专利名称：转臂式短筒节类件超声波自动探伤机的制作方法
技术领域：
本实用新型属于超声波探伤设备技术领域，尤其涉及一种转臂式短筒节类件超声波自动探伤机。
背景技术：
超声波探伤是在不破坏工件的前提下检查其体积内部缺陷的主要技术方法之一，采用超声波探伤是国家重大工程和各类重要民用品制造中保障质量的一项关键技术。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、航空等大型装备的主要工件等一般均选择进行超声波或其它无损探伤，以确保设备全寿命安全运行。超声波机械化或自动化探伤是一项最新技术，在美、日、德等发达国家已有部分应用，其中关键技术可参考信息无法获取。在我国工业生产中，钢板、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，但是，它不能实现对于工件表面及全部体积的探测，不适应其它工艺规程要求。目前，对工件全部体积探测，常用的超声波探伤多数是手工操作，即首先对工件表面分区，然后手持各种探头在工件表面移动、眼观示波器的图形波、实时判断缺陷的方式。该过程完全依据个人技术、经验进行评判，探测效果、个人判断标准难以统一。手工探伤中工人劳动强度大，每个工件探伤所需时间很长，整件生产周期大幅延长，甚至在一些企业中已经成为制约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，探测过程技术稳定性差易于产生误判，在一定程度上影响工件探伤的可靠性和准确性。这种情况必须要加以改善，为此，本实用新型即提出一种转臂式短筒节类件超声波自动探伤机。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种转臂式超声波自动探伤机，通过其可对短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，并避免手工探伤的技术不稳定性或误判等问题。本实用新型基本思想是利用可旋转、径向伸缩的机械臂做探测头机架、结合随动平衡原理，通过外检测臂、内检测臂的摆动与伸缩及整机旋转三个联动实现不同工件回转面的探测。所采用的技术方案是:筒节类工件置于工作台上，由三个卡爪定位并保证工件轴线与回转台中心轴线重合，带三个卡爪的工作台与回转台以转动副相连，回转台绕铅垂轴旋转带动机械臂整机回转；机械臂的大摆臂和平衡臂与回转台上端以转动副对称铰接、两者且位于同一铅垂面内，大摆臂与中摆臂、中摆臂与小摆臂、小摆臂与外探测臂、中摆臂与内探测臂均以转动副首尾依次相连，且各转动副均用油缸驱动；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。目前中国在超声波探伤技术还很落后，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，技术政策支持明显落后于生产需求的问题更加严重，自动化超声波探伤将是必由之路。本实用新型旨在提高生产效率、解决生产链瓶颈问题、改善劳动条件、提高产品安全质量，具有重要的技术价值。本实用新型与现有技术相比具有如下优点:工件由卡盘定位，探伤过程中不需回转，无需大型回转台，降低成本；消除了工件旋转波动对探测的影响，稳定性高；探伤机整体高度较低、体积小、重量轻。
图1为本实用新型转臂式短筒节类件超声波自动探伤机的示意图。图中1.回转台、2.大摆臂、3.中摆臂、4.小摆臂、5.外探测臂、6.内探测臂、7.夕卜探头、8.内探头、9.平衡臂、10.三爪卡盘、11.第一油缸、12.第二油缸、13.第三油缸、14.第四油缸、15.第五油缸、16.第六油缸、17.基座
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。如图1所示，本发明所涉及转臂式超声波自动探伤机主要包括回转台、内外探测臂和驱动油缸。本发明的回转台I与基座17以转动副相连，回转台I可带动整机绕铅垂方向轴线旋转；回转台I与大摆臂2和平衡臂9均以转动副相连，且对称分布在回转台I的两侧同一铅垂面内；大摆臂2和平衡臂9相对于回转台I在铅垂面内的转动分别由第一油缸11和第六油缸16驱动；大摆臂2和中摆臂3以转动副相连，由第二油缸12驱动；中摆臂3和小摆臂4也以转动副相连，由第三油缸13驱动；小摆臂4和外探测臂5以转动副相连，由第四油缸14驱动；中摆臂3和内探测臂6以转动副相连，由第五油缸15驱动；外探测臂5和内探测臂6分别与外探头7和内探头8以移动副相连，探头可相对探测臂伸缩。整个机械臂位于同一铅垂面内。在非工作状态，由油缸驱动，使整个机械臂收缩，小摆臂4翻转大于120度、外探测臂5翻转大于90度,整机径向尺寸减至最小,然后吊入工件，由圆周方向均布的3个卡盘10找正位置，使工件中心与回转台I的轴线重合，之后伸展大摆臂2、中摆臂3至合适位置，翻转小摆臂4水平跨过工件上沿或至规定位置、整个机械臂位置锁定，并调整外探测臂5、内探测臂6使外探头7、内探头8处于指定起始位置，同时，改变平衡臂9位置以保持整机平衡，整个机械臂的伸缩范围半径1.5-4米，适合不同直径的工件。利用回转台I的旋转、夕卜探测臂5和内探测臂6的摆动及外探头7、内探头8的伸缩三个联动即可实现不同工件回转面的超声波探伤。
权利要求1.一种转臂式短筒节类件超声波自动探伤机，包括工作台、回转台、机械臂及探头，其特征是:工作台上设有导轨、三爪卡盘，三个卡爪定位并保证工件轴线与回转台中心轴线重合，带三个卡爪的工作台与回转台以转动副相连；回转台绕铅垂轴旋转带动机械臂整机回转；机械臂的大摆臂和平衡臂与回转台上端以转动副对称铰接、两者且位于同一铅垂面内；大摆臂与中摆臂、中摆臂与小摆臂、小摆臂与外探测臂、中摆臂与内探测臂均以转动副首尾依次相连，且各转动副均用油缸驱动；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；利用回转台的旋转、探测臂的摆动及探头相对于探测臂的伸缩三个联动即可实现不同工件回转面的超声波探伤。
2.根据权利要求1所述转臂式短筒节类件超声波自动探伤机，其特征在于:回转台与大摆臂和平衡臂均以转动副相连，且对称分布在回转台的两侧同一铅垂面内。
3.根据权利要求1所述转臂式短筒节类件超声波自动探伤机，其特征在于:机械臂之间由油缸驱动，整个机械臂位于同一铅垂面内。
专利摘要本实用新型设计一种转臂式短筒节类件超声波自动探伤机，包括工作台、回转台、机械臂及探头等，其特征是工作台上设有导轨、三爪卡盘，三个卡爪定位并保证工件轴线与回转台中心轴线重合，带三个卡爪的工作台与回转台以转动副相连；回转台绕铅垂轴旋转带动机械臂整机回转；机械臂的大摆臂和平衡臂与回转台上端以转动副对称铰接；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。采用本设计的转臂式短筒节类件超声波自动探伤机，工件由卡盘定位，探伤过程中不需回转，无需大型回转台，降低成本；消除了工件旋转波动对探测的影响，稳定性高；探伤机整体高度较低、体积小、重量轻。
文档编号G01N29/04GK202994732SQ20122061316
公开日2013年6月12日 申请日期2012年11月19日 优先权日2012年11月19日
发明者侯雨雷, 段艳宾, 周玉林, 曾达幸, 姚建涛 申请人:燕山大学
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
