[发明专利]跨壁式机器人型超声波自动探伤机

说明书

技术领域

本发明属于超声波探伤设备技术领域，尤其涉及一种跨壁式机器人型超声波自动探伤机，适用于筒节类工件的探伤。

背景技术

超声波探伤可在不破坏工件的前提下检查其内部缺陷，是国家重大工程和各类重要民用品制造中质量保障的一项关键技术。大型发电设备的主要零部件、核电站设备及各种管道、桥梁构件、海洋、航空航天等领域大型工件等均需进行超声波探伤，以确保设备的安全运行。

超声波自动化探伤在美、德、日等发达国家已有所应用，而其关键技术可参考信息处于封锁状态。在国内，钢管焊缝的超声波自动化探伤应用较广泛。实用新型专利：“一种门式行车探伤机”（CN201653987U），主要针对大型螺旋焊管的焊缝进行自动化超声波探伤，探伤时，行车在龙门架上的轨道上移动，沿焊缝走向探伤，其不能实现对于工件表面的全部体积探测，不适应其它工艺规程要求。

目前，常用的超声波探伤多数为手工操作，即工件表面分区、操作者手持探头、眼观示波器的方式，主要依据个人技术和经验进行评判，探测效果、个人水准难以统一。手工探伤工人劳动强度大，每个工件探伤所需时间较长，生产周期大幅延长，甚至已经成为制约某些企业整个生产工艺链的瓶颈，严重影响生产进度和生产效率；此外，由于具有探伤资质的操作人员较少，工人经常加班加点，造成疲劳操作，探测过程易于产生误判，特别是人体生理特征，如注意力、手操作力、速度、稳定性均不能持久，在一定程度上影响工件探伤的可靠性和准确性。

发明内容

本发明的目的为了克服现有探伤技术的不足，提供一种跨壁式机器人型超声波自动探伤机，本探伤机可对大型筒节类件进行自动超声波探伤检测，以提高探伤生产率，缩短生产周期，增强可靠性，改善手工探伤劳动强度大、并避免手工探伤的人体生理特征带来的操作不稳定等问题。

本发明基本思想是利用待测工件作为机架，以工件上沿为轨道，由可变角卡壁腿实现探伤机与工件的定位、定姿，采用摩擦轮驱动；在作环形运动的小车上安置内、外探测臂并可随车转动；探头置于探测臂末端，可上下移动，并能与小车的运动形成联动，以实现探伤工艺要求所规定的运动、完成探测。

本发明所采用的技术方案如下：

本发明包括运动平台小车，运动平台小车的平台为轴对称平台，运动平台小车下部设有驱动轮，运动平台小车的与对称轴垂直的两端分别称为运动平台小车的外端和内端（外端和内端是根据小车与被测工件的相对位置而定的），在运动平台小车下方、驱动轮与小车外端之间设有一对以运动平台小车的对称轴为对称分布的外可变角卡壁腿，外可变角卡壁腿沿铅垂方向分为上、下两节，上、下两节卡壁腿节间为铰链连接，在每节卡壁腿节的末端分别以转动副连接一个由两个左右摆转滚轮组成的滚轮组，在外可变角卡壁腿的下卡壁腿节与上卡壁腿节的顶部连接端间设有下卡壁腿节驱动油缸，两外可变角卡壁腿的上卡壁腿节的顶部连接端分别与小车下部滑动连接，在运动平台小车下方、驱动轮与小车内端之间设有一对以运动平台小车的对称轴为对称分布的内可变角卡壁腿，内可变角卡壁腿与外可变角卡壁腿结构相同，两内可变角卡壁腿的上卡壁腿节的顶部连接端分别与小车下部固定连接，且内、外可变角卡壁腿的滚轮组相互间沿小车对称轴方向相对；在运动平台小车外端和内端下方分别以转动副连有由油缸驱动的内、外摆臂，内、外摆臂下端又分别以转动副与由油缸驱动的内、外探测臂相连，内、外探测臂末端装有超声波探头。探头与探测臂间为移动副，可沿探测臂轴线伸缩。当小车做环形运动、内外摆臂、内外探测臂、移动副四联动时，探头可以走出探伤工艺及不同工件表面所要求的运动及轨迹。

目前我国尚未建立起自动化超声波探伤的技术标准和规范，而随着生产的不断发展，自动化超声波探伤将是检测领域的必由之路。本发明旨在提高生产效率、改善劳动条件、提高产品安全质量，具有重要的技术价值。

本发明与现有技术相比具有如下优点：探伤时不需机架，且工件不需回转，可省略回转工作台；整机结构简单、体积小、重量轻，成本低；安装、调整方便，无需找正中心；可适合任何直径的筒节类零件。

附图说明

图1为本发明跨壁式机器人型超声波自动探伤机的结构示意图；

图2为本发明跨壁式机器人型超声波自动探伤机探测直筒节类件的工作状态示意图；

图3为本发明跨壁式机器人型超声波自动探伤机探测过渡节类件的工作状态示意图。

具体实施方式

如下将结合附图和实施例对本发明作进一步说明。