[实用新型]用于弯曲焊缝相控阵超声检测的自动化扫查装置

说明书

一种用于弯曲焊缝相控阵超声检测的自动化扫查装置，包括主框架、吸附装置、多轴运动装置、运动控制装置、探头夹持装置、超声耦合装置、耦合供水装置、相控阵超声探头。通过相控阵超声探头对金属平对接弯曲焊缝结构件的表面进行扫查，获取金属平对接弯曲焊缝结构件的超声C扫描图像，并对成像进行分析判断。本实用新型用于弯曲焊缝相控阵超声检测的自动化扫查装置，其采用相控阵超声检测技术对金属平对接弯曲焊缝结构件内部缺陷进行检测，相对常规超声检测技术，能更有效地检测出金属平对接弯曲焊缝结构件内部缺陷，防止该结构类工件在使用过程中发生破坏，检测稳定性及检测效率得到极大的提升，使用灵活性高，适用面较广。

技术领域

本实用新型属于焊缝检测技术领域，具体地说是一种用于弯曲焊缝相控阵超声检测的自动化扫查装置。

背景技术

在船舶、海工、钢结构建造等领域中，随着制造工艺的不断改进，相应的焊接结构形式不断涌现，焊接工艺不断更新，对焊接质量的检测要求也越来越高。

在建造过程中，弯曲焊缝的检测一直是检测中难以处理的问题之一。传统方法采用接触式常规超声脉冲回波技术，这种常规超声检测技术对检测人员的依赖性较高，导致了检测结果的精度和可靠性很低，可重复性不足，而且检测数据无法长期保存，无法满足建造高精度及成像检测的要求、以及数据可追溯的质量控制要求。

相控阵超声检测技术作为一种先进的无损检测技术，其最大优点在于，灵活的探头配置方式，可以在同一个探头中实现多个不同角度的声场入射，极大地提高检测效率和成本；以电子扫查的方式替代机械扫查能够实现检测机构的简化，提高检测效率。因此，相控阵检测技术非常适用于复杂结构的检测。但在实施弯曲焊缝相控阵超声检测过程中，如何确保探头始终沿着焊缝，并确保声束垂直入射于焊缝区域是目前遇到的难题之一；线性编码器或编码轮等形式在弯曲焊缝检测中容易因编码技术不准确而导致数据采集不全，从而造成漏检。

因此，将自动化技术与检测技术相结合，实现检测过程的可控性、降低对人员的依赖性、提高结果的可靠性是非常有必要，也正逐步成为未来的重要发展趋势。

实用新型内容

本实用新型针对上述问题，提供一种用于弯曲焊缝相控阵超声检测的自动化扫查装置。

本实用新型的目的可以通过下述技术方案来实现：一种用于弯曲焊缝相控阵超声检测的自动化扫查装置，包括主框架、吸附装置、多轴运动装置、运动控制装置、探头夹持装置、超声耦合装置、耦合供水装置、相控阵超声探头；所述主框架上安装有吸附装置、多轴运动装置，所述吸附装置包括吸盘组件，所述多轴运动装置包括X轴模组、Y轴模组、Z轴模组、R轴模组，所述X轴模组和Y轴模组与主框架设置于同一平面上，X轴模组安装于主框架上且沿主框架的长度方向设置，Y轴模组安装于X轴模组的滑块上，所述R轴模组安装于Y轴模组的滑块上且其旋转轴沿Z轴方向设置，所述Z轴模组安装于R轴模组的旋转轴上；所述运动控制装置连接并控制多轴运动装置，所述探头夹持装置安装于Z轴模组的滑块上，探头夹持装置上夹持有超声耦合装置，所述超声耦合装置与耦合供水装置连接，超声耦合装置上安装有相控阵超声探头。

进一步地，所述吸盘组件包括吸盘安装架、吸盘、手柄，所述吸盘安装架安装于主框架上，2个以上的所述吸盘安装于吸盘安装架上且分别位于主框架的两侧，所述手柄安装于吸盘安装架上。更进一步地，所述手柄上设有连接并控制吸盘的控制开关。所述吸盘组件的吸盘为真空吸盘或电磁吸盘。

进一步地，所述X轴模组和Y轴模组采用电机驱动线性模组，所述R轴模组采用旋转气缸驱动旋转轴，所述Z轴模组采用带缓冲弹簧的升降杆驱动滑块。

进一步地，所述探头夹持装置包括固定杆、旋转轴、夹持架、调整旋钮、弹性压紧螺钉，所述固定杆沿X轴方向设置，一端固定于Z轴模组的滑块上，另一端上通过沿Y轴方向设置的旋转轴连接有夹持架，所述夹持架呈U型且一侧为固定夹持臂，另一侧为调整旋钮连接的可移动夹持臂，夹持架的固定夹持臂和可移动夹持臂上相对应地设有弹性压紧螺钉，夹持架上夹持安装有超声耦合装置。