一种超声相控阵焊缝检测扫查架的制作方法

本实用新型属于无损检测技术领域，具体涉及的是一种超声相控阵焊缝检测扫查架。

背景技术：

目前超声相控阵检测技术已经广泛应用于焊缝缺陷检测中。在焊缝的检测过程中，如果超声探头与焊缝的相对位置发生变化，将会对焊缝缺陷的大小和位置测量造成非常大的影响。

通常，焊缝缺陷检测采用人工手动操作方式。操作人员将装有探头的扫查架放到待检试件表面上，用手推动扫查架沿着焊缝的长度方向匀速行走，探头信号实时传递到相控阵仪器上，通过仪器上的扫查图谱即可得知缺陷的结构以及所在位置。传统手工检测，劳动强度大，效率低。同时，如果在操作过程中，焊缝的走向发生明显变化，不仅手动调节探头位置操作繁琐，而且难以保证探头与焊缝之间相对位置的准确性。随着焊缝检测技术向自动化方向的快速发展，很有必要设计一种能够实现电动位置调节的超声相控阵焊缝检测扫查架，以满足自动焊缝检测的需要。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种超声相控阵焊缝检测扫查架,其优点是能够实现相控阵探头与焊缝之间位置的电动调节，从而提高检测效率和准确性，便于与其他智能设备相结合实现超声检测的自动化和智能化。

本实用新型所述的超声相控阵焊缝检测扫查架包括夹持装置、调节装置和磁吸附装置；所述夹持装置通过安装支座与调节装置的齿条连接，所述调节装置通过基座与磁吸附装置的壳体连接。

所述夹持装置由第一支杆、第二支杆、横梁、连接架、扭簧、安装支座组成；所述第一支杆与横梁固定连接；所述第二支杆与横梁滑动连接，通过调节螺母调节第二支杆与第一支杆的开口距离；所述第一支杆与第二支杆前端安装有紧固螺钉，用于安装探头；所述横梁通过螺丝与连接架连接；所述连接架通过螺钉与安装支座铰接，在螺钉上装有扭力弹簧。

所述调节装置由基座、齿轮、齿条、步进电动机组成；所述步进电动机安装在基座上部，并与齿轮连接；所述齿条安装在基座的矩形槽内，与齿轮啮合，同时齿条与安装支座通过螺钉连接，从而实现对夹持装置的动力传输；所述基座后端面设计有2个螺纹孔，用于与磁吸附装置的壳体连接。

所述磁吸附装置由壳体、磁性轮组、编码器组成；所述磁性轮组由4个强磁轮构成，分别布置于壳体两侧；所述编码器安装于壳体腹部中央；所述壳体四个侧面分别设计有2个通孔，通过螺钉实现壳体与基座的任意方向连接。

本实用新型采用齿轮齿条传动实现探头与焊缝位置的电动调节。夹持装置的支杆可以左右移动，从而能够适应不同的探头尺寸。探头和待测件表面时刻紧密贴合，能够保证数据的有效检出性。本实用新型设计合理，结构紧凑，简单实用，操作便捷，便于与其他智能设备相结合实现相控阵超声检测的自动化和智能化。

附图说明

图1是扫查架组成简图；

图2是夹持装置示意图；

图3是调节装置示意图；

图4是调节装置背部示意图；

图5是磁吸附装置示意图。

图中，1、夹持装置；2、调节装置；3、磁吸附装置；11、第一支杆；111、调节螺钉；12、第二支杆；121、调节螺钉；122、调节螺钉；13、横梁；131、螺钉；14、连接架；141、螺钉；142、扭力弹簧；15、安装支座；21、基座、22、齿条；23、齿轮；24、步进电动机；211、212螺纹孔；31、壳体；311、312、313、314强磁轮；36、编码器。

对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据以上附图获得其他的相关附图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合具体实施例进一步说明本实用新型的技术方案。

参见附图1，一种超声相控阵焊缝检测扫查架，其特征在于，包括夹持装置1、调节装置2和磁吸附装置3；所述夹持装置1通过安装支座15与调节装置2的齿条22连接；所述调节装置2通过基座21与磁吸附装置3的壳体31连接。

参见附图2，夹持装置1由第一支杆11、第二支杆12、横梁13、连接架14、扭力弹簧142和安装支座15组成。调节螺钉111安装在第一支杆11上，第一支杆11通过紧固螺钉与横梁13连接；调节螺钉121安装在第二支杆12上，第二支杆12与横梁13滑动连接，通过调节螺钉122松紧，在横梁13上移动，调整开口的距离以适应不同的探头尺寸；横梁13通过螺钉131与连接架14连接；连接架14通过螺钉141与安装支座15铰接，在螺钉141上装有扭力弹簧142。

参见附图3和图4，调节装置2由基座21、齿条22、齿轮23、步进电动机24组成。步进电动机24安装在基座21上部，并与齿轮23连接；齿条22安装在基座21的矩形槽内，与齿轮23啮合，同时齿条22与安装支座15通过螺钉连接，从而实现对夹持装置1的动力传输；基座21后端面设计有2个螺纹孔211、212，用于与磁吸附装置3的连接使用。

参见附图5，磁吸附装置3由壳体31、磁性轮组、编码器36组成。磁性轮组由4个强磁轮311、312、313、314构成，分别布置于壳体31两侧；编码器36安装于壳体31腹部中央。

具体控制工作方法如下：在扫查焊缝时，首先将探头放于第一支杆11和第二支杆12之间，通过调节调节螺钉121、122的松紧，使两支杆将探头夹紧；然后将扫查架放于被测工件表面预定位置，强磁轮组会使磁吸附装置3贴紧工件表面，进一步通过扭力弹簧142使探头贴紧工件；在探查过程中，编码器36跟随扫查架移动记录位置信息。

本扫查架可安装在装有视觉系统的移动装置上，视觉系统实时检测探头与焊缝距离。探查时，当探头偏离焊缝扫查路径时，视觉系统将测量偏差值转换为电信号发送给步进电动机，步进电动机根据所得信号运转，通过齿轮和齿条啮合，调节夹持装置的位置，使探头回到正确位置。

以上对本实用新型进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。

技术特征：

1.一种超声相控阵焊缝检测扫查架，其特征在于：包括夹持装置、调节装置和磁吸附装置；所述夹持装置通过安装支座与调节装置的齿条连接，所述调节装置通过基座与磁吸附装置的壳体连接。

2.根据权利要求1所述的一种超声相控阵焊缝检测扫查架，其特征在于：所述夹持装置由第一支杆、第二支杆、横梁、连接架、扭簧、安装支座组成；所述第一支杆与横梁固定连接；所述第二支杆与横梁滑动连接，通过调节螺母调节第二支杆与第一支杆的开口距离；所述第一支杆与第二支杆前端安装有紧固螺钉，用于安装探头；所述横梁通过螺丝与连接架连接；所述连接架通过螺钉与安装支座铰接，在螺钉上装有扭力弹簧。

3.根据权利要求1所述的一种超声相控阵焊缝检测扫查架，其特征在于：所述调节装置由基座、齿轮、齿条、步进电动机组成；所述步进电动机安装在基座上部，并与齿轮连接；所述齿条安装在基座的矩形槽内，与齿轮啮合，同时齿条与安装支座通过螺钉连接，从而实现对夹持装置的动力传输；所述基座后端面设计有2个螺纹孔，用于与磁吸附装置的壳体连接。

4.根据权利要求1所述的一种超声相控阵焊缝检测扫查架，其特征在于：所述磁吸附装置由壳体、磁性轮组、编码器组成；所述磁性轮组由4个强磁轮构成，分别布置于壳体两侧；所述编码器安装于壳体腹部中央；所述壳体四个侧面分别设计有2个通孔，通过螺钉实现壳体与基座的任意方向连接。

技术总结
本实用新型公开了一种超声相控阵焊缝检测扫查架，该扫查架包括夹持装置、调节装置和磁吸附装置，所述夹持装置通过安装支座与调节装置的齿条连接，所述调节装置通过基座与磁吸附装置的壳体连接，采用齿轮齿条传动实现探头与焊缝位置的电动调节，夹持装置的支杆可以左右移动，从而能够适应不同的探头尺寸。本实用新型设计合理，结构紧凑，简单实用，操作便捷，便于与其他智能设备相结合，实现相控阵超声检测的自动化和智能化。

技术研发人员：刘朝华;胡立强;邓三鹏;祁宇明;孙磊;王明科
受保护的技术使用者：天津职业技术师范大学(中国职业培训指导教师进修中心)
技术研发日：2020.05.06
技术公布日：2020.11.17