测角度和方向，以减小检测误差、避免漏检，连接各部件以搭建检测管路1和回流管路2。

检测过程中，储液箱12中的耦合介质(在本实施例中为水)沿检测管路1和回流管路2流动，在经楔块喷出后在楔块和被检测攻坚之间形成均匀的层膜，以提高超声波传播效率、增加信号反射准确性和稳定性，从而满足超声无损检测要求，提高检测精度。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

另外，在本申请实施例的描述中，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。对于本领域技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

在本申请的描述中，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申请和简化描述，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申请的限制。此外，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。

最后应说明的是：以上实施例，仅为本申请的具体实施方式，用以说明本申请的技术方案，而非对其限制，本申请的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种工件检测装置，其特征在于，包括：

检测管路，包括依次连接的集液箱、储液箱、水泵、阀门、稳压罐以及超声检测机构；所述检测管路还包括过滤器，所述过滤器设于所述集液箱与所述稳压罐之间；

回流管路，一端连接所述水泵的出水口，另一端连接所述储液箱的回流口，与所述水泵和所述储液箱并联，所述回流管路上设有流量调节阀；

其中，所述储液箱内存储有耦合介质。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述过滤器设于所述储液箱与所述水泵之间。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述过滤器设于所述水泵与所述稳压罐之间。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：流量计和压力表，所述流量计和所述压力表分别设于所述检测管路上所述稳压罐与所述超声检测机构之间。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述超声检测机构包括：

楔块，

超声探头，设于所述楔块上并与所述楔块固定连接；所述超声探头贴合待检测工件的表面。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述超声探头与超声相控阵设备连接。

7.一种工件检测系统，其特征在于，包括如权利要求1-6任一项所述的装置、夹持装置和机械臂，所述夹持装置的一端与所述机械臂连接，另一端夹持所述工件检测装置中的超声检测机构。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

定位相机，用于采集所述机械臂和待检测工件的图像信息；

控制器，与所述定位相机和所述机械臂连接，用于接收所述定位相机采集的图像信息并控制所述机械臂移动，从而带动所述超声检测机构对待检测工件检测。

9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

法兰固定模块，一端与所述夹持装置的连接，另一端与所述机械臂的末端固定连接。

10.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述夹持装置包括：

连接支架，所述连接支架的底端开设有滑槽；

角槽连接件，所述角槽连接件的顶面设于所述滑槽内并与所述滑槽滑动连接；所述角槽连接件有两个，两个所述角槽连接件对向设置，两个所述角槽连接件夹持楔块的两侧；

保护件，与所述角槽连接件连接，所述保护件开设有活动区间。