专利名称：一种数字式超声波探伤装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种超声波探伤装置，尤其是一种适用于棒材内部质量检测的数 字式超声波探伤装置。
背景技术：
现有的探伤仪从测量原理不同可以分为超声波探伤仪、磁粉探伤仪、涡流探伤 仪、射线探伤仪及荧光探伤仪，其中磁粉探伤仪、涡流探伤仪、射线探伤仪主要检测工件近 表层的缺陷，而且射线对环境有污染；其中的涡流探伤仪对被测物表面裂纹、暗缝、夹渣、开 口裂纹等缺陷的检测较好，但对于其内部的气孔、缩尾等缺陷的检测存在一定的难度。随着 科技的发展，超声波探伤仪被越来越广泛的应用，操作方便，具有较强的实用性，将来高端 发展一定会有扫描图象代替声波波形的探测方式。目前的许多超声波探伤仪在检测过程中，棒材(管材)是不旋转的，因而不能做到 全方位的检测，针对这类问题，中国国家知识产权局于2008年05月14日公开了一种名为 “水介质超声波探伤仪”的专利中采用了探头沿管材水平移动的同时管材自身也由驱动装 置带动旋转的探伤方式，保证管材的全方位检测，但由于管材自身的旋转是通过管材一端 与快速装夹装置连接得以实现，其缺点一离管材装夹端越远其轴心晃动越大，影响检测的 精确度及稳定性，为此该专利的探头是骑浮于管材上，探头上设置了压电或电致伸缩效应 材料制成的晶片，保证晶片与被测管材间距稳定，但这对管材的进出料又造成了不便，探伤 仪很难实现自动化、高效率的检测流程；缺点二 采用装夹装置驱动管材，管材夹持端不易 被检测到，造成探测盲区。
发明内容本实用新型所要解决的问题就是提供一种数字式超声波探伤装置，针对各种棒 材、管材的探伤检测，不仅检测速度快、检测精度高，且相对其他探伤装置而言具有操作方 便、快捷，工作稳定可靠的优点，也不会对检测对象和操作者产生危害。为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案一种数字式超声波探伤装 置，包括机架、棒材旋转驱动机构及移动探伤机构，其特征在于所述的棒材旋转驱动机构 包括设在机架上端且沿棒材轴向排布的若干组托轮总成、设于机架侧端的电机I以及穿装 在所述若干组托轮总成间用于传递电机I动力的转轴，所述的若干组托轮总成支承于棒材 底部，电机I通过转轴驱动托轮总成带动棒材转动。进一步的，所述的托轮总成由两个对称托接在棒材底部的托轮构成，电机I通过 转轴驱动两个托轮同向旋转带动棒材转动。进一步的，所述的移动探伤机构包括架设于机架上方的横梁车以及设于机架左、 右两侧的轨道台，横梁车两端部与轨道台上端通过滑轨机构连接，所述轨道台上还设有驱 动横梁车沿轨道台左、右滑动的电机Π ；所述横梁车的主体上设有沿棒材轴向排布的若干 个探头总成，机架一侧设有控制探头总成工作的控制柜及用于数据显像的探伤仪。[0008]进一步的，所述的探头总成包括一个与横梁车主体通过滑块机构连接的探头架及 固定于探头架上的探头，探头架可沿横梁车主体上、下滑动。进一步的，所述机架内设有水箱，探头总成上设有连通水箱的水泵用于向探头与 棒材表面之间注入耦合介质。使得探头与棒材表面无空气，减少因空气阻隔造成声波能量 衰减而使图像清晰度及分辨率下降的问题，提高探伤精度。进一步的，所述机架前、后两端还分别设有进料台与出料台，所述进料台与机架前 端通过拨料机构I衔接，所述出料台与机架后端通过拨料机构II衔接。进一步的，所述的进料台 上端设有进料架，所述的拨料机构I包括气缸I及拨杆I， 气缸I底部铰接于机架上，拨杆I 一端与转轴铰接，拨杆I另一端延伸至进料架内，拨杆I 中部铰接于气缸I的活塞端，气缸I顶升使拨杆I伸入进料架的一端拨出棒料，棒料可沿拨 杆I杆体自动滑入所述的两个托轮之间。进一步的，所述的出料台上端设有出料架，所述的拨料机构II包括气缸II及拨杆 II，气缸II底部铰接于出料台上，拨杆II 一端铰接在出料架前端，气缸II活塞端铰接于拨 杆II底部，靠近拨杆II 一侧的托轮与拨杆II之间设有倾斜设置的导向杆，机架上设有脱 料机构用于将两个托轮间的棒材拨入所述的导向杆上，棒材由导向杆导入拨杆II上，气缸 II顶升使拨杆II向上翻转将棒材拨入出料架内。进一步的，所述的脱料机构包括气缸111及拨杆III，气缸III底部铰接于机架上， 拨杆III 一端与气缸III铰接，拨杆III中部铰接于转轴上，拨杆III另一端为伸入棒材底 部的拨块，气缸III下行驱动拨杆III绕转轴转动使拨块抬升将棒材拨入所述的导向杆上。进一步的，所述的进料架与出料架上设有倾斜的滑道，滑道的低端设有挡块阻挡 棒材滑出。本实用新型的有益效果本实用新型的棒材旋转驱动机构是通过多组托轮总成 托接棒材实现棒材的多点支承，并利用托轮旋转实现棒材连动旋转，棒材转动平稳，提高了 检测的可靠性及稳定性，由于不需要对棒材进行夹持，消除了探测盲区；进料台、出料台及 与之配合的拨料机构I、拨料机构II、脱料机构实现了整个探伤过程的自动化，提高检测速 度；除此之外，数字式超声波探伤仪一般都可自动检测、计算、记录，还能自动进行深度补偿 和自动设置灵敏度，因此检测速度快、效率高；数字式超声波探伤仪对模拟信号进行高速数 据采集、量化、计算和判别，其检测精度可高于传统仪器检测结果；数字式超声波探伤仪可 以提供检测记录直至缺陷图像；数字式超声波探伤仪可全面、客观地采集和存储数据，并对 采集到的数据进行实时处理或后处理，对信号进行时域、频域或图像分析，还可通过模式识 别对工件质量进行分级，减少了人为因素的影响，提高了检索的可靠性和稳定性。
以下结合附图对本实用新型做一步的说明

图1为本实用新型的主视图；图2为图1的侧视图；图3为图1的俯视图；图4为本实用新型横梁车与轨道台的侧视图(左、右轨道台的滑轨机构相同)；图5为探头总成的结构示意图；[0022]图6为图2中A处的放大图。
具体实施方式
参照图1至图6所示，本实用新型为一种数字式超声波探伤装置，包括机架1、棒材 旋转驱动机构及移动探伤机构，所述的棒材旋转驱动机构包括设在机架1上端且沿棒材轴 向排布的若干组托轮总成5、设于机架1侧端的电机I 51以及穿装在所述若干组托轮总成 5间用于传递电机I 51动力的转轴52，每组托轮总成5由两个对称托接在棒材底部的托轮 50构成，电机I 51通过转轴52驱动所述的两个托轮50同向旋转带动棒材转动；移动探伤 机构包括架设于机架1上方的横梁车4以及设于机架1左 、右两侧的轨道台2、3，横梁车4 端部与轨道台2、3上端通过滑轨机构连接，所述轨道台上还设有驱动横梁车4沿轨道台左、 右滑动的电机II 40 ；所述横梁车4的主体上设有沿棒材轴向排布的若干个探头总成6，机 架1 一侧设有控制探头总成6工作的控制柜14及用于数据显像的探伤仪13 ；如图4所示， 其中的滑轨机构可采用工字型轨道21与滚轮机构的组合，滚轮机构安装于横梁车4两端， 滚轮机构包括主轴41、设于主轴41两端的滚轮42及轴承43，轨道台2、3上设置两根相对 的工字型轨道21，通过滚轮在工字型轨道的滑动实现横梁车4沿轨道台的左、右移动。如图5所示，探头总成6包括一个与横梁车4主体通过滑块机构连接的探头架61 及固定于探头架61上的探头62，探头架61可沿横梁车4主体上、下滑动；其中的滑块机构 包括一个安装在横梁车4主体上的直线导轨44，探头架61上设有一个可沿直线导轨上下滑 动的滑块64 ；机架1内设有水箱10，探头总成6上设有连通水箱的水泵63用于向探头与棒 材表面之间注入耦合介质，使得探头与棒材表面无空气，减少因空气阻隔造成声波能量衰 减而使图像清晰度及分辨率下降的问题，提高探伤精度。如图2所示，在机架1前、后两端还分别设有进料台11与出料台12，所述进料台 11与机架1前端通过拨料机构I衔接，所述出料台12与机架1后端通过拨料机构II衔接； 所述的进料台11上端设有进料架111，所述的拨料机构I包括气缸I 7及拨杆I 71，气缸I 7底部铰接于机架1上，拨杆I 71—端与转轴52铰接，拨杆I 71另一端延伸至进料架111 内，拨杆I 71中部铰接于气缸I 7的活塞端，气缸I 7顶升使拨杆I 71伸入进料架111的 一端拨出棒料，棒料可沿拨杆I 71杆体自动滑入所述的两个托轮50之间；出料台12上端 设有出料架121，所述的拨料机构II包括气缸II 8及拨杆II 81，气缸II 8底部铰接于出 料台12上，拨杆II 81—端铰接在出料架121前端，气缸II 8活塞端铰接于拨杆II 81底 部，靠近拨杆II 81 一侧的托轮50与拨杆II 81之间设有倾斜设置的导向杆93，机架1上 设有脱料机构用于将两个托轮50间的棒材拨入所述的导向杆93上，棒材由导向杆93导入 拨杆II 81上，气缸II 8顶升使拨杆II 81向上翻转将棒材拨入出料架121内；如图6所 示，脱料机构包括气缸III9及拨杆11191，气缸III9底部铰接于机架1上，拨杆III91 一端 与气缸III9铰接，拨杆III91中部铰接于转轴52上，拨杆III91另一端为伸入棒材底部的 拨块92，气缸1119下行驱动拨杆III91绕转轴52转动使拨块92抬升将棒材拨入所述的 导向杆93上；进料架111与出料架121上设有倾斜的滑道112、122，滑道的低端设有挡块 113、123阻挡棒材滑出。工作时，操作工人先在进料架111上摆放一排圆铜棒，气缸I 7带动拨杆171将铜 棒拨至托轮50总成5内，启动电机I 51带动托轮50使铜棒以一定的速度转动，探头架61放下使探头与铜棒表面完全接触，启动水泵将下水箱内的介质(冷却油或水)送至探头与 铜棒的接触面上，保证接触面无空气；启动电机1140，带动横梁车4向右或向左运动，使整 根铜棒都经过探头的检测；检测完毕后，升起探头架61，检测的数据送至控制柜14，由操作 工确定该铜棒是否合格，不合格立刻现场拿出放至制定地点，合格的铜棒由拨杆III91通 过拨块92拨入导向杆93上，铜棒继而滑入拨杆II 81上，启动气缸II 8顶升拨杆II 81 使其翻转用于将铜棒拨入出料台12上；如此循环工作，整个工作过程可根据现场具体加工 情况可实现由自动、半自动、手动转换工作
权利要求一种数字式超声波探伤装置，包括机架(1)、棒材旋转驱动机构及移动探伤机构，其特征在于所述的棒材旋转驱动机构包括设在机架(1)上端且沿棒材轴向排布的若干组托轮总成(5)、设于机架(1)侧端的电机I(51)以及穿装在所述若干组托轮总成(5)间用于传递电机I(51)动力的转轴(52)，所述的若干组托轮总成(5)支承于棒材底部，电机I(51)通过转轴(52)驱动托轮总成(5)带动棒材转动。
2.根据权利要气1所述的一种数字式超声波探伤装置，其特征在于所述的托轮总成(5)由两个对称托接在棒材底部的托轮(50)构成，电机I(51)通过转轴(52)驱动两个托轮 (50)同向旋转带动棒材转动。
3.根据权利要气2所述的一种数字式超声波探伤装置，其特征在于所述的移动探伤 机构包括架设于机架(1)上方的横梁车(4)以及设于机架(1)左、右两侧的轨道台(2、3)， 横梁车(4)两端部与轨道台(2、3)上端通过滑轨机构连接，所述轨道台(2、3)上还设有驱 动横梁车(4)沿轨道台(2、3)左、右滑动的电机11(40)；所述横梁车(4)的主体上设有沿 棒材轴向排布的若干个探头总成(6)，机架(1) 一侧设有控制探头总成(6)工作的控制柜 (14)及用于数据显像的探伤仪(13)。
4.根据权利要气3所述的一种数字式超声波探伤装置，其特征在于所述的探头总成(6)包括一个与横梁车(4)主体通过滑块机构连接的探头架(61)及固定于探头架(61)上 的探头(62)，探头架(61)可沿横梁车(4)主体上、下滑动。
5.根据权利要气4所述的一种数字式超声波探伤装置，其特征在于所述机架(1)内 设有水箱(10)，探头总成(6)上设有连通水箱(10)的水泵(63)用于向探头与棒材表面之 间注入耦合介质。
6.根据权利要气2或3或4或5所述的一种数字式超声波探伤装置，其特征在于所 述机架(1)前、后两端还分别设有进料台(11)与出料台(12)，所述进料台(11)与机架(1) 前端通过拨料机构I衔接，所述出料台(12)与机架(1)后端通过拨料机构II衔接。
7.根据权利要气6所述的一种数字式超声波探伤装置，其特征在于所述的进料台(11)上端设有进料架(111)，所述的拨料机构I包括气缸I(7)及拨杆I (71)，气缸1(7)底 部铰接于机架(1)上，拨杆1(71) —端与转轴(52)铰接，拨杆1(71)另一端延伸至进料架 (111)内，拨杆1(71)中部铰接于气缸I (7)的活塞端，气缸1(7)顶升使拨杆I (71)伸入进 料架(111)的一端拨出棒料，棒料可沿拨杆1(71)杆体自动滑入所述的两个托轮(52)之 间。
8.根据权利要气7所述的一种数字式超声波探伤装置，其特征在于所述的出料台(12)上端设有出料架(121)，所述的拨料机构II包括气缸II(8)及拨杆II (81)，气缸II (8) 底部铰接于出料台(12)上，拨杆II (81) —端铰接在出料架(121)前端，气缸II (8)活塞 端铰接于拨杆Π (81)底部，靠近拨杆II (81) 一侧的托轮与拨杆II (81)之间设有倾斜设置 的导向杆(93)，机架(1)上设有脱料机构用于将两个托轮间的棒材拨入所述的导向杆(93) 上，棒材由导向杆(93)导入拨杆11(81)上，气缸11(8)顶升使拨杆11(81)向上翻转将棒 材拨入出料架(121)内。
9.根据权利要气8所述的一种数字式超声波探伤装置，其特征在于所述的脱料机构 包括气缸III (9)及拨杆III (91)，气缸111(9)底部铰接于机架(1)上，拨杆111(91) 一端 与气缸III (9)铰接，拨杆111(91)中部铰接于转轴(52)上，拨杆111(91)另一端为伸入棒材底部的拨块(92)，气缸III (9)下行驱动拨杆III (91)绕转轴(52)转动使拨块(92)抬升 将棒材拨入所述的导向杆(93)上。
10.根据权利要气9所述的一种数字式超声波探伤装置，其特征在于所述的进料架 (111)与出料架(121)上设有倾斜的滑道(112、122)，滑道的低端设有挡块(113、123)阻挡 棒材滑出。
专利摘要本实用新型公开了一种数字式超声波探伤装置，包括机架、棒材旋转驱动机构及移动探伤机构，其特征在于所述的棒材旋转驱动机构包括设在机架上端且沿棒材轴向排布的若干组托轮总成、设于机架侧端的电机I以及穿装在所述若干组托轮总成间用于传递电机I动力的转轴，每组托轮总成由两个对称托接在棒材底部的托轮构成，电机I通过转轴驱动所述的两个托轮同向旋转带动棒材转动。通过多组托轮总成托接棒材实现棒材的多点支承，并利用托轮旋转实现棒材连动旋转，棒材转动平稳，提高了检测的可靠性及稳定性，由于不需要对棒材进行夹持，消除了探测盲区。
文档编号G01N29/22GK201740766SQ201020232650
公开日2011年2月9日 申请日期2010年6月18日 优先权日2010年6月18日
发明者冯焕锋, 姜少军, 孙刚峰, 蔡灿明, 赵伟忠 申请人:浙江科宇金属材料有限公司;浙江海亮股份有限公司