[发明专利]一种移动式高精确度丝材超声检测系统

说明书

技术领域

本发明涉及丝材超声检测技术，特别提供了一种移动式高精确度丝材超声检测系统。

背景技术

丝材在航空、航天、医用等领域有着广泛的应用。因其使用环境非常苛刻，对丝材的质量有着非常高的要求，而丝材在冶炼、轧制等过程中，有时会产生裂纹、气孔、夹杂等缺陷，如果此类缺陷不能被检出，将严重影响产品的使用安全，造成严重的后果。

目前，超声检测的方法公认为是最有效的丝材检测手段之一。现有超声检测系统主要针对大型工厂流水式生产检测而设计制作的，多采用“非数字化螺旋式前进的机械扫查系统”，这种系统主要包括呈直线布置的“送料机构、检测单元、出料机构”和其它辅助的分选机构等。丝材的螺旋式前进靠胶轮驱动，胶轮转速调节丝材转速，胶轮角度调节丝材行进速度。这种方式存在以下问题：(1)丝材螺旋前进速度只能控制在一定的范围区间，参数设定误差较大。(2)丝材只能单方向螺旋前进，扫查形式单一，不利于缺陷的定性。(3)整个系统体积庞大。

目前所采用的检测单元多为固定式水浸槽结构，探头及其调节机构固定布置在内部，丝材穿过水浸槽两侧的耦合套的检测方式。这种方式存在以下问题：(1)探头、耦合套和丝材均是相对独立的，当丝材弯曲时，造成超声探头到工件的距离发生变化，引起检测参数的变化造成误判或漏判。(2)当丝材直径稍大，刚性强一些，水槽两侧的耦合套不能够将其“校直”，丝材会卡在耦合套两侧，不能够实施检测。(3)耦合套和丝材是刚性摩擦的，一般选用尼龙等材料，磨损损耗较大。(4)一般水浸槽内部要安装水距参数的调节机构，造成水浸槽沿丝材轴向尺寸偏大，造成丝材两侧的检测盲区增大。(5)水循环系统设计易造成气泡对检测结果的干扰。

为了克服现有技术的不足，本发明特别提供一种移动式高精确度丝材超声检测系统，检测单元跟随丝材径向运动，可以实现丝材内部、表面和近表面缺陷高灵敏度、高效率自动化检测、记录和评估。

发明内容

本发明的目的是提供一种移动式高精确度丝材超声检测系统。

本发明是采用“TP125型气动卡盘(200)夹持丝材旋转，气动定心机构(4)辅助支撑，直线运动单元带动移动定心单元(33)和检测单元(31)移动扫查”的传动模式，配置四通道超声发射接受系统，专用控制检测软件实现夹持、旋转、扫查的数字化操作和缺陷信号的采集、处理和条形图显示，从而实现丝材内部、表面和近表面缺陷高灵敏度、高效率自动化检测、记录和评估。

本发明提供了一种移动式高精确度丝材超声检测系统，由基体平台(1)、夹持机构(2)、检测机构(3)构成，夹持机构(2)和检测机构(3)置于基体平台(1)上，检测机构(3)与基体平台(1)滑动连接，置于基体平台(1)的导轨上，并且沿检测方向直线滑动在导轨上。检测机构(3)由检测单元(31)和轴向移动单元(32)构成，检测单元(31)与轴向移动单元(32)柔性连接，检测单元(31)在丝材径向具有自由度，丝材径向运动时，检测单元(31)跟随丝材径向运动，检测单元(31)在轴向刚性移动。这样，当棒材存在一定的不直度时，检测单元能够“随弯就弯”，确保探头到检材中心线的距离不发生变化，从而能够获得最佳的参数保持性能，而且对检材的不直度有了更好的适用性。

本发明所述检测单元(31)由探头架(311)、探头(312)、2个耦合套(313)组成，探头架(311)成环形结构，2个耦合套(313)置于探头架(311)两侧中心位置，探头(312)布置在探头架上的定位孔内，丝材穿过耦合套(313)，与探头架(311)共同形成耦合用的沉积水腔。检测单元通过对水循环系统的特殊设计，利用“沉积水”做耦合水，给气泡上浮留出时间和空间，从而有效的避免了气泡的干扰问题。

本发明所述检测机构(3)上增设了移动定心单元(33)，移动定心单元(33)由下压随动轮(331)、转角限位条(332)、手动调节器(333)、两个支撑随动轮(334)组成。手动调节器(333)连接装有支撑随动轮(334)的支架，并置于支架下方，下压随动轮(331)和两个支撑随动轮(334)之间成120°角，移动手动调节器(333)调节下方两个支撑随动轮(334)的轮间距，转角限位条(332)安装在装有下压随动轮(331)和支撑随动轮(334)的支架上，转角限位条(332)限定下压随动轮(331)和支撑随动轮(334)摆动的角度，从而确保了丝材在检测过程中与左右卡盘机械轴心保持良好的同心度。