一種全方位自動焊縫探傷儀驅(qū)動裝置及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種全方位自動焊縫探傷儀驅(qū)動裝置及其應(yīng)用，屬于焊縫無損探傷檢測技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]超聲波探傷具有方向性好、強(qiáng)度高和穿透能力強(qiáng)，以及對人體無傷害等優(yōu)點(diǎn)，成為壓力容器、造船、鍋爐等設(shè)備制造過程中檢測內(nèi)部缺陷的主要方法之一?，F(xiàn)在超聲波探傷主要靠人工操作完成，包括焊縫清理、刷耦合劑、檢測缺陷、缺陷位置和形狀確定等，需多人協(xié)同操作。長時間單一姿勢操作容易疲勞，且存在工作效率低、勞動強(qiáng)度大、精度比較低和漏檢等缺點(diǎn)?，F(xiàn)存的一些探傷輔助機(jī)構(gòu)，雖然在一定程度上可以為焊縫尤其對一些大型焊接結(jié)構(gòu)件如液壓支架的探傷，由于其焊縫形狀不規(guī)則，所以機(jī)械探傷的實(shí)現(xiàn)存在很大難度。
[0003]中國專利文獻(xiàn)CN204758540U公開了一種薄板搭接窄焊縫超聲快速無損檢測裝置，該裝置包括兩個探頭、探傷儀、運(yùn)算裝置，左側(cè)探頭發(fā)射的超聲波經(jīng)發(fā)射、傳播、遇到焊縫左側(cè)壁返回，被左側(cè)探頭晶片接收的整個過程中，超聲波傳播的距離(即聲程)為S1，右側(cè)聲程為S2，探頭發(fā)射的聲波遇到最近的焊縫壁，然后反射回來被原探頭接收，此時聲波所傳播的距離S為探頭發(fā)射晶片距焊縫近壁距離的兩倍，焊縫寬度W=L+2L0-(S1+S2)/2，L0為探頭的前沿長度，兩探頭可沿焊縫滑動，采用運(yùn)算裝置在探頭掃查過程完成后即可迅速得到檢測結(jié)果。雖然該裝置能夠?qū)缚p熔寬進(jìn)行檢測，能檢測搭接焊縫質(zhì)量，特別是對窄焊縫熔寬進(jìn)行測量的無損超聲檢測技術(shù)，能對薄板搭接激光焊縫進(jìn)行快速超聲檢測，實(shí)現(xiàn)薄板搭接激光焊縫的質(zhì)量評價，提前發(fā)現(xiàn)焊縫中的缺陷，保證產(chǎn)品質(zhì)量。但是該裝置是基于焊縫比較規(guī)整的基礎(chǔ)上進(jìn)行的檢測，同時該裝置是針對焊縫的熔寬進(jìn)行的檢測，對熔寬尺寸達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)的焊縫可直接剔除，該裝置并不能對焊縫的表面進(jìn)行探傷檢測，同時該裝置在面對不規(guī)則的焊縫時，其檢測結(jié)果并不可靠，檢測的準(zhǔn)確度低，無法滿足焊縫檢測的實(shí)際需求。
[0004]針對焊縫存在缺陷對焊縫質(zhì)量有巨大的影響，對焊縫進(jìn)行探傷檢測，尤其是針對一些不規(guī)整的焊縫進(jìn)行探傷檢測則顯得至關(guān)重要，因此，亟需研發(fā)設(shè)計(jì)一種全方位的自動焊縫探傷儀驅(qū)動裝置，以使焊縫探傷檢測效果更好，檢測結(jié)果更準(zhǔn)確。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種全方位自動焊縫探傷儀驅(qū)動裝置。
[0006]本發(fā)明還提供上述一種全方位自動焊縫探傷儀驅(qū)動裝置的使用方法。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0008]一種全方位自動焊縫探傷儀驅(qū)動裝置，包括行走機(jī)構(gòu)、三維調(diào)節(jié)架、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置和全方位適應(yīng)裝置，在行走機(jī)構(gòu)上設(shè)置所述的三維調(diào)節(jié)架，在三維調(diào)節(jié)架上設(shè)置所述的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置與全方位適應(yīng)裝置連接。本發(fā)明焊縫探傷儀驅(qū)動裝置可在全方位適應(yīng)裝置上安裝所需的探傷儀器，通過借助三維調(diào)節(jié)架以及全方位適應(yīng)裝置的靈活調(diào)節(jié)，在三維空間內(nèi)移動使探頭與焊縫靠近進(jìn)行超聲波探傷，在探傷過程中，利用全方位適應(yīng)裝置的小角度調(diào)節(jié)，使探頭始終在與焊縫相切的位置，可以有效探測焊縫不平整或有輕微角度等情況，提尚探測的精度。
[0009]優(yōu)選的，所述行走機(jī)構(gòu)包括車體，在車體的兩側(cè)設(shè)置車輪，在車體的底部設(shè)置有電機(jī)，電機(jī)的輸出軸與車輪傳動連接。
[0010]優(yōu)選的，所述電機(jī)為步進(jìn)電機(jī)。此設(shè)計(jì)的好處在于，步進(jìn)電機(jī)的輸出軸通過聯(lián)軸器與車輪的傳動軸連接，進(jìn)而驅(qū)動車輪行走，步進(jìn)電機(jī)能夠準(zhǔn)確定位和調(diào)速，能夠滿足焊縫探傷這種精準(zhǔn)的作業(yè)要求。
[0011]優(yōu)選的，在車體的頂部設(shè)置第一滑軌、第一連接塊和第一電機(jī)，第一電機(jī)設(shè)置在第一滑軌一側(cè)并通過傳輸帶帶動第一連接塊在第一滑軌內(nèi)水平移動。
[0012]優(yōu)選的，所述三維調(diào)節(jié)架包括第二滑軌、第二連接塊、第二電機(jī)和伸縮油缸，第二滑軌的底端與第一連接塊固定連接，第二電機(jī)設(shè)置在第二滑軌一側(cè)并通過傳輸帶帶動第二連接塊在第二滑軌內(nèi)上下移動，伸縮油缸的一端與第二連接塊固定連接。
[0013]優(yōu)選的，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置包括連接卡、第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)和電機(jī)承載殼，連接卡的一端與伸縮油缸活塞桿的一端固定連接，第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)設(shè)置在連接卡的另一端并與旋轉(zhuǎn)軸傳動連接，旋轉(zhuǎn)軸與電機(jī)承載殼固定連接。此設(shè)計(jì)的好處在于，第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)與旋轉(zhuǎn)軸傳動連接，旋轉(zhuǎn)軸與電機(jī)承載殼固定連接，第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)工作時使旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動時帶動電機(jī)承載殼也相應(yīng)地轉(zhuǎn)動，進(jìn)而對全方位適應(yīng)裝置做出相應(yīng)地調(diào)整。
[0014]優(yōu)選的，所述全方位適應(yīng)裝置包括第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)、球鉸心軸殼、壓緊彈簧、球鉸心軸及球鉸外殼，球鉸心軸殼的頂端與第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)的輸出軸傳動連接、底端設(shè)有圓球體，圓球體包括一球形空腔，壓緊彈簧置于球形空腔內(nèi)且一端與球鉸心軸殼連接、另一端與球鉸心軸連接，球鉸心軸置于球鉸外殼內(nèi)，球鉸外殼與球鉸心軸殼連接，第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)安裝于電機(jī)承載殼內(nèi)。
[0015]優(yōu)選的，所述圓球體上開設(shè)有三個豁口，三個豁口與球形空腔相通。此設(shè)計(jì)的好處在于，圓球體上開設(shè)的三個豁口，使圓球體成為具有三爪的結(jié)構(gòu)，三爪結(jié)構(gòu)處材料使用較軟材質(zhì)，不受力時心軸與球絞心軸殼互相卡住，球絞心軸頂在外殼下表面，在球絞心軸受力時，由于心軸處的球擠進(jìn)球絞心軸殼，三爪結(jié)構(gòu)撐開待心軸頭部的球進(jìn)入球絞心軸殼后抓緊心軸。
[0016]優(yōu)選的，所述焊縫探傷儀驅(qū)動裝置還包括超聲波斜探頭，所述超聲波斜探頭與球鉸心軸的一端固定連接。
[0017]—種全方位自動焊縫探傷儀驅(qū)動裝置的使用方法，包括以下步驟，
[0018]當(dāng)需要進(jìn)行超聲波焊縫探傷時，啟動行走機(jī)構(gòu)使超聲波斜探頭靠近被探測面，然后伸縮油缸的活塞桿伸出使超聲波斜探頭與焊縫貼合，伸縮油缸的運(yùn)動使得超聲波斜探頭與被探測面接觸并受力，從而將力傳遞給球絞心軸，球鉸心軸將球絞心軸殼撐開，球鉸心軸壓入球絞心軸殼，并相互抱死，使得球絞心軸及其上的超聲波斜探頭與球絞心軸殼一起運(yùn)動，啟動第一電機(jī)和第二電機(jī)，借助第一連接塊的水平移動和第二連接塊的上下移動，超聲波斜探頭對被探測面逐步探測;探測結(jié)束后伸縮油缸回縮，從而超聲波斜探頭與被探測面分離，被壓縮的壓緊彈簧復(fù)位，將球絞心軸彈出球絞心軸殼，球鉸心軸回復(fù)到初始位置。
[0019]本發(fā)明的有益效果在于:
[0020]本發(fā)明全方位自動焊縫探傷儀驅(qū)動裝置改變了傳統(tǒng)人工進(jìn)行焊縫探傷檢測的作業(yè)模式，代替了人工探傷，實(shí)現(xiàn)了探傷檢測的自動化，同時本發(fā)明利用全新設(shè)計(jì)的全方位適應(yīng)裝置并借助三維調(diào)節(jié)架可以在被探測面不平整、有輕微角度或焊縫形狀不規(guī)則等情況時，可實(shí)現(xiàn)全方位調(diào)整探頭位置，使探頭始終與焊縫相切，提高了焊縫探傷的精度和效率。其作用明顯，效果顯著，值得推廣應(yīng)用。
【附圖說明】
[0021 ]圖1為本發(fā)明焊縫探傷儀驅(qū)動裝置的立體圖；
[0022]圖2為本發(fā)明中行走機(jī)構(gòu)的立體圖；
[0023]圖3為本發(fā)明中行走機(jī)構(gòu)的仰視立體圖；
[0024]圖4為本發(fā)明中三維調(diào)整架的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖5為本發(fā)明中伸縮油缸的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖6為本發(fā)明中旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖7a為本發(fā)明中全方位適應(yīng)裝置的立體圖；
[0028]圖7b為本發(fā)明中全方位適應(yīng)裝置的主視圖；
[0029]圖7c為圖7b中A-A方向的剖視圖；
[0030]圖7d為本發(fā)明中全方位適應(yīng)裝置的右視圖；
[0031]圖7e為圖7d中B-B方向的剖視圖；
[0032]圖8a為本發(fā)明中帶有球鉸外殼的全方位適應(yīng)裝置的主視圖；
[0033]圖8b為圖8a中C-C方向的剖視圖；
[0034]其中:1、行走機(jī)構(gòu);2、三維調(diào)節(jié)架;3、伸縮油缸;4、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置;5、全方位適應(yīng)裝置;6、車體;7、第一連接塊;8、第一電機(jī);9、第一滑軌；10、車輪；11、步進(jìn)電機(jī)；12、車輪；13、第二電機(jī)；14、第二連接塊；15、連接座；16、缸筒；17、前端蓋；18、活塞桿；19、連接卡;20、第一旋轉(zhuǎn)電機(jī);21、第二旋轉(zhuǎn)電機(jī);22、電機(jī)承載殼;23、球鉸心軸殼;24、壓緊彈簧;25、球鉸心軸;26、斜探頭;27、球鉸外殼。
【具體實(shí)施方式】
[0035]下面通過實(shí)施例并結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步說明，但不限于此。
[0036]實(shí)施例1:
[0037]如圖1至圖8b所示，本實(shí)施例提供一種全方位自動焊縫探傷儀驅(qū)動裝置，包括行走機(jī)構(gòu)1、三維調(diào)節(jié)架2、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置4和全方位適應(yīng)裝置5，在行走機(jī)構(gòu)1上安裝所述的三維調(diào)節(jié)架2，在三維調(diào)節(jié)架2上設(shè)置所述的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置4，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置4與全方位適應(yīng)裝置5連接。
[0038]其中，行走機(jī)構(gòu)1包括車體6，在車體6的兩側(cè)固定安裝有四個車輪10、12，四個車輪前后對稱安裝在車體的兩側(cè)，在車體6的底部固定安裝兩個步進(jìn)電機(jī)11，兩個步進(jìn)電機(jī)成對角設(shè)置，兩個步進(jìn)電機(jī)分別與一前一后兩個車輪傳動連接。其中，車輪12通過聯(lián)軸器、軸、軸承、軸套等現(xiàn)有結(jié)構(gòu)與步進(jìn)電機(jī)11連接，并螺紋連接固定在車體6上，車輪10通過軸、軸承、軸套等現(xiàn)有結(jié)構(gòu)螺紋連接固定在車體6上。
[0039]在車體