一种齿轮轴超声波自动检测装置的制作方法

本实用新型属于超声波检测装置，特别涉及一种齿轮轴超声波自动检测装置。

背景技术：

水浸超声回波检测法是一种新型无损检测技术，主要应用于金属材料内部缺陷的位置、大小和分布状态的检测，对于产品的结构强度和寿命评估具有重要意义。

圆柱齿轮减速器是机械设备的重要组成部件和核心部件，齿轮轴是减速器内部传递扭矩、弯矩和运动的关键部件，齿轮轴广泛应用于机械、汽车、航空以及船舶等领域，因此，大批量的齿轮轴质量检测是重要的问题。齿轮轴内部易出现裂纹、白点、气孔、夹杂等缺陷，缺陷的存在会严重影响齿轮轴的使用寿命和结构强度。采用传统的人工检测，操作复杂，检测效率低，检测结果容易受人工因素干扰，难以满足大批量齿轮轴准确、快速的检测。现有设备的检测对象主要针对静态放置的物体，无法针对轴类工件进行圆周方向的检测，从而不能准确的检测出轴类工件其内部缺陷情况。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种齿轮轴超声波自动检测装置，能够对齿轮轴进行圆周方向检测，检测效率高。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种齿轮轴超声波自动检测装置，包括上料装置、旋转装置以及检测装置，所述上料装置包括底座，底座上侧设有竖直支座，竖直支座上设有竖向导杆和竖直线性模组，竖向导杆上设有竖直滑块，竖直滑块通过连接板与竖直线性模组的滑块连接，连接板与支架连接，支架远离竖直支座的一端底部设有旋转装置，所述旋转装置包括通过电机支架连接在支架底部的伺服电机一，伺服电机一的输出端连接主轴，主轴与气动手指连接，气动手指的夹指设有夹爪，检测装置包括设置在支架下方的水箱，水箱上设有横梁，横梁上设有中心座，中心座上设有探头支架，超声波探头安装在探头支架上。

优选的方案中，所述底座底部设有横向滑块，横向滑块安装在横向滑轨上，底座底部与横向线性模组的滑块连接，横向线性模组通过横向电机驱动，水箱的一侧设有与横向滑轨平行的传送机构。

优选的方案中，所述水箱上设有左线性模组和右线性模组，左线性模组和右线性模组分别通过伺服电机二和伺服电机三同步驱动，横梁的两端分别与左线性模组和右线性模组上的滑块连接。

优选的方案中，所述中心座上设有竖直设置的限位槽，齿条安装在限位槽中，中心座上设有伺服电机四，伺服电机四的输出端套装与齿条啮合的齿轮，探头支架安装在齿条下端。

优选的方案中，所述水箱中设有旋转托盘，旋转托盘底部设有转轴，转轴转动安装在水箱内。

进一步的方案中，所述旋转托盘上设有与齿轮轴下端的锥形凹槽配合的锥形顶针。

本实用新型提供的一种齿轮轴超声波自动检测装置，通过采用以上结构具有以下有益效果：

1、通过该装置可以对齿轮轴的圆周方向进行检测，对齿轮轴内部缺陷进行全面检测，提高检测效率。

2、通过气动手指和夹爪可实现工件的夹取和放置，通过伺服电机一驱动气动手指旋转，可实现齿轮轴旋转，方便对齿轮轴进行全方位检测。

3、采用横向线性模组和竖直线性模组，可实现齿轮轴上下升降和平行搬运，实现自动上料。

4、通过伺服电机二和伺服电机三同步驱动，使横梁沿左线性模组和右线性模组移动，从而可以调节超声波探头与待测齿轮轴的距离，对变直径齿轮轴保证检测距离的固定。

5、设置的旋转托盘，可实现齿轮轴的平稳旋转，同时可实现齿轮轴的准确定位。

6、通过伺服电机四带动齿轮转动，通过齿轮与齿条的啮合，带动超声波探头上下移动，不需要支架的整体上移或下移，即可实现对齿轮轴从上至下进行检测，实现全方位检测。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

图1 本实用新型的整体结构示意图。

图2为本实用新型的主视图。

图3为检测装置的结构示意图。

图4为检测装置的内部结构示意图。

图中：底座1，竖直支座2，竖向导杆3，竖直线性模组4，竖直滑块5，连接板6，支架7，伺服电机一8，主轴9，气动手指10，夹爪11，水箱12，横梁13，中心座14，探头支架15，超声波探头16，横向滑块17，横向滑轨18，横向线性模组19，横向电机20，传送机构21，左线性模组22，右线性模组23，伺服电机二24，伺服电机三25，限位槽26，齿条27，伺服电机四28，齿轮29，旋转托盘30，转轴31，锥形顶针32，竖直电机33，齿轮轴34。

具体实施方式

如图1~3所示，一种齿轮轴超声波自动检测装置，包括上料装置、旋转装置以及检测装置，所述上料装置包括底座1，底座1上侧设有竖直支座2，竖直支座2上设有竖向导杆3和竖直线性模组4，竖直线性模组4通过竖直电机33驱动，竖向导杆3上设有竖直滑块5，竖直滑块5通过连接板6与竖直线性模组4的滑块连接，连接板6与支架7连接，支架7水平设置，支架7远离竖直支座2的一端底部设有旋转装置，所述旋转装置包括通过电机支架连接在支架7底部的伺服电机一8，伺服电机一8的输出端连接主轴9，主轴9与气动手指10连接，气动手指10的夹指设有夹爪11，夹爪11为弧形，检测装置包括设置在支架7下方的水箱12，水箱12上设有横梁13，横梁13上设有中心座14，中心座14上设有探头支架15，超声波探头16安装在探头支架15上。超声波探头16选用三个不同频率探头，分别检测不同直径尺寸的工件，能够精确、有效地检出工件内部缺陷，检测效率更高并适用于多种规格的齿轮轴检测。

水箱12设有注水口和排水口，方便水箱的注水和排水。

通过设置的气动手指10以及夹爪11实现对齿轮轴的夹取，竖直支座2带动齿轮轴进行竖直方向移动，通过伺服电机一8带动齿轮轴转动，从而实现对齿轮轴圆周方向进行检测，对齿轮轴内部缺陷进行全面检测，提高检测效率。

所述底座1底部设有横向滑块17，横向滑块17安装在横向滑轨18上，横向滑轨18与横梁13垂直设置，底座1底部与横向线性模组19的滑块连接，横向线性模组19通过横向电机20驱动，水箱12的一侧设有与横向滑轨18平行的传送机构21。

通过横向电机20驱动底座1沿横向滑轨18移动，从而将传送机构21上输送的齿轮轴移动至水箱12上方，实现齿轮轴的上料的连续性，提高检测检测效率，有利于批量进行检测。

所述水箱12上设有左线性模组22和右线性模组23，左线性模组22和右线性模组23平行设置，左线性模组22和右线性模组23分别通过伺服电机二24和伺服电机三25同步驱动，横梁13的两端分别与左线性模组22和右线性模组23上的滑块连接。

通过伺服电机二24和伺服电机三25同步驱动，使横梁13沿左线性模组22和右线性模组23移动，从而可以调节超声波探头16与待测齿轮轴的距离。

所述中心座14上设有竖直设置的限位槽26，齿条27安装在限位槽26中，中心座14上设有伺服电机四28，伺服电机四28的输出端套装与齿条27啮合的齿轮29，探头支架15安装在齿条27下端。

通过伺服电机四28带动齿轮29转动，通过齿轮29与齿条27的啮合，带动超声波探头16上下移动，不需要支架7的整体上移或下移，即可实现对齿轮轴从上至下进行检测，实现全方位检测。

所述水箱12中设有旋转托盘30，旋转托盘30底部设有转轴31，转轴31通过轴承转动安装在水箱12内。设置的旋转托盘30对齿轮轴起到支撑作用，保证齿轮轴转动的稳定性。

所述旋转托盘30上设有与齿轮轴34下端的锥形凹槽配合的锥形顶针32。实现对齿轮轴34的定位，确保检测距离恒定，同时保证齿轮轴34转动平稳。

本实用新型的具体使用过程如下：

Step1：将超声波探头16与超声波检测仪连接，并启动超声检测仪，水箱内注满水；

Step2：齿轮轴34由上道工序运输至传送机构21上，通过横向电机20和竖直电机33驱动上料装置，使夹爪11移动至齿轮轴34正上方；

Step3：气动手指10驱动夹爪11夹紧齿轮轴34，进一步通过上料装置将齿轮轴34移动至水箱12上方，然后将齿轮轴34下放置旋转托盘30上，伺服电机一8驱动齿轮轴34旋转；

Step4：伺服电机二24和伺服电机三25同步驱动检测装置平移至超声检测初试位置；

Step5：待超声波探头16移动至检测起始位置后，超声波检测仪开始工作，检测开始，检测过程中齿轮轴34旋转，超声波探头16在每检测完一圈之后通过伺服电机四28驱动齿条27下降，带动超声波探头16下降，直至覆盖整个检测区域；

Step6：检测过程中，遇到不同直径的检测部位，通过左线性模组22和右线性模组23，调整超声波探头16与工件的距离，保证超声波探头16与工件表面的距离不变；

Step7：检测完毕后，通过将超声波探头16返回原始位置，同时通过上料装置将齿轮轴34取出并放回传送机构21。

上述的实施例仅为本实用新型的优选技术方案，而不应视为对于本实用新型的限制，本实用新型的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本实用新型的保护范围之内。