一种超声相控阵无损检测喷水装置的制作方法

1.本实用新型属于超声无损检测技术领域，尤其涉及一种超声相控阵无损检测喷水装置。


背景技术：

2.随着智能制造领域的快速发展，超声相控阵无损检测技术成为了该领域兴起的一种重要技术；它主要是通过超声检测设备上的探头发射出超声信号，然后，利用喷水装置喷射出的水作为耦合剂，从而实现超声无损检测的目的；传统的喷水装置在检测工件及喷水的过程中，探头与工件之间的水耦合效果不佳，导致检测出的图像不清晰；
3.在现有专利技术中，专利号为200910235210.8的中国发明专利中，公开了一种用于喷水超声无损检测的喷嘴，包括管嘴，进水嘴，探头端盖和环形水筛。管嘴内部的结构沿着水柱的中心线对称，进水嘴通过螺纹和喷嘴本体连接；探头端盖和喷嘴本体采用快速组装结构；管嘴与喷嘴本体之间通过螺纹连接；在喷嘴本体内部有一个隔离用的环形水筛，其一侧是与进水嘴连通的充水室，另一侧是过流斜面和流道；环形水筛上布满筛孔，单个筛孔的直径小于2mm，环形水筛的过流断面面积之和大于流道截面积的3倍，环形水筛的内环供探头通过，探头端盖和探头通过过盈配合方式固定。本发明所设计的喷嘴，在向上喷射距离大于300mm时水柱仍能保持层流模式，能够满足喷水超声无损检测的多数需求；
4.上述与传统的超声无损检测喷水装置的结构都是采用两个细嘴圆形喷头和流量调节阀组成，工作原理是将两个细嘴圆形喷头分别对准探头两侧进行喷水，并利用流量调节阀调节水流量大小，然而，该种喷水装置在检测工件及喷水的过程中，能够发现探头与工件之间的水耦合效果不佳，导致检测出的图像不清晰，因此可能会造成误判；
5.上述喷水装置虽然能够实现超声相控阵无损检测，但在结构设计方面，细嘴圆形喷头设计过小，在喷水的过程中只能对探头两侧的局部位置进行喷水，并不能对探头的四个侧面分别喷水，而且此种喷水装置并没有对探头和楔块实施保护，可能导致人为误操损坏探头和楔块，同时对楔块磨损严重。因此需要一种方案来解决上述问题。
6.需要说明的是，上述内容属于发明人的技术认知范畴，并不必然构成现有技术。


技术实现要素：

7.为了解决上述问题，本实用新型的目的是提供一种能够实现探头与工件之间水耦合效果更好，进而提高超声相控阵无损检测的准确性，并且能够保护探头和楔块的超声相控阵无损检测喷水装置。
8.为实现上述目的，本实用新型提出了一种超声相控阵无损检测喷水装置，其特征在于，包括柱体，所述柱体一端连接u型叉，所述u型叉内固定夹持喷水组件，所述u型叉任意外侧固定连接防磨损组件，所述柱体远离所述喷水组件的一端沿所述柱体的轴线活动穿设有固定机构。
9.在一个示例中，所述喷水组件包括探头，所述探头呈矩形设置，所述探头两侧分别
设置有喷水块，所述喷水块靠近所述柱体的一侧连接水管转接块，所述水管转接块呈梯形设置，所述水管转接块边长较短的一侧通过水管转接头连接水管，主要用于向工件发射出超声信号，并向探头与工件之间喷水，使探头与工件充分耦合，进而使相控阵/计算机上的图像更清晰。
10.在一个示例中，所述水管上装配有流量调节阀，用于控制流速与流量。
11.在一个示例中，所述防磨损组件包括防磨固定块，所述防磨固定块固设在所述u型叉外侧面，所述防磨固定块靠近所述喷水组件的一侧两端分别连接圆柱状的固定连接块，所述固定连接块另一端连接与所述固定连接块相适配的轴承滚轮连接块，所述固定连接块中段和所述轴承滚轮连接块的尾端分别活动嵌合有轴承滚轮，能够在探头多方位旋转检测的过程中防止楔块受到磨损，同时能保证楔块与工件始终保持水平的位置，使检测的结果更准确。
12.在一个示例中，所述固定机构包括活动杆，所述柱体内开设有活动槽，所述活动杆沿所述柱体的轴线活动穿设在所述活动槽内，位于所述活动槽内的所述活动杆端部水平连接限位杆，所述活动杆另一端水平连接防撞块，所述柱体远离所述喷水组件的一端连接垫块，所述防撞块内活动嵌合轮毂，所述防撞块通过所述轮毂连接固定块，所述活动杆上套合有复位弹簧，所述复位弹簧位于所述垫块和所述防撞块间。
13.在一个示例中，所述固定块通过旋转轴活动连接所述轮毂，所述轮毂内固定嵌合有防撞击组件，所述防撞击组件包括固定在所述旋转轴上的半圆形状的旋转块，所述旋转块两端分别与长方体状的压缩块两端相互抵接，所述压缩块下方两端通过弹簧连接用于固定防撞击组件的弹簧固定板，所述压缩块上方垂直连接伸缩块，所述伸缩块顶端卡有凹槽，当所述旋转块跟随所述旋转轴转动时，带动所述压缩块连同伸缩块向下挤压所述弹簧蓄力，随着所述弹簧释放蓄能，带动所述伸缩块卡在所述凹槽内达到固定喷水装置的功能。
14.在一个示例中，所述轮毂不与所述固定块连接的两端内分别设置有与所述防撞击组件结构相同的左旋转防撞击组件和右旋转防撞击组件，通过所述防撞击组件、所述左旋转防撞击组件和所述右旋转防撞击组件可以实现多方位的防撞保护措施，防止人为误操机器人撞坏喷水装置及探头。
15.通过本实用新型提出的一种超声相控阵无损检测喷水装置能够带来如下有益效果：
16.1.结构简单，维护成本低；
17.2.提高超声无损检测的准确性，喷水块的内部开四个长方体的侧面通孔，水流能够覆盖探头的四个侧面向下喷出，喷水块中的侧面通孔与流量调节阀配合，使喷水的水流流经面积大，水流量更稳定，进而水流能够在探头与工件之间更充分耦合，使显示的图像更清晰；
18.3.利用防撞击组件中的伸缩功能能够实现多自由度方向的旋转或平移，防止人为误操作机器人撞坏探头；
19.4.利用防磨损组件中轴承滚轮的支撑和旋转能够实现多方向的旋转，对楔块进行保护。
附图说明
20.此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
21.图1为本实用新型的一种超声相控阵无损检测喷水装置的主视图；
22.图2为本实用新型的一种超声相控阵无损检测喷水装置的俯视图；
23.图3为本实用新型的一种超声相控阵无损检测喷水装置的正视图；
24.图4为本实用新型的一种超声相控阵无损检测喷水装置的后视图；
25.图5为本实用新型的喷水组件的结构示意图；
26.图6为本实用新型的防撞击组件的结构示意图；
27.图7为本实用新型的防磨损组件的结构示意图；
28.图8为本实用新型的轮毂的结构示意图；
29.图9为本实用新型的固定块的结构示意图；
30.图10为本实用新型的防撞击组件的结构示意图。
具体实施方式
31.为了更清楚的阐释本实用新型的整体构思，下面结合说明书附图以示例的方式进行详细说明。
32.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
33.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
34.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
35.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。在本说明书的描述中，参考术语“一个方案”、“一些方案”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该方案或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个方案或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的方案或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个方案或示例中以合适的方式结合。
36.如图1～图10所示，本实用新型的实施例提出了一种超声相控阵无损检测喷水装置，其包括柱体1，柱体1一端连接u型叉11，u型叉11内固定夹持喷水组件2，u型叉11任意外侧固定连接防磨损组件3，柱体1远离喷水组件2 的一端沿柱体1的轴线活动穿设有固定机构4。
37.具体地，喷水组件2包括探头21，探头21呈矩形设置，探头21两侧分别设置有喷水块22，喷水块22靠近柱体1的一侧连接水管转接块23，水管转接块23呈梯形设置，水管转接块23边长较短的一侧通过水管转接头24连接水管25，主要用于向工件发射出超声信号，并向探头21与工件之间喷水，使探头21与工件充分耦合，进而使相控阵/计算机上的图像更清晰。
38.具体地，水管25上装配有流量调节阀26，用于控制流速与流量。
39.具体地，防磨损组件3包括防磨固定块31，防磨固定块31固设在u型叉 11外侧面，防磨固定块31靠近喷水组件2的一侧两端分别连接圆柱状的固定连接块32，固定连接块32另一端连接与固定连接块32相适配的轴承滚轮连接块33，固定连接块32中段和轴承滚轮连接块33的尾端分别活动嵌合有轴承滚轮34，能够在探头21多方位旋转检测的过程中防止楔块受到磨损，同时能保证楔块与工件始终保持水平的位置，使检测的结果更准确。
40.具体地，固定机构4包括活动杆41，柱体1内开设有活动槽12，活动杆 41沿柱体1的轴线活动穿设在活动槽12内，位于活动槽12内的活动杆41端部水平连接限位杆42，活动杆41另一端水平连接防撞块43，柱体1远离喷水组件2的一端连接垫块44，防撞块43内活动嵌合轮毂45，防撞块43通过轮毂45连接固定块46，活动杆41上套合有复位弹簧47，复位弹簧47位于垫块44和防撞块43间。
41.具体地，固定块46通过旋转轴48活动连接轮毂45，轮毂45内固定嵌合有防撞击组件5，防撞击组件5包括固定在旋转轴48上的半圆形状的旋转块 51，旋转块51两端分别与长方体状的压缩块52两端相互抵接，压缩块52下方两端通过弹簧53连接用于固定防撞击组件5的弹簧固定板54，压缩块52 上方垂直连接伸缩块55，伸缩块55顶端卡有凹槽56，当旋转块51跟随旋转轴48转动时，带动压缩块52连同伸缩块55向下挤压弹簧53蓄力，随着弹簧释53放蓄能，带动伸缩块55卡在凹槽56内达到固定喷水装置的功能。
42.具体地，轮毂45不与固定块46连接的两端内分别设置有与防撞击组件5 结构相同的左旋转防撞击组件6和右旋转防撞击组件7，通过防撞击组件5、左旋转防撞击组件6和右旋转防撞击组件7可以实现多方位的防撞保护措施，防止人为误操机器人撞坏喷水装置及探头21。
43.工作原理：通过设计喷水块中的侧面通孔与流量调节阀配合，使喷水的水流流经面积大，水流量更稳定，使探头与工件之间水流耦合效果更佳，进而达到超声相控阵无损检测的目的，同时防撞击组件能够在喷水装置撞击到工件时旋转保护的功能，左旋转防撞击组件和右旋转防撞击组件可以实现多方位的防撞保护措施，而防磨损组件可以实现多方位旋转检测的过程中防止楔块受到磨损。
44.本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
45.以上所述仅为本实用新型的实施例而已，并不用于限制本实用新型。对于本领域技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的权利要求范围之内。