專利名稱：組合式三-六軸三維探傷裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及無(wú)損探傷技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種組合式三-六軸三維探傷裝置。
背景技術(shù)：
探傷定義為探測(cè)金屬材料或部件內(nèi)部的裂紋或缺陷的檢測(cè)手段。常用的探傷方法有X光射線探傷、超聲波探傷、磁粉探傷、滲透探傷、渦流探傷、Y射線探傷、螢光探傷、著色探傷等方法。物理探傷就是不產(chǎn)生化學(xué)變化的情況下進(jìn)行無(wú)損探傷。長(zhǎng)期以來(lái)，曲面探傷一直是一個(gè)公認(rèn)的難題。國(guó)產(chǎn)無(wú)損探傷設(shè)備的機(jī)械結(jié)構(gòu)一直采用就事論事的專機(jī)方式，很多超聲設(shè)備精度不足的方式通過(guò)軟件粗略處理，不能適應(yīng)任意曲面探傷，一直以在低端市場(chǎng)惡性競(jìng)爭(zhēng)的方式生存。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種能夠進(jìn)行曲線、曲面、任意形狀的超聲、渦流探傷，具有運(yùn)動(dòng)軌跡精確、探測(cè)的可預(yù)測(cè)性高，可實(shí)現(xiàn)3-6軸的3-6自由度的組合式三維探傷裝置。為了克服背景技術(shù)中存在的缺陷，本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是一種組合式三-六軸三維探傷裝置，包括固定整個(gè)裝置的機(jī)架，所述機(jī)架上設(shè)有上部運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)、下部運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，所述上部運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)包括帶動(dòng)探頭組件沿空間正交的X軸、Y軸、Z軸方向移動(dòng)的移動(dòng)模塊，所述上部運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)通過(guò)主橫梁與所述機(jī)架連接。根據(jù)本實(shí)用新型的另外一個(gè)實(shí)施例，組合式三-六軸三維探傷裝置進(jìn)一步包括所述下部運(yùn)動(dòng)包括支撐工件繞小于等于兩個(gè)軸做轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的工件轉(zhuǎn)動(dòng)模塊，所述工件轉(zhuǎn)動(dòng)模塊與檢測(cè)工作區(qū)連接。根據(jù)本實(shí)用新型的另外一個(gè)實(shí)施例，組合式三-六軸三維探傷裝置進(jìn)一步包括所述移動(dòng)模塊包括X軸移動(dòng)模塊，所述主橫梁與機(jī)架之間通過(guò)第一導(dǎo)軌以及與第一導(dǎo)軌配合的第一滑塊連接，所述主橫梁上與X軸橫梁托板連接，所述X軸橫梁托板上固定設(shè)有通過(guò)X軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的X軸傳動(dòng)件；Y軸移動(dòng)模塊，在主橫梁上的Y軸方向上設(shè)有驅(qū)動(dòng)Y軸移動(dòng)模塊的Y軸電機(jī)，與所述Y軸電機(jī)連接設(shè)有Y軸傳動(dòng)件，Y軸電機(jī)與機(jī)架連接，所述機(jī)架上還固定設(shè)有Y軸導(dǎo)軌， 與所述Y軸導(dǎo)軌配合設(shè)有第二滑塊，所述第二滑塊與Y軸傳動(dòng)件之間通過(guò)傳動(dòng)座連接；Z軸移動(dòng)模塊，包括與機(jī)架固定連接的Z軸電機(jī)，Z軸電機(jī)與Z軸傳動(dòng)件連接，所述 Z軸傳動(dòng)件上設(shè)有第三滑塊，與第三滑塊配合設(shè)有Z軸導(dǎo)軌，所述第三滑塊上連接設(shè)有探頭光桿，所述Z軸導(dǎo)軌固定與一 Z軸立柱上，Z軸立柱通過(guò)第一連接件與X軸橫梁托板連接。根據(jù)本實(shí)用新型的另外一個(gè)實(shí)施例，組合式三-六軸三維探傷裝置進(jìn)一步包括所述上部運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)還包括單軸方向的擺動(dòng)模塊。根據(jù)本實(shí)用新型的另外一個(gè)實(shí)施例，組合式三-六軸三維探傷裝置進(jìn)一步包括X軸橫梁托板的上設(shè)有與其軸向平行的第二導(dǎo)軌，第二導(dǎo)軌上配設(shè)有第四滑塊，X軸橫梁托板第一連接件之間通過(guò)第二導(dǎo)軌和第四滑塊連接，所述第一連接件與Z軸立柱之間活動(dòng)卡接。根據(jù)本實(shí)用新型的另外一個(gè)實(shí)施例，組合式三-六軸三維探傷裝置進(jìn)一步包括所述X軸移動(dòng)模塊、Y軸移動(dòng)模塊、Z軸移動(dòng)模塊的運(yùn)動(dòng)方向上分別設(shè)有位置傳感元件。根據(jù)本實(shí)用新型的另外一個(gè)實(shí)施例，組合式三-六軸三維探傷裝置進(jìn)一步包括所述Z軸立柱的下端部?jī)?nèi)設(shè)置的軸承結(jié)構(gòu)為雙軸承兩點(diǎn)支撐結(jié)構(gòu)或單點(diǎn)支撐結(jié)構(gòu)。根據(jù)本實(shí)用新型的另外一個(gè)實(shí)施例，組合式三-六軸三維探傷裝置進(jìn)一步包括所述探頭光桿內(nèi)部呈單邊空心結(jié)構(gòu)。根據(jù)本實(shí)用新型的另外一個(gè)實(shí)施例，組合式三-六軸三維探傷裝置進(jìn)一步包括單軸方向的擺動(dòng)模塊為B軸擺動(dòng)模塊或C軸擺動(dòng)模塊或A軸擺動(dòng)模塊，與所述探頭光桿端部連接設(shè)有探頭，所述單軸方向的擺動(dòng)模塊設(shè)置于探頭光桿與探頭之間，所述單軸方向的擺動(dòng)模塊通過(guò)第二連接件與所述探頭光桿固定連接，B軸擺動(dòng)模塊，與所述第二連接件連接設(shè)有擺頭基座，擺頭基座上設(shè)有通過(guò)B軸擺動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的探頭座，所述探頭設(shè)置在探頭座上；C軸擺動(dòng)模塊，包括與所述第二連接件固定連接的過(guò)渡套筒，所述過(guò)渡套筒內(nèi)裝配有C軸擺動(dòng)電機(jī)，所述C軸擺動(dòng)電機(jī)輸出與所述探頭座連接；A軸擺動(dòng)模塊，包括A軸擺動(dòng)電機(jī)，所述擺動(dòng)電機(jī)的輸出與探頭連接。根據(jù)本實(shí)用新型的另外一個(gè)實(shí)施例，組合式三-六軸三維探傷裝置進(jìn)一步包括所述B軸擺動(dòng)電機(jī)、C軸擺動(dòng)電機(jī)、A軸擺動(dòng)電機(jī)分別同軸連接設(shè)有的信號(hào)反饋裝置。根據(jù)本實(shí)用新型的另外一個(gè)實(shí)施例，組合式三-六軸三維探傷裝置進(jìn)一步包括工件轉(zhuǎn)動(dòng)模塊包括一軸轉(zhuǎn)動(dòng)模塊或二軸轉(zhuǎn)動(dòng)模塊，所述一軸轉(zhuǎn)動(dòng)模塊通過(guò)一轉(zhuǎn)動(dòng)基座固定設(shè)于檢測(cè)工作區(qū)，所述轉(zhuǎn)動(dòng)基座上連接設(shè)有轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)、工件擺動(dòng)裝置，所述轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)通過(guò)動(dòng)力傳動(dòng)裝置與工件擺動(dòng)裝置連接，所述工件擺動(dòng)裝置上設(shè)有平衡裝置；所述二軸轉(zhuǎn)動(dòng)模塊在一軸轉(zhuǎn)動(dòng)模塊的轉(zhuǎn)動(dòng)基座與檢測(cè)工作區(qū)之間裝配有二軸驅(qū)動(dòng)模塊。根據(jù)本實(shí)用新型的另外一個(gè)實(shí)施例，組合式三-六軸三維探傷裝置進(jìn)一步包括所述二軸驅(qū)動(dòng)模塊包括設(shè)于轉(zhuǎn)動(dòng)基座與檢測(cè)工作區(qū)之間的底座、與底座固定連接的二軸電機(jī)、固定于轉(zhuǎn)動(dòng)基座上的驅(qū)動(dòng)心軸，所述二軸電機(jī)與所述驅(qū)動(dòng)心軸驅(qū)動(dòng)連接，所述驅(qū)動(dòng)心軸與底座之間固定設(shè)有限位裝置。根據(jù)本實(shí)用新型的另外一個(gè)實(shí)施例，組合式三-六軸三維探傷裝置進(jìn)一步包括所述動(dòng)力傳動(dòng)裝置為渦輪蝸桿傳動(dòng)方式，所述蝸桿與轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)連接，蝸桿與渦輪連接，與所述渦輪同軸連接設(shè)有傳動(dòng)軸，所述傳動(dòng)軸與工件擺動(dòng)裝置連接。本實(shí)用新型解決了背景技術(shù)中存在的缺陷，借助數(shù)控機(jī)床多軸、多自由度運(yùn)動(dòng)控制的概念，并經(jīng)過(guò)結(jié)構(gòu)上的優(yōu)化，通過(guò)空間正交的X軸、Y軸、Z軸移動(dòng)和任一軸方向的轉(zhuǎn)動(dòng)以及工件實(shí)現(xiàn)1-2軸轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行組合后，可實(shí)現(xiàn)3-6軸3-6個(gè)自由度探頭自動(dòng)探測(cè)系統(tǒng)，減少了探頭的運(yùn)動(dòng)量，探頭的信號(hào)可以不需要回轉(zhuǎn)連接器而直接連接到無(wú)損探傷系統(tǒng)的超聲卡，具有超聲子系統(tǒng)簡(jiǎn)潔、可靠的優(yōu)點(diǎn)，并能夠有效的對(duì)中小工件進(jìn)行探測(cè)。

[0025]
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。圖1是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明圖1中下部運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的另一優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是圖1中Y軸移動(dòng)模塊的側(cè)視圖；圖4是圖1中Z軸移動(dòng)模塊的側(cè)視圖；圖5是圖4的內(nèi)部裝配結(jié)構(gòu)示意圖；圖中1、機(jī)罩，2、主橫梁，3、第一滑塊，4、第一導(dǎo)軌，5、機(jī)架，6、X軸橫梁托板，7、基座，8、X軸傳動(dòng)件，9、第一聯(lián)軸器，10、X軸光柵，11、X軸電機(jī)，12、連接孔，13、Y軸電機(jī)，14、 電機(jī)座，15、第二聯(lián)軸器，16、Y軸傳動(dòng)件，17、同心套筒，18、Y軸導(dǎo)軌，19、第二滑塊，20、傳動(dòng)座，21、電機(jī)板，22、Z軸立柱，23、Z軸電機(jī)，24、第三聯(lián)軸器，25、Z軸傳動(dòng)件，26、第三滑塊， 27、第一連接件，洲、第二導(dǎo)軌，四、第四滑塊，30、Z軸導(dǎo)軌，31、探頭光桿，32、Y軸光柵，33、 軸承結(jié)構(gòu)，34、探頭，35、第二連接件，36、擺頭基座，37、B軸擺動(dòng)電機(jī)，38、探頭座，39、B軸編碼器，40、過(guò)渡套筒，41、C軸擺動(dòng)電機(jī)，42、C軸編碼器，43、A軸擺動(dòng)電機(jī)，44、A軸編碼器， 45、檢測(cè)工作區(qū)，46、轉(zhuǎn)動(dòng)基座，47、轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)，48、工件擺動(dòng)裝置，49、平衡裝置，50、蝸桿，51、 渦輪，52、傳動(dòng)軸，53、二軸電機(jī)，54、驅(qū)動(dòng)心軸，55、底座，56、限位裝置。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在結(jié)合附圖和優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。這些附圖均為簡(jiǎn)化的示意圖，僅以示意方式說(shuō)明本實(shí)用新型的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本實(shí)用新型有關(guān)的構(gòu)成。如圖1-2所示，一種組合式三-六軸三維探傷裝置，包括固定整個(gè)裝置的機(jī)架5，所述機(jī)架5上設(shè)有上部運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)、下部運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，所述上部運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)包括帶動(dòng)探頭34沿空間正交的X軸、Y軸、Z軸方向移動(dòng)的移動(dòng)模塊，所述上部運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)通過(guò)主橫梁2與所述機(jī)架5 連接。上部運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)還包括單軸方向的擺動(dòng)模塊。下部運(yùn)動(dòng)包括支撐工件繞小于等于兩個(gè)軸做轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的工件轉(zhuǎn)動(dòng)模塊，所述工件轉(zhuǎn)動(dòng)模塊與檢測(cè)工作區(qū)45連接。通過(guò)空間正交的X軸、Y軸、Z軸移動(dòng)和任一軸方向的轉(zhuǎn)動(dòng)以及工件實(shí)現(xiàn)1-2軸轉(zhuǎn)動(dòng)組合后，可實(shí)現(xiàn)3-6軸3-6個(gè)自由度探頭34自動(dòng)探測(cè)系統(tǒng)，減少了探頭34的運(yùn)動(dòng)量，探頭 34的信號(hào)可以不需要回轉(zhuǎn)連接器而直接連接到無(wú)損探傷系統(tǒng)的超聲卡，具有超聲子系統(tǒng)簡(jiǎn)潔、可靠的優(yōu)點(diǎn)，并能夠有效的對(duì)中小工件進(jìn)行探測(cè)。移動(dòng)模塊包括如圖1所示的X軸移動(dòng)模塊，所述主橫梁2與機(jī)架5之間通過(guò)第一導(dǎo)軌4以及與第一導(dǎo)軌4配合的第一滑塊3連接，主橫梁2與X軸橫梁托板6連接，所述X 軸橫梁托板6上通過(guò)基座7連接設(shè)有X軸傳動(dòng)件8，所述X軸傳動(dòng)件8的通過(guò)第一聯(lián)軸器 9與X軸電機(jī)11連接，X軸傳動(dòng)件8兩端設(shè)有軸承座，在X軸移動(dòng)模塊的運(yùn)動(dòng)方向上設(shè)有X 軸的位置感應(yīng)元件，本方案選用光柵10，伺服系統(tǒng)或步進(jìn)電機(jī)的反饋系統(tǒng)需要X軸光柵10 提供X軸運(yùn)動(dòng)位置的信息，X軸傳動(dòng)件8與X軸光柵10通過(guò)在X橫梁托板6上的精確加工確保三者在X方向的平行度。其中，第一導(dǎo)軌4的結(jié)構(gòu)為圓柱形導(dǎo)軌、方形導(dǎo)軌、滑枕形式的導(dǎo)軌，所述第一滑塊3結(jié)構(gòu)與第一導(dǎo)軌4結(jié)構(gòu)相配合。對(duì)于小型結(jié)構(gòu)，導(dǎo)軌滑塊可以使用圓柱型結(jié)構(gòu)，也可以使用成品方形結(jié)構(gòu)，就是本方案圖中的滑塊3安裝于方導(dǎo)軌4上的組合結(jié)構(gòu)，還可以使用滑枕結(jié)構(gòu)，采用導(dǎo)軌貼塑或貼塑導(dǎo)軌上在主橫梁2與第一導(dǎo)軌4的連接處設(shè)置靜壓油膜結(jié)構(gòu)。如圖3所示，Y軸移動(dòng)模塊，包括設(shè)置在主橫梁2上Y軸方向的連接孔12、所述連接孔12內(nèi)設(shè)有驅(qū)動(dòng)Y軸移動(dòng)模塊的Y軸電機(jī)13，所述Y軸電機(jī)13與一電機(jī)座14固定連接， 所述電機(jī)座14固定于機(jī)架5上，通過(guò)第二聯(lián)軸器15與所述Y軸電機(jī)13連接設(shè)有Y軸傳動(dòng)件16驅(qū)動(dòng)Y方向的運(yùn)動(dòng)，在Y軸的運(yùn)動(dòng)方向的精度在該方向的Y軸位置感應(yīng)元件保證，本案采用Y軸光柵32，所述Y軸傳動(dòng)件16上與其同軸心設(shè)有同心套筒17，所述機(jī)架5上還固定設(shè)有Y軸導(dǎo)軌18，與所述Y軸導(dǎo)軌18配合設(shè)有兩塊第二滑塊19，所述第二滑塊19與同心套筒17之間通過(guò)一傳動(dòng)座20固定連接，所述傳動(dòng)座20與X軸橫梁托板6固定連接。傳動(dòng)座20可以減少Z軸負(fù)載偏心引起的微小變形。如圖4-5所示，Z軸移動(dòng)模塊，包括固定于機(jī)架5上的電機(jī)板21、與電機(jī)板21固定連接的Z軸立柱22，所述電機(jī)板21上安裝有Z軸電機(jī)23，所述Z軸立柱22內(nèi)通過(guò)第三聯(lián)軸器M與Z軸電機(jī)23連接設(shè)有Z軸傳動(dòng)件25，所述Z軸傳動(dòng)件25上設(shè)有第三滑塊沈，所述Z軸立柱22與X軸橫梁托板6之間通過(guò)第一連接件27連接，所述第一連接件27上設(shè)有一對(duì)與X軸橫梁托板6的軸向平行的第二導(dǎo)軌觀，所述第二導(dǎo)軌觀置于X軸橫梁托板6的上下兩側(cè)，最大限度的擴(kuò)大了 Z軸的上下與X軸橫梁托板6的作用范圍，第二導(dǎo)軌觀與X 軸橫梁托板6之間通過(guò)第四滑塊四連接，為了保證垂直度，所述第一連接件27與Z軸立柱 22的接觸面之間通過(guò)槽結(jié)構(gòu)形式活動(dòng)卡接，可放置薄形平鍵定位；與所述Z軸立柱22上的槽結(jié)構(gòu)固定連接有與第三滑塊26配合的Z軸導(dǎo)軌30，與所述第三滑塊沈連接設(shè)有探頭光桿31。為了減少Z軸上下運(yùn)動(dòng)給下部軸承的載荷，Z軸立柱22的下端部?jī)?nèi)設(shè)置的軸承結(jié)構(gòu)33為雙軸承兩點(diǎn)支撐結(jié)構(gòu)或單點(diǎn)支撐結(jié)構(gòu)。在Z軸移動(dòng)模塊運(yùn)動(dòng)的方向上同樣設(shè)有Z軸位置感應(yīng)元件，即為Z軸光柵，Z軸光柵的讀數(shù)頭與第三滑塊26或探頭光桿31用螺釘緊固相連。探頭光桿31內(nèi)部通過(guò)單邊銑削加工呈單邊空心結(jié)構(gòu)。在設(shè)計(jì)Z軸移動(dòng)模塊的結(jié)構(gòu)時(shí)，通過(guò)將探頭光桿31內(nèi)部單邊銑削加工成單邊空心結(jié)構(gòu)，使得探頭光桿31的中心盡可能降低與Z軸導(dǎo)軌30的距離，以減少探頭光桿31的偏心給X軸橫梁托板6帶來(lái)的扭矩。與所述探頭光桿31端部通過(guò)防松裝置連接設(shè)有探頭34，確保定位定向的精度，其中的探頭34可為單探頭，也可以安裝探頭組，以適應(yīng)不同的探測(cè)工藝，如收發(fā)分置、雙晶探頭、TOFD或相控陣探頭，或用來(lái)提高探測(cè)效率。各移動(dòng)模塊中的直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)采用步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)通過(guò)聯(lián)軸節(jié)同軸或者經(jīng)過(guò)變速同軸或非同軸驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)件方式帶動(dòng)與其相連部件，且各軸的定義應(yīng)該遵守笛卡爾坐標(biāo)系定義準(zhǔn)則。傳動(dòng)件可優(yōu)選為滾珠絲杠傳動(dòng)件。單軸方向的擺動(dòng)模塊為B軸擺動(dòng)模塊或C軸擺動(dòng)模塊或A軸擺動(dòng)模塊，與所述探頭光桿端部連接設(shè)有探頭34，單軸方向的擺動(dòng)模塊設(shè)置于探頭光桿31與探頭34之間，所述單軸方向的擺動(dòng)模塊通過(guò)第二連接件35與所述探頭光桿31固定連接，在具體的應(yīng)用結(jié)構(gòu)中要設(shè)置防松螺栓或類似的結(jié)構(gòu)，以確保探頭34的角度不發(fā)生任何變化，也可以采取非螺紋結(jié)構(gòu)，確?？煽堪惭b、可靠的定向和定位。當(dāng)探傷不需要擺頭結(jié)構(gòu)時(shí)，可以按照工藝需求決定的探頭34方向決定的角度實(shí)施探傷，可對(duì)工件進(jìn)行平面縱波探傷的探頭34安裝方式，可以采用過(guò)盈配合或者螺紋連接等方式。如果探測(cè)需要隨著工件表面的變化改變探傷角度，單軸方向的擺動(dòng)模塊選擇B軸擺動(dòng)模塊，與所述第二連接件35連接設(shè)有擺頭基座36，擺頭基座36上設(shè)有通過(guò)B軸擺動(dòng)電機(jī)37驅(qū)動(dòng)的探頭座38，探頭座38上與B軸擺動(dòng)電機(jī)37同軸連接有B軸編碼器39，所述探頭34采用過(guò)盈配合或者螺紋連接等方式連接到在探頭座38上，根據(jù)高分辨率掃描的需要， 可以采用點(diǎn)聚焦探頭、線聚焦探頭或點(diǎn)線組合聚焦探頭。當(dāng)需要單軸方向的擺動(dòng)模塊在不同的位置以不同的角度探測(cè)工件時(shí)，單軸方向的擺動(dòng)模塊選擇C軸擺動(dòng)模塊，包括與所述第二連接件35固定連接的過(guò)渡套筒40，所述過(guò)渡套筒40內(nèi)裝配有C軸擺動(dòng)電機(jī)41以及與C軸擺動(dòng)電機(jī)41同軸連接的檢測(cè)反饋裝置C軸編碼器42，所述C軸擺動(dòng)電機(jī)41輸出與所述探頭座38連接。A軸擺動(dòng)模塊，包括A軸擺動(dòng)電機(jī)43、與A軸擺動(dòng)電機(jī)43同軸連接的A軸編碼器 44，所述擺動(dòng)電機(jī)的輸出與探頭34連接，即可實(shí)現(xiàn)探頭34的360°的范圍內(nèi)進(jìn)行準(zhǔn)確定位探測(cè)。為了滿足更加復(fù)雜的曲面探傷的要求，在應(yīng)用上述四軸四自由度的探頭的探測(cè)結(jié)構(gòu)時(shí)，可以把工件通過(guò)夾具安裝于1-2軸的1-2個(gè)自由度的工件轉(zhuǎn)動(dòng)模塊上。工件轉(zhuǎn)動(dòng)模塊包括一軸轉(zhuǎn)動(dòng)模塊或二軸轉(zhuǎn)動(dòng)模塊，所述一軸轉(zhuǎn)動(dòng)模塊通過(guò)一轉(zhuǎn)動(dòng)基座46固定設(shè)于檢測(cè)工作區(qū)45，所述轉(zhuǎn)動(dòng)基座46上連接設(shè)有轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)47、工件擺動(dòng)裝置 48，所述轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)47通過(guò)動(dòng)力傳動(dòng)裝置與工件擺動(dòng)裝48置連接，所述工件擺動(dòng)裝置48上設(shè)有平衡裝置49 ；所述二軸轉(zhuǎn)動(dòng)模塊在一軸轉(zhuǎn)動(dòng)模塊的轉(zhuǎn)動(dòng)基座46與檢測(cè)工作區(qū)45之間裝配有二軸驅(qū)動(dòng)模塊。其中平衡裝置49本發(fā)明中選擇平衡塊的形式，為了減少工件擺動(dòng)裝置的重心偏下所導(dǎo)致的不平衡力矩，在工件擺動(dòng)裝置的上方安裝有鉛質(zhì)的平衡塊。動(dòng)力傳動(dòng)裝置為渦輪蝸桿傳動(dòng)方式，所述蝸桿50與轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)47連接，蝸桿50與渦輪51連接，與所述渦輪51同軸連接設(shè)有傳動(dòng)軸52，所述傳動(dòng)軸52與工件擺動(dòng)裝置48連接。二軸驅(qū)動(dòng)模塊包括設(shè)于轉(zhuǎn)動(dòng)基座46與檢測(cè)工作區(qū)45之間的底座55、與底座55固定連接的二軸電機(jī)53、固定于轉(zhuǎn)動(dòng)基座46上的驅(qū)動(dòng)心軸M，所述二軸電機(jī)53與所述驅(qū)動(dòng)心軸M驅(qū)動(dòng)連接，所述驅(qū)動(dòng)心軸M與底座55之間固定設(shè)有限位裝置56。為了減少摩擦力矩，安裝軸承結(jié)構(gòu)33在底座上，為了約束驅(qū)動(dòng)心軸M的上下方向的運(yùn)動(dòng)，限位裝置56采用限位板插入驅(qū)動(dòng)心軸M的環(huán)形槽內(nèi)，并通過(guò)螺栓連接到底座55 上。為了制造、安裝方便，限位板采用兩部分分體的結(jié)構(gòu)。以上述依據(jù)本實(shí)用新型的理想實(shí)施例為啟示，通過(guò)上述的說(shuō)明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項(xiàng)實(shí)用新型技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項(xiàng)實(shí)用新型的技術(shù)性范圍并不局限于說(shuō)明書(shū)上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來(lái)確定其技術(shù)性范圍。
權(quán)利要求1.一種組合式三-六軸三維探傷裝置，包括固定整個(gè)裝置的機(jī)架，所述機(jī)架上設(shè)有上部運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)、下部運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于所述上部運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)包括帶動(dòng)探頭組件沿空間正交的X軸、Y軸、Z軸方向移動(dòng)的移動(dòng)模塊，所述上部運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)通過(guò)主橫梁與所述機(jī)架連接。
2.如權(quán)利要求1所述的組合式三-六軸三維探傷裝置，其特征在于所述下部運(yùn)動(dòng)包括支撐工件繞小于等于兩個(gè)軸做轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的工件轉(zhuǎn)動(dòng)模塊，所述工件轉(zhuǎn)動(dòng)模塊與檢測(cè)工作區(qū)連接。
3.如權(quán)利要求1所述的組合式三-六軸三維探傷裝置，其特征在于所述移動(dòng)模塊包括X軸移動(dòng)模塊，所述主橫梁與機(jī)架之間通過(guò)第一導(dǎo)軌以及與第一導(dǎo)軌配合的第一滑塊連接，所述主橫梁上與X軸橫梁托板連接，所述X軸橫梁托板上固定設(shè)有通過(guò)X軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的χ軸傳動(dòng)件；Y軸移動(dòng)模塊，在主橫梁上的Y軸方向上設(shè)有驅(qū)動(dòng)Y軸移動(dòng)模塊的Y軸電機(jī)，與所述Y 軸電機(jī)連接設(shè)有Y軸傳動(dòng)件，Y軸電機(jī)與機(jī)架連接，所述機(jī)架上還固定設(shè)有Y軸導(dǎo)軌，與所述Y軸導(dǎo)軌配合設(shè)有第二滑塊，所述第二滑塊與Y軸傳動(dòng)件之間通過(guò)傳動(dòng)座連接；Z軸移動(dòng)模塊，包括與機(jī)架固定連接的Z軸電機(jī)，Z軸電機(jī)與Z軸傳動(dòng)件連接，所述Z軸傳動(dòng)件上設(shè)有第三滑塊，與第三滑塊配合設(shè)有Z軸導(dǎo)軌，所述第三滑塊上連接設(shè)有探頭光桿，所述Z軸導(dǎo)軌固定與一 Z軸立柱上，Z軸立柱通過(guò)第一連接件與X軸橫梁托板連接。
4.如權(quán)利要求1或3所述的組合式三-六軸三維探傷裝置，其特征在于所述上部運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)還包括單軸方向的擺動(dòng)模塊。
5.如權(quán)利要求3所述的組合式三-六軸三維探傷裝置，其特征在于X軸橫梁托板的上設(shè)有與其軸向平行的第二導(dǎo)軌，第二導(dǎo)軌上配設(shè)有第四滑塊，χ軸橫梁托板第一連接件之間通過(guò)第二導(dǎo)軌和第四滑塊連接，所述第一連接件與Z軸立柱之間活動(dòng)卡接。
6.如權(quán)利要求3所述的組合式三-六軸三維探傷裝置，其特征在于所述X軸移動(dòng)模塊、Y軸移動(dòng)模塊、Z軸移動(dòng)模塊的運(yùn)動(dòng)方向上分別設(shè)有位置傳感元件。
7.如權(quán)利要求3所述的組合式三-六軸三維探傷裝置，其特征在于所述Z軸立柱的下端部?jī)?nèi)設(shè)置的軸承結(jié)構(gòu)為雙軸承兩點(diǎn)支撐結(jié)構(gòu)或單點(diǎn)支撐結(jié)構(gòu)。
8.如權(quán)利要求3所述的組合式三-六軸三維探傷裝置，其特征在于所述探頭光桿內(nèi)部呈單邊空心結(jié)構(gòu)。
9.如權(quán)利要求4所述的組合式三-六軸三維探傷裝置，其特征在于單軸方向的擺動(dòng)模塊為B軸擺動(dòng)模塊或C軸擺動(dòng)模塊或A軸擺動(dòng)模塊，與所述探頭光桿端部連接設(shè)有探頭， 所述單軸方向的擺動(dòng)模塊設(shè)置于探頭光桿與探頭之間，所述單軸方向的擺動(dòng)模塊通過(guò)第二連接件與所述探頭光桿固定連接，B軸擺動(dòng)模塊，與所述第二連接件連接設(shè)有擺頭基座，擺頭基座上設(shè)有通過(guò)B軸擺動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的探頭座，所述探頭設(shè)置在探頭座上；C軸擺動(dòng)模塊，包括與所述第二連接件固定連接的過(guò)渡套筒，所述過(guò)渡套筒內(nèi)裝配有C 軸擺動(dòng)電機(jī)，所述C軸擺動(dòng)電機(jī)輸出與所述探頭座連接；A軸擺動(dòng)模塊，包括A軸擺動(dòng)電機(jī)，所述擺動(dòng)電機(jī)的輸出與探頭連接。
10.如權(quán)利要求9所述的組合式三-六軸三維探傷裝置，其特征在于所述B軸擺動(dòng)電機(jī)、C軸擺動(dòng)電機(jī)、A軸擺動(dòng)電機(jī)分別同軸連接設(shè)有的信號(hào)反饋裝置。
11.如權(quán)利要求2所述的組合式三-六軸三維探傷裝置，其特征在于工件轉(zhuǎn)動(dòng)模塊包括一軸轉(zhuǎn)動(dòng)模塊或二軸轉(zhuǎn)動(dòng)模塊，所述一軸轉(zhuǎn)動(dòng)模塊通過(guò)一轉(zhuǎn)動(dòng)基座固定設(shè)于檢測(cè)工作區(qū)，所述轉(zhuǎn)動(dòng)基座上連接設(shè)有轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)、工件擺動(dòng)裝置，所述轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)通過(guò)動(dòng)力傳動(dòng)裝置與工件擺動(dòng)裝置連接，所述工件擺動(dòng)裝置上設(shè)有平衡裝置；所述二軸轉(zhuǎn)動(dòng)模塊在一軸轉(zhuǎn)動(dòng)模塊的轉(zhuǎn)動(dòng)基座與檢測(cè)工作區(qū)之間裝配有二軸驅(qū)動(dòng)模塊。
12.如權(quán)利要求11所述的組合式三-六軸三維探傷裝置，其特征在于所述二軸驅(qū)動(dòng)模塊包括設(shè)于轉(zhuǎn)動(dòng)基座與檢測(cè)工作區(qū)之間的底座、與底座固定連接的二軸電機(jī)、固定于轉(zhuǎn)動(dòng)基座上的驅(qū)動(dòng)心軸，所述二軸電機(jī)與所述驅(qū)動(dòng)心軸驅(qū)動(dòng)連接，所述驅(qū)動(dòng)心軸與底座之間固定設(shè)有限位裝置。
13.如權(quán)利要求11所述的組合式三-六軸三維探傷裝置，其特征在于所述動(dòng)力傳動(dòng)裝置為渦輪蝸桿傳動(dòng)方式，所述蝸桿與轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)連接，蝸桿與渦輪連接，與所述渦輪同軸連接設(shè)有傳動(dòng)軸，所述傳動(dòng)軸與工件擺動(dòng)裝置連接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種組合式三-六軸三維探傷裝置，所述上部運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)包括帶動(dòng)探頭組件沿空間正交的X軸、Y軸、Z軸方向移動(dòng)的移動(dòng)模塊，所述上部運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)通過(guò)主橫梁與所述機(jī)架連接；所述上部運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)還包括單軸方向的擺動(dòng)模塊；所述下部運(yùn)動(dòng)包括支撐工件繞小于等于兩個(gè)軸做轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的工件轉(zhuǎn)動(dòng)模塊，所述工件轉(zhuǎn)動(dòng)模塊與檢測(cè)工作區(qū)連接；通過(guò)空間正交的X軸、Y軸、Z軸移動(dòng)和任一軸方向的轉(zhuǎn)動(dòng)以及工件實(shí)現(xiàn)1-2軸轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行組合后，可實(shí)現(xiàn)3-6軸3-6個(gè)自由度探頭自動(dòng)探測(cè)系統(tǒng)，減少了探頭的運(yùn)動(dòng)量，探頭的信號(hào)直接連接到無(wú)損探傷系統(tǒng)的超聲卡，具有超聲子系統(tǒng)簡(jiǎn)潔、可靠的優(yōu)點(diǎn)，并能夠有效的對(duì)中小工件進(jìn)行探測(cè)。
文檔編號(hào)G01N27/90GK202126429SQ201120086590
公開(kāi)日2012年1月25日 申請(qǐng)日期2011年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月29日
發(fā)明者周倩, 李輝章, 符小信, 鄭健 申請(qǐng)人:常州信雷迪特電子系統(tǒng)工程有限公司