一种用于汽车轮毂内部制造缺陷超声波检测的设备的制作方法

本发明涉及汽车类零部件内部检测的技术领域，特别是一种用于汽车轮毂内部制造缺陷超声波检测的设备的技术领域。

背景技术：

随着科技的不断进步，超声波检测技术在各个领域也得到了广泛的应用，例如汽车行业、医疗设备行业、微电子器件制造业、建筑行业等等，超声波检测技术是超声波在材料中能以一定的速度和方向传播，遇到声阻抗不同的异质界面（如缺陷或者被测物件的底面等）就会发生反射、折射和波形转换，根据波的反射或者折射以及波的转换情况情况即可确定是否有缺陷以及缺陷的位置和尺寸。

在汽车行业的蓬勃发展过程中，汽车的行驶安全成为了首要任务，轮毂作为汽车众多零部件中至关重要的一种，确保轮毂的质量安全成为了人们关注的焦点，国内铝合金轮毂制造企业主流的生产工艺是低压铸造，熔化的合金液在冷却过程中气体没有及时逸出或收缩时得不到有效补充就会产生气孔、缩孔或缩松等内部缺陷，现如今，汽车轮毂的检测方法以及机构满足不了汽车轮毂制造行业的需求，需要更加便捷、精准、灵敏度的装置对轮毂进行检测，因此，针对上述缺陷，需要对现有技术进行改进。

技术实现要素：

本发明的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种用于汽车轮毂内部制造缺陷超声波检测的设备，通过搬运机构能对轮毂进行移动，通过视觉定位机构和检测平台能对轮毂进行准确的定位，通过调整电机的转速来控制检测平台的转动速度，进一步通过固定不动的探头采集检测信号，从而获得最准确的轮毂内部检测信号，有利于对轮毂进行精准的检测。

为实现上述目的，本发明提出了一种用于汽车轮毂内部制造缺陷超声波检测的设备，包括铝框架、水槽、检测平台机构、探头检测机构、视觉定位机构、搬运机构、输入机构和输出机构，所述铝框架上方安装有顶部安装板，所述顶部安装板上安装有视觉定位机构、搬运机构，所述铝框架内部中间位置安装有冲压板，所述冲压板中间位置上安装有水槽，所述水槽内安装有检测平台机构；所述探头检测机构设在铝框架的顶部；所述的输入机构设在铝框架内的右侧，所述输出机构设在铝框架内的左侧。

作为优选，所述检测平台机构包括第一气缸、气缸罩、上转盘、下转盘、第一气缸安装板、安装轴套、中心孔、移动轨道、移动槽、第一推杆、三角块、第一销、连接头、第一拉杆、滑动轴、转盘传感器角座和支撑座，上转盘和下转盘的中间位置开有中心孔，中心孔内安装有安装轴套，安装轴套上安装有第一气缸安装板，第一气缸安装板上安装有第一气缸；第一气缸安装板上安装有气缸罩；第一推杆的上端穿过安装轴套与第一气缸的输出端相连，第一推杆的下端与三角块相连，三角块通过第一销、连接头与第一拉杆相连，第一拉杆通过连接头、第一销与转盘传感器角座相连；支撑座上端固定在下转盘底部的中心位置处，支撑座下端连接有电机；上转盘上设有移动槽和移动轨道，转盘传感器角座通过滑动轴在移动槽里移动。

作为优选，所述探头检测机构包括移动块、支撑、第一伺服电机、第一伺服电机安装板、第一丝杆杆、定位柱、移动板、第二安装板、连接杆、探头夹固定座、探头夹、探头、第二伺服电机、第二丝杆、第二丝杆支撑座、第一滑块、第三伺服电机和第三丝杆，第二丝杆通过第二丝杆支撑座安装在铝框架顶部，第二丝杆前端与第二伺服电机的输出端相连；第三丝杆通过第一滑块安装在第二丝杆上，第三丝杆穿过第一滑块与第三伺服电机输出端相连；第三丝杆上安装有移动块，移动块底部的第一伺服电机安装板上安装有第一伺服电机，第一伺服电机安装板通过定位柱与第二安装板相连，移动板贯穿定位柱处于第一伺服电机安装板和第二安装板之间；第一伺服电机输出端与第一丝杆上端连接，第一丝杆下端与移动板连接，移动板与连接杆上端相连，连接杆下端与探头夹固定座连接，探头夹固定座上通过探头夹安装有探头。

作为优选，所述视觉定位机构包括安装块、照相机、镜头、反射件、安装座、光源支架和光源，安装块固定在顶部安装板上，照相机固定在安装块上，镜头安装在照相机上，安装座固定在顶部安装板上，安装座上安装有光源支架，光源安装在光源支架下面，反射件安装在光源支架上面。

作为优选，所述搬运机构包括第四伺服电机、第四伺服电机固定座、第四丝杆固定座、第四丝杆、第四滑块、第四安装板、第五伺服电机、第五伺服电机固定座、第五丝杆固定座、第五丝杆、导轨、第五滑块、第五安装板、第六安装板、第六伺服电机、第一联轴器、转速调节器、第二联轴器、气缸固定座、第二气缸、第二气缸安装板、轴承套、传动轴、拉钩、锁紧座、紧固螺栓、锁紧环、卡盘和卡钳，第四丝杆通过第四丝杆固定座横向固定在顶部安装板下半部分中间位置处，第四伺服电机通过第四伺服电机固定座固定在顶部安装板右部，第四伺服电机与第四丝杆的右端相连，第四丝杆上安装有第四滑块，第四滑块上安装有第四安装板，第四安装板上端面中间位置处通过第五电机固定座安装有第五伺服电机；第五丝杆通过第五丝杆固定座纵向固定在第四安装板的中间位置，第五丝杆与第五伺服电机的输出端相连，第四安装板两边均设有导轨，导轨上安装有第五滑块；第五滑块上安装有第五安装板，第五安装板中间位置通过丝母滑块与第五丝杆相连，第五安装板上安装有第六安装板，第六安装板上端安装有第六伺服电机；第六伺服电机的输出端通过第一联轴器与转速调节器上端相连，转速调节器下端通过第二联轴器与传动轴上端相连，传动轴的下端穿过固定在第六安装板上的轴承套与卡盘相连，卡盘上安装有卡钳；第六安装板上安装有气缸固定座，气缸固定座上安装有第二气缸安装板，第二气缸安装板上安装有第二气缸；第二气缸的输出端与拉钩上端相连，拉钩下端与锁紧环销连接，锁紧环的螺纹孔中装有紧固螺栓并与卡盘上的螺纹孔对准，锁紧环通过销与固定在第六安装板上的锁紧座相连。

本发明的有益效果：本发明通过搬运机构能对轮毂进行移动，通过视觉定位机构和检测平台能对轮毂进行准确的定位，通过调整电机的转速来控制检测平台的转动速度，进一步通过固定不动的探头采集检测信号，从而获得最准确的轮毂内部检测信号，有利于对轮毂进行精准的检测。

本发明的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。

附图说明

图1是本发明一种用于汽车轮毂内部制造缺陷超声波检测的设备的立体结构示意图。

图2是本发明一种用于汽车轮毂内部制造缺陷超声波检测的设备的侧面结构示意图。

图3是本发明一种用于汽车轮毂内部制造缺陷超声波检测的设备的检测平台机构的结构示意图。

图4是本发明一种用于汽车轮毂内部制造缺陷超声波检测的设备的检测平台机构的部分爆炸视图。

图5是本发明一种用于汽车轮毂内部制造缺陷超声波检测的设备的探头检测机构的结构图。

图6是本发明一种用于汽车轮毂内部制造缺陷超声波检测的设备的探头检测机构中探头部分的结构图。

图7是本发明一种用于汽车轮毂内部制造缺陷超声波检测的设备的视觉定位机构及搬运机构的结构图。

图8是本发明一种用于汽车轮毂内部制造缺陷超声波检测的设备的搬运机构中卡钳部分的结构图。

图中：1-铝框架、11-顶部安装板、12-冲压板、2-水槽、3-检测平台机构、31-第一气缸、310-第一推杆、311-三角块、312-第一销、313-连接头、314-第一拉杆、315-滑动轴、316-转盘传感器角座、317-支撑座、32-气缸罩、33-上转盘、34-下转盘、35-第一气缸安装板、36-安装轴套、37-中心孔、38-移动轨道、39-移动槽、4-探头检测机构、41-移动块、411-探头夹、412-探头、413-第二伺服电机、414-第二丝杆、415-第二丝杆支撑座、416-第一滑块、417-第三伺服电机、418-第三丝杆、42-支撑、43-第一伺服电机、44-第一伺服电机安装板、45-第一丝杆、46-定位柱、47-移动板、48-第二安装板、49-连接杆、5-视觉定位机构、51-安装块、52-照相机、53-镜头、54-反射件、55-安装座、56-光源支架、57-光源、6-搬运机构、61-第四伺服电机、62-第四伺服电机固定座、63-第四丝杆固定座、64-第四丝杆、65-第四滑块、66-第四安装板、67-第五伺服电机、68-第五伺服电机固定座、69-第五丝杆固定座、610-第五丝杆、611-导轨、612-第五滑块、613-第五安装板、614-第六安装板、615-第六伺服电机、616-第一联轴器、617-转速调节器、618-第二联轴器、619-气缸固定座、620-第二气缸、621-第二气缸安装板、622-轴承套、623-传动轴、624-拉钩、625-锁紧座、626-紧固螺栓、627-锁紧环、628-卡盘、629-卡钳、7-输入机构、8-输出机构。

具体实施方式

参阅图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7和图8，本发明，包括铝框架1、水槽2、检测平台机构3、探头检测机构4、视觉定位机构5、搬运机构6、输入机构7和输出机构8，所述铝框架1上方安装有顶部安装板11，所述顶部安装板11上安装有视觉定位机构5、搬运机构6，所述铝框架1内部中间位置安装有冲压板12，所述冲压板12中间位置上安装有水槽2，所述水槽2内安装有检测平台机构3；所述探头检测机构4设在铝框架1的顶部；所述的输入机构7设在铝框架内的右侧，所述输出机构8设在铝框架1内的左侧。

具体的，所述检测平台机构3包括第一气缸31、气缸罩32、上转盘33、下转盘34、第一气缸安装板35、安装轴套36、中心孔37、移动轨道38、移动槽39、第一推杆310、三角块311、第一销312、连接头313、第一拉杆314、滑动轴315、转盘传感器角座316和支撑座317，上转盘33和下转盘34的中间位置开有中心孔37，中心孔37内安装有安装轴套36，安装轴套36上安装有第一气缸安装板35，第一气缸安装板35上安装有第一气缸31；第一气缸安装板35上安装有气缸罩32；第一推杆310的上端穿过安装轴套36与第一气缸31的输出端相连，第一推杆310的下端与三角块311相连，三角块311通过第一销312、连接头313与第一拉杆314相连，第一拉杆314通过连接头313、第一销312与转盘传感器角座316相连；支撑座317上端固定在下转盘34底部的中心位置处，支撑座317下端连接有电机；上转盘33上设有移动槽39和移动轨道38，转盘传感器角座316通过滑动轴315在移动槽39里移动。

具体的，所述探头检测机构4包括移动块41、支撑42、第一伺服电机43、第一伺服电机安装板44、第一丝杆杆45、定位柱46、移动板47、第二安装板48、连接杆49、探头夹固定座410、探头夹411、探头412、第二伺服电机413、第二丝杆414、第二丝杆支撑座415、第一滑块416、第三伺服电机417和第三丝杆418，第二丝杆414通过第二丝杆支撑座415安装在铝框架1顶部，第二丝杆414前端与第二伺服电机413的输出端相连；第三丝杆418通过第一滑块416安装在第二丝杆414上，第三丝杆418穿过第一滑块416与第三伺服电机417输出端相连；第三丝杆418上安装有移动块41，移动块41底部的第一伺服电机安装板44上安装有第一伺服电机43，第一伺服电机安装板44通过定位柱46与第二安装板48相连，移动板47贯穿定位柱46处于第一伺服电机安装板44和第二安装板48之间；第一伺服电机43输出端与第一丝杆45上端连接，第一丝杆45下端与移动板47连接，移动板47与连接杆49上端相连，连接杆49下端与探头夹固定座410连接，探头夹固定座410上通过探头夹411安装有探头412。

具体的，所述视觉定位机构5包括安装块51、照相机52、镜头53、反射件54、安装座55、光源支架56和光源57，安装块51固定在顶部安装板11上，照相机52固定在安装块51上，镜头53安装在照相机52上，安装座55固定在顶部安装板12上，安装座55上安装有光源支架56，光源57安装在光源支架56下面，反射件54安装在光源支架56上面。

具体的，所述搬运机构6包括第四伺服电机61、第四伺服电机固定座62、第四丝杆固定座63、第四丝杆64、第四滑块65、第四安装板66、第五伺服电机67、第五伺服电机固定座68、第五丝杆固定座69、第五丝杆610、导轨611、第五滑块612、第五安装板613、第六安装板614、第六伺服电机615、第一联轴器616、转速调节器617、第二联轴器618、气缸固定座619、第二气缸620、第二气缸安装板621、轴承套622、传动轴623、拉钩624、锁紧座625、紧固螺栓626、锁紧环627、卡盘628和卡钳629，第四丝杆64通过第四丝杆固定座63横向固定在顶部安装板12下半部分中间位置处，第四伺服电机61通过第四伺服电机固定座62固定在顶部安装板12右部，第四伺服电机61与第四丝杆64的右端相连，第四丝杆64上安装有第四滑块65，第四滑块65上安装有第四安装板66，第四安装板66上端面中间位置处通过第五电机固定座68安装有第五伺服电机67；第五丝杆610通过第五丝杆固定座69纵向固定在第四安装板66的中间位置，第五丝杆610与第五伺服电机67的输出端相连，第四安装板66两边均设有导轨611，导轨611上安装有第五滑块612；第五滑块612上安装有第五安装板613，第五安装板613中间位置通过丝母滑块与第五丝杆610相连，第五安装板613上安装有第六安装板614，第六安装板614上端安装有第六伺服电机615；第六伺服电机615的输出端通过第一联轴器616与转速调节器617上端相连，转速调节器617下端通过第二联轴器618与传动轴623上端相连，传动轴623的下端穿过固定在第六安装板614上的轴承套622与卡盘628相连，卡盘628上安装有卡钳629；第六安装板614上安装有气缸固定座619，气缸固定座619上安装有第二气缸安装板621，第二气缸安装板621上安装有第二气缸620；第二气缸620的输出端与拉钩624上端相连，拉钩624下端与锁紧环627销连接，锁紧环627的螺纹孔中装有紧固螺栓626并与卡盘628上的螺纹孔对准，锁紧环627通过销与固定在第六安装板614上的锁紧座625相连。

本发明工作过程：

本发明一种用于汽车轮毂内部制造缺陷超声波检测的设备在工作过程中，首先对轮毂进行搬运，通过第五伺服电机67的作用使第五安装板613沿着导轨611向下移动，直到卡钳629伸进轮毂中心孔一定深度，第六伺服电机615开始工作致使卡钳629扩张完成抓取轮毂的动作；然后通过第五伺服电机67的作用使第五安装板613向上移动，随后通过第四伺服电机61将轮毂从输入机构7搬运至水槽上方，最后通过第五伺服电机67将轮毂放置在上转盘33上，轮毂中心孔对准上转盘33的中心孔37。

视觉定位过程，在轮毂放置在转盘上33后，第一气缸31开始工作，第一推杆310通过第一气缸31的反向收缩进行向上移动，同时第一推杆310拉动第一拉杆314向上移动，转盘传感器角座316随着第一拉杆314向上移动而沿着三个移动轨道38和移动槽39向外扩张，轮毂的固定工作完成；然后视觉定位机构5开始工作，光源57发射出的光源通过反射经过反射件54到照相机52，照相机52采集到图像信息，通过图像信息来确定轮毂是否处于检测平台机构3的中心位置处，若定位有问题则搬运机构6直接移走轮毂，若定位没问题则进行下一步检测。

探头检测过程，在第二伺服电机413的作用下，第一滑块416通过第二丝杆414的转动而带动整个探头检测机构4在y轴上移动，调整前后的位置；在第三伺服电机417的作用下，移动块41通过第三丝杆418的转动在x轴上移动，调节左右的位置；在第一伺服电机43的作用下，移动板47通过第一丝杆杆45的转动而带动探头412在z轴上移动，调节上下方向；然后在支撑座317下端电机作用下，支撑座317旋转带动轮毂转动，此时，探头412作为信号发射源发射出超声波信号，超声波信号在轮毂中传播并与轮毂材料及内部缺陷相互作用，使得超声波的传播方向改变或特性改变，传播方向改变后的超声波信号又通过探头接收超声波信号，最后采用超声波数据卡收集超声波信号，用电脑实时处理所得信号并生成相应的扫描图像，并采用可视技术来显示收集到超声波信号特征，使生产线上的检测人员可以更直观的了解轮毂的特征，及时判断轮毂是否合格。

本发明通过搬运机构能对轮毂进行移动，通过视觉定位机构和检测平台能对轮毂进行准确的定位，通过调整电机的转速来控制检测平台的转动速度，进一步通过固定不动的探头采集检测信号，从而获得最准确的轮毂内部检测信号，有利于对轮毂进行精准的检测。

上述实施例是对本发明的说明，不是对本发明的限定，任何对本发明简单变换后的方案均属于本发明的保护范围。