TWM637013U - 超音波檢驗裝置 - Google Patents

Abstract

一種超音波檢驗裝置，包含一主體單元、一連接於該主體單元的驅動單元，及一安裝於該主體單元並朝向下方，適用於檢測一待檢驗物的檢驗單元。定義一橫向通過該主體單元的一第一軸線，及一垂直於該第一軸線的第二軸線。該驅動單元包括四個分別沿該第一軸線及該第二軸線設置該主體單元相反兩側的作動模組，及四個分別連結於該主體單元與該等作動模組之間，並能使該等作動模組分別以平行該第一軸線及該第二軸線之轉軸而相對於該主體單元擺動的連結機構。該等作動模組能帶動該主體單元沿平行該第一軸線、該第二軸線的方向移動。

Description

超音波檢驗裝置

本新型是有關於一種檢驗裝置，特別是指一種超音波檢驗裝置。

在鋼鐵製造業中常使用超音波檢驗設備來檢驗製成的鋼材品質，而所述超音波檢驗設備通常是讓檢測人員直接手持探頭，並將探頭頂抵於待檢測的工件上，配合超音波檢驗訊號的狀況以及量測需求，採用特定的速率穩定移動所述探頭，才能得到足夠精準、可靠的檢測結果。

然而，需要執行相關檢測的情境相當多元，例如堆疊一定數量之待查核的不合格鋼板、成形圓筒之檢等、弧面鋼板等等，都是時常遇到的檢測需求。而前述的各種情況若都必須由檢測人員手持探頭而執行，則勢必需要親身踏上鋼板、爬上鋼捲圓筒，才能將該探頭穩定設置而進行檢測。況且，檢測人員所需要檢測的範圍也可能相當大，長時間針對大面積的檢測需求，不僅難以從頭到尾專注維持穩定的移動動作，對於檢測人員手、眼，乃至於專注力都是相當大的考驗，在檢測人員各方面狀況不佳的情況下，輕則造成檢測結果不夠精準，重則可能發生難以挽回的工安意外。

因此，本新型之目的，即在提供一種能提高檢驗效率並降低工安疑慮的超音波檢驗裝置。

於是，本新型超音波檢驗裝置，包含一主體單元、一連接於該主體單元的驅動單元，及一安裝於該主體單元並朝向下方，適用於檢測一待檢驗物的檢驗單元。

定義一橫向通過該主體單元的一第一軸線，及一垂直於該第一軸線的第二軸線。該驅動單元包括四個分別沿該第一軸線及該第二軸線設置該主體單元相反兩側的作動模組，及四個分別連結於該主體單元與該等作動模組之間，並能使該等作動模組分別以平行該第一軸線及該第二軸線之轉軸而相對於該主體單元擺動的連結機構。該等作動模組能帶動該主體單元沿平行該第一軸線、該第二軸線的方向移動。

本新型之功效在於：藉由該驅動單元之該等作動模組的帶動，能使該主體單元與該檢驗單元一同移動，而透過該等連結機構的設計，使得該等作動模組能相對於該主體單元擺動，得以提供更多的活動自由度，藉此因應可能不甚平整甚至有高低起伏落差的檢驗環境。在以可移動之器械取代人力手持移動的情況下，除了檢驗較有效率並能降低工安疑慮，且不會產生任何如同檢驗人員因疲勞而可能造成的測量誤差，故也能有效提高檢驗的精準度及可靠度。

參閱圖1與圖2，為本新型超音波檢驗裝置之一實施例，該實施例包含一主體單元1、一連接於該主體單元1的驅動單元2、一安裝於該主體單元1並朝向下方且適用於檢測一待檢驗物9的檢驗單元3，及一設置於該主體單元1的標記單元4。在本實施例中，是以該待檢驗物9為一鋼捲，且透過遙控本實施例來行經預設之檢驗路徑的情況來說明，藉此強調本實施例的主要功效。但要先說明的是，實際實施時本實施例仍能因應其他的檢驗環境，並不以此為限。

定義一橫向通過該主體單元1的一第一軸線L1，及一垂直於該第一軸線L1的第二軸線L2。該主體單元1具體而言包括三個彼此縱向間隔的層板11、四個分別穿設於該等層板11之四個角落而構成支撐的支架桿12，及一包覆該等層板11之外的外殼13。其中，如圖2所呈現即是移除該外殼13後的情況，該等層板11用以供設置該驅動單元2之部分元件、該檢驗單元3，以及該標記單元4。而該外殼13得以包覆於外側，除了避免內部元件向外顯露，也構成本實施例的主要外觀。

參閱圖3並配合圖2，該驅動單元2包括四個兩兩分別沿該第一軸線L1及該第二軸線L2設置該主體單元1相反兩側的作動模組21、四個分別連結於該主體單元1與該等作動模組21之間的連結機構22，及二對應連接至同方向設置之該等連結機構22的伺服馬達23。其中，沿該第一軸線L1設置的該等驅動單元2所連接的該等連結機構22，概是由該主體單元1之最上層的該層板11開始延伸，且是共用同一個該伺服馬達23；而沿該第二軸線L2設置的的該等驅動單元2所連接的該等連結機構22，則是由該主體單元1之第二層的該層板11開始延伸，並且是共用另一個該伺服馬達23。藉此，將該等連結機構22以兩兩一組的方式分別配置，能避免沿不同方向的機構運作相互干擾。

參閱圖4並配合圖2，每一該作動模組21具有一座體211、一橫向穿設於該座體211的中軸件212、二分別設置於該中軸件212相反兩端的滾輪213、一連接於該中軸件212且用以提供使該中軸件212轉動之動力的驅動馬達214，及一設置於該座體211上且具有一穿設部216的連桿柱215。該等作動模組21透過該驅動馬達214提供的動力，能各自獨立運作，藉此帶動該主體單元1沿平行該第一軸線L1、該第二軸線L2的方向移動。其中，該中軸件212具有一橫向延伸的軸桿部218，及二分別連接於該軸桿部218相反兩端與該等滾輪213之間，且能使該等滾輪213以二垂直該軸桿部218且彼此垂直之轉軸相對於該軸桿部218擺動的連接部219。也就是說，每一個該連接部219具體而言為一具有二個自由度的接頭，使得每一個該滾輪213能相對於該軸桿部218自由擺動，以因應可能的地形變化。

參閱圖3與圖5，每一該連結機構22具有一以該第一軸線L1或該第二軸線L2為轉軸而設置於該主體單元1上的帶動齒輪221，及一具有一嚙合於該帶動齒輪221之齒輪部226且遠離該齒輪部226之一端連接於個別之該作動模組21的撥叉222。該二個伺服馬達23分別連接於相互嚙合之該等帶動齒輪221其中之一，用以提供使該帶動齒輪221轉動帶動該等撥叉222擺動之動力。該撥叉222還具有一位於相反於該齒輪部226之一端，且圍繞界定出一滑槽228的撥動部227，該連桿柱215之該穿設部216即穿設於個別之該滑槽228，並能在該滑槽228中移動。該等連結機構22能透過該等伺服馬達23的運作，使得該等帶動齒輪221轉動，帶動該等撥叉222之該等齒輪部226轉動。此時，該等撥叉222會因而向上或向下擺動，同時分別帶動對應的該等作動模組21，使該等作動模組21分別以平行該第一軸線L1或該第二軸線L2之轉軸，相對於該主體單元1擺動，藉此因應例如該鋼捲之外曲面的地形地貌。

參閱圖6與圖7並配合圖5，該檢驗單元3包括一固定於該主體單元1且界定出一裝設空間310的殼套31、一設置於該裝設空間310中的超音波探頭32、一頂抵於該殼套31與該超音波探頭32之間的彈性件33，及多個共同圍繞該超音波探頭32且用以沿徑向限位該超音波探頭32的限位機構34。該彈性件33具體而言為一壓縮彈簧，能在該超音波探頭32受到外力時受到壓縮而提供一彈性恢復力，使得該超音波探頭32能因此貼抵於該待檢驗物9。每一該限位機構34具有一圍繞該超音波探頭32外周之一部分並與該超音波探頭32沿徑向間隔一段緩衝距離的束環341，及一連接於該束環341且另一端穿設於該殼套31，並能沿該超音波探頭32之徑向來回移動而調整該緩衝距離的調整件342。每一個該調整件342具體而言可為螺絲，藉由沿該超音波探頭32之徑向而移動的方式，能調整該等束環341相對於該超音波探頭32的位置，藉此改變所述的緩衝距離，以因應該待檢驗物9表面不同的粗糙狀態，形成該超音波探頭32徑向產生晃動時的適當緩衝餘裕。

參閱圖8與圖9並配合圖1，該標記單元4包括一固定於該主體單元1的升降機構41，及一設置於該升降機構41上，且能由該升降機構41帶動而朝向該待檢驗物9移動而進行標記的作記件42。具體而言，該升降機構41包括一轉盤411，及一偏心固定於該轉盤411上的懸臂412。只要將該作記件42固定於該懸臂412遠離其軸心之一端，即可控制該轉盤411的轉動，達成使該作記件42朝向該待檢驗物9而移動，進而產生標記用之記號的目的。當然，只要控制該轉盤411反向轉動，即可重新抬升該作記件42，使本實施例得以繼續運作而執行檢驗。其中，該作記件42較佳是選用蠟筆，除了易於取得並能在該待檢驗物9上形成明顯記號，後續也能輕易去除所標示的記號。

重新參閱圖4與圖5並配合圖1，使用本實施例對該待檢驗物9進行檢驗時，主要透過遙控機制來控制該等驅動馬達214及該等伺服馬達23的運作，使得本實施例之該等作動模組21可貼合該待檢驗物9的表面而穩定移動，藉此取代人力移動。接著再配合圖7，該檢驗單元3之該彈性件33的規格，以及該等限位機構34都能預先針對該待檢驗物9的表面進行調整，使得該超音波探頭32能在本實施例移動時，藉由該彈性件33提供的彈性恢復力而穩定貼合於該待檢驗物9，同時還能因應該待檢驗物9的表面凹凸起伏或粗糙度提供足夠的晃動餘裕，以確保該超音波探頭32能穩定地發出及接收訊號，藉此優化檢驗的品質。最後再配合圖8，若是該超音波探頭32的接收到的檢驗參數不合標準，同樣可透過遙控機制控制該標記單元4之該升降機構41，利用該作記件42即時標記，以便於後續處理。

綜上所述，本新型超音波檢驗裝置之該實施例，透過該等作動模組21與該連結機構22的相互配合，提供因應各種型態之待檢測環境的活動自由度，故能取代人力手持移動而利用遙控機制穩定運行，除了藉此取代人力而提高檢驗效率、降低工安疑慮，還能配合該檢驗單元3的預先調整而取代人為經驗，優化檢驗的穩定性、精準度，及可靠度。因此，確實能達成本新型之目的。

惟以上所述者，僅為本新型之實施例而已，當不能以此限定本新型實施之範圍，凡是依本新型申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本新型專利涵蓋之範圍內。

1:主體單元 11:層板 12:支架桿 13:外殼 2:驅動單元 21:作動模組 211:座體 212:中軸件 213:滾輪 214:驅動馬達 215:連桿柱 216:穿設部 218:軸桿部 219:連接部 22:連結機構 221:帶動齒輪 222:撥叉 226:齒輪部 227:撥動部 228:滑槽 23:伺服馬達 3:檢驗單元 31:殼套 310:裝設空間 32:超音波探頭 33:彈性件 34:限位機構 341:束環 342:調整件 4:標記單元 41:升降機構 411:轉盤 412:懸臂 42:作記件 L1:第一軸線 L2:第二軸線 9:待檢驗物

本新型之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中： 圖1是一示意圖，說明本新型超音波檢驗裝置之一實施例在一待檢驗物上執行檢驗； 圖2是一立體圖，說明該實施例之一主體單元及一驅動單元； 圖3是一示意圖，說明該驅動單元之其中一組連結機構； 圖4是一局部放大的側視圖，說明該驅動單元的其中一個作動模組； 圖5是一示意圖，說明該等連結機構分別帶動對應之該等作動模組的運作； 圖6是一視角與圖2不同的立體圖，說明該實施例之一檢驗單元安裝於該主體單元上； 圖7是一局部放大的側視分解圖，說明該檢驗單元的元件組成； 圖8是一局部放大的立體圖，說明該實施例之一標記單元；及 圖9是一示意圖，說明該標記單元的運作情況。

1:主體單元

13:外殼

2:驅動單元

21:作動模組

22:連結機構

3:檢驗單元

4:標記單元

L1:第一軸線

L2:第二軸線

9:待檢驗物

Claims (8)

1. 一種超音波檢驗裝置，包含：一主體單元，定義一橫向通過該主體單元的一第一軸線，及一垂直於該第一軸線的第二軸線；一驅動單元，連接於該主體單元，並包括四個分別沿該第一軸線及該第二軸線設置該主體單元相反兩側的作動模組，及四個分別連結於該主體單元與該等作動模組之間，並能使該等作動模組分別以平行該第一軸線及該第二軸線之轉軸而相對於該主體單元擺動的連結機構，該等作動模組能帶動該主體單元沿平行該第一軸線、該第二軸線的方向移動；及一檢驗單元，安裝於該主體單元並朝向下方，適用於檢測一待檢驗物。
2. 如請求項1所述的超音波檢驗裝置，其中，該驅動單元的每一該作動模組具有一座體、一橫向穿設於該座體的中軸件、二分別設置於該中軸件相反兩端的滾輪，及一連接於該中軸件且用以提供使該中軸件轉動之動力的驅動馬達。
3. 如請求項2所述的超音波檢驗裝置，其中，每一該作動模組之該中軸件具有一橫向延伸的軸桿部，及二分別連接於該軸桿部相反兩端與該等滾輪之間，且能使該等滾輪以二垂直該軸桿部且彼此垂直之轉軸相對於該軸桿部擺動的連接部。
4. 如請求項2或3所述的超音波檢驗裝置，其中，該驅動單元 的每一該連結機構具有一以該第一軸線或該第二軸線為轉軸而設置於該主體單元上的帶動齒輪，及一具有一嚙合於該帶動齒輪之齒輪部且遠離該齒輪部之一端連接於個別之該作動模組的撥叉，同方向設置之該二個連結機構的該等帶動齒輪是相互嚙合，該驅動單元還包括二對應連接至同方向設置之該等連結機構，且分別連接於相互嚙合之該等帶動齒輪其中之一，用以提供使該帶動齒輪轉動帶動該等撥叉擺動之動力的伺服馬達。
5. 如請求項4所述的超音波檢驗裝置，其中，每一該連結機構之該撥叉還具有一位於相反於該齒輪部之一端，且圍繞界定出一滑槽的撥動部，每一該作動模組還包括一設置於該座體上，且具有一穿設於個別之該滑槽並能在該滑槽中移動之穿設部的連桿柱。
6. 如請求項1所述的超音波檢驗裝置，其中，該檢驗單元包括一固定於該主體單元且界定出一裝設空間的殼套、一設置於該裝設空間中的超音波探頭，及一頂抵於該殼套與該超音波探頭之間，並在該超音波探頭受到外力時受到壓縮而提供一彈性恢復力的彈性件。
7. 如請求項6所述的超音波檢驗裝置，其中，該檢驗單元還包括多個共同圍繞該超音波探頭且用以沿徑向限位該超音波探頭的限位機構，每一該限位機構具有一圍繞該超音波探頭外周之一部分並與該超音波探頭沿徑向間隔一段緩衝距離的束環，及一連接於該束環且另一端穿設於該殼套，並能沿該超音波探頭之徑向來回移動而調整該 緩衝距離的調整件。
8. 如請求項1所述的超音波檢驗裝置，還包含一設置於該主體單元的標記單元，其中，該標記單元包括一固定於該主體單元的升降機構，及一設置於該升降機構上，且能由該升降機構帶動而朝向該待檢驗物移動而進行標記的作記件。

Images