探头安装结构及对接焊缝检测装置的制作方法

本申请属于焊缝检测技术领域，更具体地说，是涉及一种探头安装结构及对接焊缝检测装置。

背景技术：

多段管道采用焊接的方式连接时，管道连接处的焊缝容易出现气孔、裂纹、凹坑、咬边等缺陷，上述缺陷对管道的密封性和可靠性的影响较大，特别是在核电领域，对管道的密封性和可靠性要求很高。目前，检测焊缝大都采用手动或者半自动的方法对管道焊接处的表面进行检测。但是当焊缝的位置改变时，手动或者半自动的方法都需要手动移动探头，需要人力辅助，耗费大量的人力成本。

技术实现要素：

本申请实施例的目的在于提供一种探头安装结构，以解决现有技术中存在的焊缝位置改变时，需要手动移动探头的技术问题。

为实现上述目的，本申请采用的技术方案是：提供一种探头安装结构，用于固定超声探头，所述探头安装结构包括第一移动机构、固定于所述第一移动机构的移动端的安装板、固定于所述安装板上的第二移动机构以及固定于所述第二移动机构的移动端的探头夹具，所述第一移动机构和所述第二移动机构的移动方向呈夹角设置，且所述第二移动机构的移动方向为靠近或远离待检测物体，所述探头夹具具有用于喷出耦合液的喷头。

在一个实施例中，所述探头夹具和所述第二移动机构均为多个且数量相等，所述第二移动机构和所述探头夹具一一连接，所述安装板上固定有分水器，各个所述探头夹具的所述喷头均与所述分水器连接。

在一个实施例中，所述第一移动机构包括电机、由所述电机驱动的齿轮结构、连接于所述齿轮结构的丝杠、由所述丝杠推动的滑座以及用于导向所述滑座的导杆，所述导杆穿设于所述滑座且与所述滑座滑动连接，所述安装板固定于所述滑座，且所述电机和所述丝杠设于所述齿轮结构的同一侧。

在一个实施例中，所述第一移动机构还包括顶板以及用于容置所述齿轮结构的齿轮箱，所述滑座开设有用于避让所述电机的电机避让孔，且所述电机固定于所述顶板，所述导杆的两端分别固定于所述顶板和所述齿轮箱。

在一个实施例中，所述滑座的数量为两个，且两个所述滑座均与所述安装板固定连接，所述安装板夹设于两个滑座之间。

在一个实施例中，所述安装板上设有与其垂直连接的安装杆，两个所述滑座均具有锁紧部，所述锁紧部开设有安装孔，所述安装杆的两端分别插入两个所述安装孔中；所述安装孔的侧面具有轴向贯穿所述锁紧部的伸缩槽，所述第一移动机构还包括穿过所述伸缩槽两侧并使所述伸缩槽的宽度缩小以卡紧所述安装杆的锁紧件。

在一个实施例中，所述第二移动机构包括固定于所述安装板的导块、与所述导块滑动连接的导轨以及弹性连接于所述导块和所述导轨之间的弹性件，所述探头夹具固定连接于所述导轨。

在一个实施例中，所述弹性件为卷簧，所述导块具有用于容置所述卷簧的卷簧腔，所述卷簧的一端固定于所述卷簧腔的内壁，所述卷簧的另一端固定于所述导轨的远离所述探头夹具的一端。

在一个实施例中，所述探头夹具包括固定连接于所述第二移动机构的固定支架以及用于固定所述超声探头的夹具框，所述夹具框与所述固定支架转动连接。

本申请还提供一种对接焊缝检测装置，包括上述的探头安装结构。

本申请提供的探头安装结构及对接焊缝检测装置的有益效果在于：与现有技术相比，本申请探头安装结构包括依次连接的第一移动机构、安装板、第二移动机构和探头夹具，第一移动机构和第二移动机构的移动端的方向呈夹角设置，而且第二移动机构可带动探头夹具靠近或远离待检测物体。由此，在第一移动机构和第二移动机构的作用下，可以自动移动超声探头，使超声探头自动调整与待检测物体的位置，以降低操作人员的劳动强度，节省人力成本。而且，探头夹具还具有喷头，耦合液从该喷头自动喷出，无需人工涂抹耦合液，也能使超声探头和待检测物体紧密接触，保证超声探头检测的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的探头安装结构的立体结构图；

图2为本申请实施例提供的第一移动机构的立体结构图；

图3为本申请实施例提供的安装板、分水器及安装杆的立体结构图；

图4为本申请实施例提供的第二移动机构及探头夹具的立体结构图。

其中，图中各附图标记：

1-第一移动机构；11-电机；12-齿轮结构；13-丝杠；14-滑座；141-安装孔；142-伸缩槽；143-锁紧部；15-导杆；16-齿轮箱；17-顶板；18-锁紧件；2-第二移动机构；21-导块；210-卷簧腔；22-导轨；23-弹性件；3-安装板；31-分水器；32-安装杆；4-探头夹具；41-固定支架；42-夹具框；5-超声探头。

具体实施方式

为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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申请和简化描述，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申请的限制。

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。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

现对本申请实施例提供的探头安装结构进行说明。探头安装结构用于固定超声探头5，探头安装结构可配合环形机构使用，使探头安装结构沿环形机构环形移动，以检测具有圆柱状表面的物体。

请参阅图1，在本申请的其中一个实施例中，探头安装结构包括第一移动机构1、安装板3、第二移动机构2及探头夹具4。安装板3固定于第一移动机构1的移动端，第二移动机构2固定于安装板3，探头夹具4固定于第二移动机构2的移动端，探头夹具4用于夹持固定超声探头5。第一移动机构1的移动端移动时，可带动第二移动机构2及探头夹具4一同移动，第二移动机构2的移动端移动时，可带动探头夹具4移动，而且第一移动机构1和第二移动机构2的移动方向呈夹角设置，使得探头夹具4可以在两个不同的方向调整超声探头5的位置。其中，第二移动机构2的移动方向为靠近或远离待检测物体，靠近或远离待检测物体的进给运动则由第二移动机构2完成。可选地，第一移动机构1和第二移动机构2的移动方向的夹角为90°，例如待检测物体为管道时，第一移动机构1的运动可使超声探头5沿管道的轴向移动，从而使超声探头5与管道上的焊缝对准。探头夹具4具有用于喷出耦合液的喷头，可以在检测过程中自动喷出耦合液，防止超声探头5和待检测的物体表面出现气隙，喷头的设置使得无需人工涂抹耦合液，进一步增强了检测的自动化程度。

上述实施例中的探头安装结构，包括依次连接的第一移动机构1、安装板3、第二移动机构2和探头夹具4，第一移动机构1和第二移动机构2的移动端的方向呈夹角设置，而且第二移动机构2可带动探头夹具4靠近或远离待检测物体。由此，在第一移动机构1和第二移动机构2的作用下，可以自动移动超声探头5，使超声探头5自动调整与待检测物体的相对位置，以降低操作人员的劳动强度，节省人力成本。而且，探头夹具4还具有喷头，耦合液从该喷头自动喷出，无需人工涂抹耦合液，也能使超声探头5和待检测物体紧密接触，保证超声探头5检测的准确性。

在本申请的其中一个实施例中，请参阅图1及图3，探头夹具4和第二移动机构2的数量均为多个且数量相等，如均为两个、三个等，可以根据所需超声探头5的数量选定。探头夹具4和第二移动机构2一一连接，一个第二移动机构2对应控制一个探头夹具4。相应地，安装板3上固定有分水器31，各个探头夹具4的喷头均与分水器31连接，分水器31的作用在于将耦合液分成多路，分别运输至各个探头夹具4的喷头，使每个超声探头5处均具有耦合液。

在本申请的其中一个实施例中，请参阅图2，第一移动机构1包括电机11、齿轮结构12、丝杠13、滑座14以及导杆15。齿轮结构12连接于电机11的输出端，丝杠13连接于齿轮结构12，滑座14连接于丝杠13。电机11工作时，齿轮结构12转动，齿轮结构12的转动带动丝杠13转动，丝杠13转动时使滑座14相对丝杠13的轴向移动，而安装板3固定于滑座14上，这样使得第一移动机构1带动安装板3及第二移动机构2移动。其中，齿轮结构12的设置使得电机11和丝杠13可设于齿轮结构12的同一侧，以减小第一移动机构1的长度。另外，导杆15穿设于滑座14中，滑座14能够相对导杆15滑动，导杆15的设置可防止滑座14转动，使滑座14只能在丝杠13的轴向方向运动。导杆15与丝杠13平行设置，导杆15的数量此处不作限定，可为一根、两根、三根等。当导杆15的数量为两根时，两根导杆15可分别设于丝杠13的两侧。

更进一步地，第一移动机构1还包括顶板17和齿轮箱16，齿轮结构12设于齿轮箱16内，丝杠13的一端连接于齿轮结构12，丝杠13的另一端连接于顶板17，该端可相对顶板17转动。导杆15的两端分别固定于顶板17和齿轮箱16，形成稳定结构。由于丝杠13的两端分别连接于顶板17和齿轮箱16，则滑座14和电机11也设于顶板17和齿轮箱16之间，为了避让电机11，滑座14开设有电机避让孔，可以对电机11进行限位。电机11固定于顶板17，而电机11的输出端靠近齿轮箱16设置。

可选地，滑座14的数量为两个，且两个滑座14均与安装板3固定，安装板3夹设于两个滑座14之间。安装板3由两个滑座14支撑，使得安装板3及第二移动机构2的运动更加稳定。

在本申请的其中一个实施例中，请参阅图2及图3，滑座14的数量为两个，且两个滑座14均与安装板3固定，安装板3上垂直连接有安装杆32，安装杆32的中部固定于安装板3，安装杆32的两端分别与两个滑座14固定连接。具体地，两个滑座14均具有锁紧部143，锁紧部143开设有安装孔141，安装杆32的两端分别插入两个安装孔141中。而且安装孔141的侧面具有伸缩槽142，伸缩槽142沿安装孔141的轴向贯穿锁紧部143，使得安装孔141的侧壁具有缺口，因此在压紧锁紧部143时，伸缩槽142会缩小，从而使安装孔141缩小。第一移动机构1还包括锁紧件18，锁紧件18穿过伸缩槽142的两侧，可将伸缩槽142缩小以卡紧安装孔141内的安装杆32。锁紧件18可选为螺纹件。

在本申请的其中一个实施例中，请参阅图4，第二移动机构2包括导块21、导轨22以及弹性件23。导块21固定于安装板3上，导轨22与导块21滑动连接，弹性件23弹性连接于导块21和导轨22之间。探头夹具4固定连接于导轨22上，导轨22的运动可带动探头夹具4运动。具体地，弹性件23在自然状态下使导块21远离探头夹具4，当探头安装结构靠近待检测物体时，探头夹具4上的超声探头5与待检测物体的表面结构，在待检测物体的推动作用下，导轨22回缩，使弹性件23拉伸，这样，在弹性件23的回弹力的作用下，超声探头5始终与待检测物体的表面压紧，保证检测的准确性。

可选地，弹性件23为卷簧，导块21开设有卷簧腔210，卷簧设置于卷簧腔210内，卷簧的一端固定于卷簧腔210的内壁，卷簧的另外一端固定于导轨22远离探头夹具4的一端。在卷簧的自然状态下，卷簧收缩，使导块21远离探头夹具4，当超声探头5接触到待检测物体时，待检测物体推动导轨22，使导轨22回缩，卷簧被拉伸，导块21和探头夹具4逐渐靠近。导块21上卷簧腔210的个数可选为两个，分别设于导轨22的上下两侧，卷簧的个数也为两个，这样使得导轨22上下两侧的受力相同，使得导轨22的移动更加稳定。

在本申请的其中一个实施例中，请参阅图4，探头夹具4包括固定支架41和夹具框42，固定支架41固定于第二移动机构2，具体地，固定支架41固定于导轨22的端部。夹具框42用于夹持固定超声探头5，且夹具框42与固定支架41转动连接。这样，在探头安装结构固定后，若超声探头5与待检测物体之间具有较小的夹角时，通过导轨22推动探头夹具4，使超声探头5与待检测物体相抵接，夹具框42可带动超声探头5转动，以使超声探头5和待检测物体的表面贴合，使该探头夹具4具有角度自适应性。

可选地，夹具框42与固定支架41的转动连接处设置扭簧，使夹具框42能够使超声探头5始终抵接待检测表面。夹具框42的内侧可设置磁铁，将超声探头5磁吸固定于夹具框42内。

在本申请还提供一种对接焊缝检测装置，包括上述任一实施例中的探头安装结构。探头安装结构在第一移动机构1和第二移动机构2的作用下，可以自动移动超声探头5，使超声探头5自动调整与待检测物体的位置，以降低操作人员的劳动强度，节省人力成本。而且，探头夹具4还具有喷头，耦合液从该喷头自动喷出，无需人工涂抹耦合液，也能使超声探头5和待检测物体紧密接触，保证超声探头5检测的准确性。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。