专利名称：一种超声波十六自由度扫描检测装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种超声波扫描装置，尤其是涉及一种超声波十六自由度扫描检测装置。
背景技术：
超声波自动探伤系统在工业领域有着广泛的用途，如用于涡轮轴的超声波自动探 伤系统，航空件的超声波自动探伤系统等。随着科技的进步，各种零件的形状越来越复杂，基本的超声波扫描装置已经越来 越不能满足检测的需要，因此浙江大学机械系现代制造工程研究所为了满足检测的需求， 分别研发了九自由度智能化超声扫查系统、十自由度、十一自由度超声检测系统，然而近几 年随着零件的复杂程度发展过快，这些扫描装置也已经无法满足检测需求。因此，开发更多自由度、更合理的超声波扫描装置将为检测更复杂的零件提供条 件。
发明内容
本发明的目的在于提供一种超声波十六自由度扫描检测装置，从而为检测更复杂 的零件提供了条件。本发明解决上述技术问题采用的技术方案是在基座的中间安装有一个六自由度平台，被检零件置于六自由度平台上，六自由 度平台两侧分别安装一个结构相同的五自由度机构，所述每个五自由度机构的结构是X 轴底座安装在基座的一侧，X轴电机安装在χ轴底座上并通过χ轴电机轴与ζ轴底座连接， Z轴电机安装在Z轴底座上并通过Z轴电机轴与Y轴底座连接，Y轴移动板通过导轨连接在 Y轴底座上，Y轴电机安装在Y轴移动板的外侧端，Y轴电机通过Y轴电机轴与Y轴底座连 接，Y轴旋转轴固定板固连在Y轴移动板上，Y轴旋转轴的中部套在Y轴旋转轴固定板中，Y 轴转动电机通过Y轴转动电机轴与Y轴旋转轴的一端连接，Y轴旋转轴的另一端与固定架 转动电机固连，固定架转动电机通过固定架转动电机轴连接探头固定架，超声波探头固连 在探头固定架上，超声波探头对准被检零件的法线方向。本发明具有的有益效果是本发明的超声波十六自由度扫描装置中间的六自由度平台可以进行六自由的运 动，两边每个五自由度机构都可以进行X向移动、Z向移动、Y向移动、Y向转动和X向转动， 超声波探头固连在五自由度机构的末端，超声波探头对准被检零件的法线方向，可以扫描、 检测更复杂的零件。
附图是本发明的机械结构原理示意图。图中1、被检零件，2、超声波探头，3、探头固定架，4、固定架转动电机，5、Y轴旋转轴，6、Y轴旋转轴固定板，7、Y轴转动电机，8、Y轴底座，9、Z轴电机，10、Z轴底座，11、Y轴移 动板，12、Y轴电机，13、六自由度平台、14、X轴电机，15、X轴底座，16、基座。
具体实施例方式以下结合附图和实施方式对本发明作进一步的说明。如附图所示，本发明基座16的中间安装有一个六自由度平台13，被检零件1置于 六自由度平台13上，六自由度平台13两侧分别安装一个结构相同的五自由度机构，所述每 个五自由度机构的结构是X轴底座15安装在基座16的一侧，X轴电机14安装在X轴底座 15上并通过X轴电机轴与Z轴底座10连接，Z轴电机9安装在Z轴底座10上并通过Z轴 电机轴与Y轴底座8连接，Y轴移动板11通过导轨连接在Y轴底座8上，Y轴电机12安装 在Y轴移动板11的外侧端，Y轴电机12通过Y轴电机轴与Y轴底座8连接，Y轴旋转轴固 定板6固连在Y轴移动板11上，Y轴旋转轴5的中部套在Y轴旋转轴固定板6中，Y轴转动 电机7通过Y轴转动电机轴与Y轴旋转轴5的一端连接，Y轴旋转轴5的另一端与固定架 转动电机4固连，固定架转动电机4通过固定架转动电机轴连接探头固定架3，超声波探头 2固连在探头固定架3上，超声波探头2对准被检零件1的法线方向。本发明的工作原理如下被检零件1通过自由装夹或固定装夹固定在六自由度平台13上，六自由度平台13 可以进行χ轴移动，χ轴转动，Y轴移动，Y轴转动，ζ轴移动，Z轴转动，因此，被检零件1在 六自由度平台13可以运动至六自由度平台13极限行程范围内的任何位置及角度。X轴底座15固连在基座16上，X轴电机14固定在X轴底座15上，并带动Z轴底 座10在X轴底座15上作X向移动，安装在Z轴底座10上的Z轴电机9转动带动Y轴底座 8在Z轴底座10作Z轴移动，Y轴移动板11通过导轨连接在Y轴底座8上，固定在Y轴移 动板11上的Y轴电机12带动Y轴移动板11在Y轴底座8上作Y向移动，Y轴旋转轴固定 板6固定在Y轴电机12上，Y轴旋转轴5套在Y轴旋转轴固定板6之中间并能在其间转动， 一端与Y轴转动电机7的旋转轴连接，另一端连接固定架转动电机4，因此Y轴转动电机7 可以带动Y轴旋转轴5及固定架转动电机4作Y向的转动，固定架旋转电机4的电机轴连 接探头固定架3，可以带动探头固定架3作X向转动，超声波探头2固定在探头固定架3上。因此，将六自由度平台13与两个五自由度机构如图1所示组合起来，超声波探头2 能运动至被检零件1的行程范围内的任意表面的法面方向上，能够完成更为复杂的零件的 检测。
权利要求
一种超声波十六自由度扫描检测装置，其特征在于在基座(16)的中间安装有一个六自由度平台(13)，被检零件(1)置于六自由度平台(13)上，六自由度平台(13)两侧分别安装一个结构相同的五自由度机构，所述每个五自由度机构的结构是X轴底座(15)安装在基座(16)的一侧，X轴电机(14)安装在X轴底座(15)上并通过X轴电机轴与Z轴底座(10)连接，Z轴电机(9)安装在Z轴底座(10)上并通过Z轴电机轴与Y轴底座(8)连接，Y轴移动板(11)通过导轨连接在Y轴底座(8)上，Y轴电机(12)安装在Y轴移动板(11)的外侧端，Y轴电机(12)通过Y轴电机轴与Y轴底座(8)连接，Y轴旋转轴固定板(6)固连在Y轴移动板(11)上，Y轴旋转轴(5)的中部套在Y轴旋转轴固定板(6)中，Y轴转动电机(7)通过Y轴转动电机轴与Y轴旋转轴(5)的一端连接，Y轴旋转轴(5)的另一端与固定架转动电机(4)固连，固定架转动电机(4)通过固定架转动电机轴连接探头固定架(3)，超声波探头(2)固连在探头固定架(3)上，超声波探头(2)对准被检零件(1)的法线方向。
全文摘要
本发明公开了一种超声波十六自由度扫描检测装置。在基座的中间安装有一个六自由度平台，被检零件置于六自由度平台上，六自由度平台两侧分别安装一个结构相同的五自由度机构。本发明的超声波十六自由度扫描装置中间的六自由度平台可以进行六自由的运动，两边每个五自由度机构都可以进行X向移动、Z向移动、Y向移动、Y向转动和X向转动，超声波探头固连在五自由度机构的末端，超声波探头对准被检零件的法线方向，可以扫描、检测更复杂的零件。
文档编号G01N29/275GK101936957SQ201010220340
公开日2011年1月5日 申请日期2010年7月6日 优先权日2010年7月6日
发明者周晓军, 杨富春, 黎建军 申请人:浙江大学