一种超声波探伤装置的制作方法

本发明涉及一种探伤装置，特别涉及一种能够顺应工件外形而进行探伤的超声波探伤装置。

背景技术：

超声波探头在不直接接触工件表面的情况下，利用超声波技术对于工件进行探伤，能够检查出工件内部缺陷，以便确保工件质量。

然而，现行超声波探伤的方式利用超声波探头直接贴在工件表面进行探伤，如工件为旋转的管材或棒材时，工件表面若为不平整，则超声波探头容易与其摩擦或撞击，进而导致超声波探头的损坏，因此，如何在探伤过程中避免超声波探头的损伤，为本发明所要解决的问题之一。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明揭示了一种超声波探伤装置，其于探头碰触到工件的凸台一侧时，探头能够产生摆动进而提起探头相对于工件的高度或距离，以顺应工件外形进行探伤，且能够避免探头损伤。

为达上述目的，本发明实施例中提供一种超声波探伤装置，其包括一主体、一摆动联轴件、一感应联轴器及一探头。主体，其轴向设有一套筒，套筒具有一轴孔；摆动联轴件具有一第一端及一第二端，第一端与主体连接；感应联轴器连接于第二端；探头连连接置于感应联轴器，当探头于横移探伤过程中碰触到工件表面的凸台一侧时，感应联轴器能够相对套筒摆动，使主体能够相对工件提起，以顺应工件表面的外形的变化进行探伤。

于另一实施例中，摆动联轴件具有一柔性结构位于第一端与第二端之间。

于另一实施例中，柔性结构位于摆动联轴件的外周缘，且摆动联轴件具有一中孔贯通于第一端与第二端。

于另一实施例中，柔性结构相对摆动联轴件的周缘为内凹螺旋槽。

于另一实施例中，包括一感应单元设置于感应联轴器与套筒之间，以及一电性连连接于感应单元的控制器，感应单元于感应联轴器与套筒接触时产生感应讯号给控制器，以便控制器控制主体提起。

于另一实施例中，感应单元为数个金属凸点环设于感应联轴器的周缘，套筒为金属材质。

于另一实施例中，摆动联轴件与探头之间设有一径向伸缩结构，俾使探头遇工件表面的凸台时而能够相对主体回缩。

于另一实施例中，感应联轴器包括一轴筒及一轴件，轴筒连接于摆动联轴件的第二端，轴件一端连接于轴筒，另一端连接于探头，径向伸缩结构为一压缩弹簧且设于轴筒与轴件之间。

于另一实施例中，轴筒内轴向设有数个感应件与控制器电性连接，压缩弹簧设于轴筒内，当压缩弹簧于压缩过程中，所述的感应件能够感知探头回缩程度，以便控制器控制主体的升降程度。

于另一实施例中，感应联轴器还包括一第一止挡件及一第二止挡件，第一止挡件套固于轴筒并相反于摆动联轴件的一端，第二止挡件固定于轴件的端部且受压缩弹簧抵压，于常态时，第一止挡件与第二止挡件相互抵挡，于探头回缩时，第一止挡件与第二止挡件彼此脱离。

因此，本发明因摆动联轴件具有柔性结构，使得探头碰触到工件的凸台一侧时，而能提起或拉起探头，以顺应工件的表面形状，进行完整的探伤检测。

再者，本发明还具有径向伸缩结构，而使探头碰触到工件的凸台时能产生促发信号，进而使控制装置做出入回缩动作，以避免探头损伤，如遇径向伸缩结构多次产生促发信号，则能感知工件的表面为不平整，进而装置可以自动调整探头与工件的高度关系。

附图说明

图1为本发明超声波探伤装置外观的示意图。

图2为本发明超声波探伤装置结构分解示意图。

图3为本发明超声波探伤装置剖面示意图。

图4为本发明图3的局部放大示意图。

图5为本发明超声波探伤装置探伤作业示意图，显示探头遇工件的凸台时，而使探头产生内缩。

图6为本发明超声波探伤装置探伤作业示意图，显示探头相对于工件提起而抬升。

图7为本发明超声波探伤装置探伤作业示意图，显示探头遇工件的凸台一侧时，而使探头产生摆动。

图8为本发明超声波探伤装置探伤作业示意图，显示探头对应工件而拉起并调整至凸台上。

图中：超声波探伤装置100；主体10；套筒11；轴孔12；第一结合部13；摆动联轴件20；第一端21；第二端22；中孔23；柔性结构24；感应联轴器30；轴筒31；第二结合部311；感应件312；轴件32；第一止挡件33；第二止挡件34；探头40；止付螺丝50；径向伸缩结构60；控制器70；感应单元80；金属凸点81；工件1；凸台2。

具体实施方式

以下参照各附图详细描述本发明的示例性实施例，且不意图将本发明的技术原理限制于特定公开的实施例，而本发明的范围仅由申请专利范围限制，涵盖了替代、修改和等同物。

请参阅图1至图8所示，本发明为一种超声波探伤装置100，其包括一主体10、一摆动联轴件20、一感应联轴器30及一探头40，超声波探伤装置100能够利用探头40以非接触于工件1的表面而不直接接触工件1进行超声波探伤，用以检测工件1内部是否存在缺陷。而工件1于本发明中为实心棒，实心棒被安装于机台，于检测时而能产生旋转。

主体10，其轴向设有一套筒11，套筒11具有一轴孔12。此外，主体10于轴孔12内轴向凸设一第一结合部13，于本发明实施例中，套筒11为金属材质。

摆动联轴件20，具有一第一端21及一第二端22，摆动联轴件20具有一中孔23贯通于第一端21与第二端22。第一端21连接于主体10，进一步地，第一端21位于轴孔12而利用中孔23一端套接于第一结合部13，使摆动联轴件20与主体10连结，其中第一端21能够透过止付螺丝50而锁固于第一结合部13。于本发明实施例中，摆动联轴件20具有一柔性结构24位于第一端21及第二端22之间，如图2及图3所示，柔性结构24是位于摆动联轴件20的外周缘，且相对外周缘为内凹螺旋槽，使得摆动联轴件20于柔性结构24处的应力和应变为非线性，致使摆动联轴件20第二端22受力时，能够增进第二端22相对于第一端21的弯曲力，使摆动联轴件20于套筒11内具有摆荡能力。

本发明更包括一径向伸缩结构60，其设于摆动联轴件20与探头40之间，以便探头40遇工件1表面的凸台2时，而能够相对主体10回缩，以避免探头40与凸台2间碰撞而造成损坏。于本发明实施例中，径向伸缩结构60为压缩弹簧，其设于感应联轴器30内，但不以此为限制。

感应联轴器30，连接于摆动联轴件20的第二端22。于本发明实施例中，感应联轴器30包括一轴筒31、一轴件32、第一止挡件33及一第二止挡件34。轴筒31一端凸设有一第二结合部311，用以连接于中孔23的另一端，且亦利用所述的止付螺丝50将摆动联轴件20与轴筒31连接，使轴筒31连接于摆动联轴件20的第二端22。而轴件32一端连接于轴筒31，另一端则连接于探头40，使探头40连接于感应联轴器30，其中，径向伸缩结构60设于轴筒31与轴件32之间。

第一止挡件33，为中空有底的环形构件，第一止挡件33套固于轴筒31并相反于摆动联轴件20的一端。第二止挡件34概呈短圆柱块而固定于轴件32的端部，且径向伸缩结构60设于轴筒31内并抵压于第二止挡件34，于常态时，第一止挡件33与第二止挡件34相互抵挡，以将径向伸缩结构60限制于轴筒31内避免其脱出，而当探头40遇到凸台2并产生回缩时，第一止挡件33与第二止挡件34则彼此脱离。

此外，本发明更包括一控制器70，而轴筒31内轴向设有数个感应件312与控制器70电气连接，当于径向伸缩结构60压缩过程中感知探头40回缩程度，进而使控制器70依据压缩弹簧程度，而利用如气压或油压的驱动装置(图中未绘出)控制主体10的升降程度，亦即当探头40遇到外径较大的凸台2时，控制器70则能控制驱动装置而对应调整主体10相对于工件1的距离。

进一步地，本发明更包括一感应单元80，设置于感应联轴器30与套筒11之间，且电性连接于控制器70。其中，感应单元80为复数个金属凸点81环设于感应联轴器30的轴筒31的周缘。当探头40于横移探伤过程中碰触到工件1的凸台2一侧时，感应联轴器30因能藉由摆动联轴件20的柔性结构24而相对套筒11产生摆动，以便轴筒31周缘的感应单元80抵触于轴孔12的内壁后产生感应讯号，并将感应讯号传送给控制器70进行处理，使控制器70控制驱动装置，并使主体10能够相对工件1提起，以便顺应工件1的表面形状，进行完整的探伤检测，防止探头40撞上工件1而导致损伤。

如图5所示，由于径向伸缩结构60的关系，使得探头40于探伤位移过程中碰触到工件1的凸台2时，探头40而能相对主体10产生回缩，藉此避免探头40与工件1的直接碰撞而损伤，此外，由于轴筒31内设有感应件312，如遇径向伸缩结构60多次数的回缩，即能感知工件1表面为不平整，如此探头40需要进一步调整对工件1间的接触关系，以便利用控制器70控制而调整探头40相对于工件1的高度或距离，如图6所示，探头40相对于工件1提起而抬升。

如图7及图8所示，当探头40于横移探伤过程中碰触到工件1的凸台2时，例如是凸台2的侧壁，则探头40能依碰触而产生摆动，而使感应联轴器30相对套筒11摆动，使感应单元80的金属凸点81接触到轴孔12的内壁后产生感应，进而透过控制器70控制主体10而使其远离工件1而将探头40提起，接着在位移至凸台2的表面继续进行探伤，如此一来，即能够顺应工件1表面的外形进行探伤，达到对于工件1的完整探伤检测。

因此，本发明根据前述结构特征，而具有以下优点：

1.本发明透过摆动联轴件20具有柔性结构24，用以感知探头40碰触到凸台2一侧时，而能提起或拉起探头40，以顺应工件1的表面形状，进行完整的探伤检测。

2.本发明于摆动联轴件20与探头40之间设有径向伸缩结构60而使探头40碰触到工件1的凸台2时能产生回缩，避免探头40损伤。

3.本发明利用感应件312于探头40内缩时，能够感知压缩弹簧的内缩量，以便进行探头40相对工件1的对应调整，此外，当遇探头40多次的回缩时，即能感知工件1表面为不平整，进一步调整探头40相对于工件1的高度或距离。

虽然本发明是以一个最佳实施例作说明，精于此技艺者能在不脱离本发明精神与范畴下作各种不同形式的改变。以上所举实施例仅用以说明本发明而已，非用以限制本发明的范围。举凡不违本发明精神所从事的种种修改或改变，俱属本发明申请专利范围。