一种板材超声波自动检测及探头性能校准装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种检测设备技术领域，特别是涉及一种板材超声波自动检测及探头性能校准装置。


背景技术：

2.现有的板材超声波自动检测及探头性能校准装置的功能性相对单一，其无法对多种材质的板材做超声c扫描成像检测和对多种探头做纵向声场、横向声场的成像，所以极大的限制了该设备的适用范围。


技术实现要素：

3.针对上述问题中存在的不足之处，本实用新型提供一种板材超声波自动检测及探头性能校准装置，使其可以对多种材质的板材做超声c扫描成像检测，也可以对多种探头做纵向声场和横向声场的成像，共有两个检测区域，一侧为水浸法检测，一侧为接触法检测。
4.为了解决上述问题，本实用新型提供一种板材超声波自动检测及探头性能校准装置，包括支撑框架，所述支撑框架内设置有检测支撑架和水槽，所述检测支撑架设置在所述支撑框架的左端，所述水槽设置在所述支撑框架的右端，并且所述水槽内设置有支撑架，其中，还包括直线模组和水检测机构，所述直线模组包括直线模组x轴、直线模组y1轴、直线模组y2轴、检测直线模组z1轴和校准直线模组z2轴，所述直线模组x轴设置在所述支撑框架的后端侧壁上，所述直线模组y2轴设置在所述支撑框架的左端侧壁上，所述直线模组y1轴设置在所述支撑框架的右端侧壁上，所述检测直线模组z1轴和所述校准直线模组z2轴成并列结构设置，并且所述检测直线模组z1轴和所述校准直线模组z2轴均设置在所述直线模组x轴上，同时，所述检测直线模组z1轴和所述校准直线模组z2轴均与所述直线模组x轴呈90
°
垂直设置，所述水检测机构设置在所述校准直线模组z2轴。
5.优选的，所述直线模组x轴包括第一电机、第一轴承座、第一滑块、第一滚珠丝杠、第一直线导轨和第一基座，所述第一基座的侧壁上设置有所述第一直线导轨，所述第一基座上设置有所述第一电机、所述第一轴承座和第一滚珠丝杆，所述第一电机通过所述第一轴承座与所述第一滚珠丝杆连接，所述第一滚珠丝杆带动所述第一滑块在所述第一直线导轨上移动。
6.优选的，所述直线模组y1轴包括第二电机、第二轴承座、第二滑块、第二滚珠丝杠、第二直线导轨和第二基座，所述第二基座的侧壁上设置有所述第二直线导轨，所述第二基座上设置有所述第二电机、所述第二轴承座和第二滚珠丝杆，所述第二电机通过所述第二轴承座与所述第二滚珠丝杆连接，所述第二滚珠丝杆带动所述第二滑块在所述第二直线导轨上移动。
7.优选的，所述直线模组y2轴包括第三电机、第三轴承座、第三滑块、第三滚珠丝杠、第三直线导轨和第三基座，所述第三基座的侧壁上设置有所述第三直线导轨，所述第三基座上设置有所述第三电机、所述第三轴承座和第三滚珠丝杆，所述第三电机通过所述第三
轴承座与所述第三滚珠丝杆连接，所述第三滚珠丝杆带动所述第三滑块在所述第三直线导轨上移动。
8.优选的，所述检测直线模组z1轴包括第四电机、第四轴承座、第四滑块、第四滚珠丝杠、第四直线导轨和第四基座，所述第四基座的侧壁上设置有所述第四直线导轨，所述第四基座上设置有所述第四电机、所述第四轴承座和第四滚珠丝杆，所述第四电机通过所述第四轴承座与所述第四滚珠丝杆连接，所述第四滚珠丝杆带动所述第四滑块在所述第四直线导轨上移动。
9.优选的，所述校准直线模组z2轴包括第五电机、第五轴承座、第五滑块、第五滚珠丝杠、第五直线导轨和第五基座，所述第五基座的侧壁上设置有所述第五直线导轨，所述第五基座上设置有所述第五电机、所述第五轴承座和第五滚珠丝杆，所述第五电机通过所述第五轴承座与所述第五滚珠丝杆连接，所述第五滚珠丝杆带动所述第五滑块在所述第五直线导轨上移动。
10.优选的，所述水检测机构包括固定板、基础型材、转轴支架、探头支架和转轴，所述基础型材的一端设置有所述固定板，所述基础型材的另一端设置有所述转轴支架，所述转轴支架上设置有所述转轴，所述转轴与所述探头支架连接。
11.与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
12.该板材超声波自动检测及探头性能校准装置具有多种功能，可以对多种材质的板材做超声c扫描成像检测，也可以对多种探头做纵向声场和横向声场的成像，共有两个检测区域，一侧为水浸法检测，一侧为接触法检测。
附图说明
13.图1是本实用新型的实施例整体结构示意图；
14.图2是本实用新型的实施例直线模组结构示意图；
15.图3是本实用新型的实施例水检测机构示意图。
具体实施方式
16.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图与实例对本实用新型作进一步详细说明，但所举实例不作为对本实用新型的限定。
17.如图1至图3所示，本实用新型的实施例包括支撑框架1，支撑框架1内设置有检测支撑架和水槽2，检测支撑架设置在支撑框架的左端，水槽2设置在支撑框架1的右端，并且水槽2内设置有支撑架3，同时，支撑框架1上设置有直线模组，直线模组包括直线模组x轴4、直线模组y1轴5、直线模组y2轴6、检测直线模组z1轴7和校准直线模组z2轴8，直线模组x轴4设置在支撑框架1的后端侧壁上，直线模组y2轴6设置在支撑框架1的左端侧壁上，直线模组y1轴5设置在支撑框架1的右端侧壁上，检测直线模组z1轴7和校准直线模组z2轴8成并列结构设置，并且检测直线模组z1轴7和校准直线模组z2轴8均设置在直线模组x轴4上，同时，检测直线模组z1轴7和校准直线模组z2轴8均与直线模组x轴4呈90
°
垂直设置，水检测机构9设置在校准直线模组z2轴8。直线模组x轴4包括第一电机10、第一轴承座11、第一滑块12、第一滚珠丝杠13、第一直线导轨14和第一基座15，第一基座15的侧壁上设置有第一直线导轨14，第一基座15上设置有第一电机10、第一轴承座11和第一滚珠丝杆13，第一电机10通过第一
轴承座11与第一滚珠丝杆13连接，第一滚珠丝杆13带动第一滑块12在第一直线导轨14上移动。直线模组y1轴5包括第二电机、第二轴承座、第二滑块、第二滚珠丝杠、第二直线导轨和第二基座，第二基座的侧壁上设置有第二直线导轨，第二基座上设置有第二电机、第二轴承座和第二滚珠丝杆，第二电机通过第二轴承座与第二滚珠丝杆连接，第二滚珠丝杆带动第二滑块在第二直线导轨上移动。直线模组y2轴6包括第三电机、第三轴承座、第三滑块、第三滚珠丝杠、第三直线导轨和第三基座，第三基座的侧壁上设置有第三直线导轨，第三基座上设置有第三电机、第三轴承座和第三滚珠丝杆，第三电机通过第三轴承座与第三滚珠丝杆连接，第三滚珠丝杆带动第三滑块在第三直线导轨上移动。检测直线模组z1轴7包括第四电机、第四轴承座、第四滑块、第四滚珠丝杠、第四直线导轨和第四基座，第四基座的侧壁上设置有第四直线导轨，第四基座上设置有第四电机、第四轴承座和第四滚珠丝杆，第四电机通过第四轴承座与第四滚珠丝杆连接，第四滚珠丝杆带动第四滑块在第四直线导轨上移动。校准直线模组z2轴8包括第五电机、第五轴承座、第五滑块、第五滚珠丝杠、第五直线导轨和第五基座，第五基座的侧壁上设置有第五直线导轨，第五基座上设置有第五电机、第五轴承座和第五滚珠丝杆，第五电机通过第五轴承座与第五滚珠丝杆连接，第五滚珠丝杆带动第五滑块在第五直线导轨上移动。
18.本实施例中，支撑框架1上设置有水检测机构9，水检测机构9包括固定板16、基础型材17、转轴支架18、探头支架19和转轴20，基础型材17的一端设置有固定板16，基础型材17的另一端设置有转轴支架18，转轴支架18上设置有转轴20，转轴20与探头支架19连接。
19.本实施例中，支撑框架1上设置有水循环过滤装置21，水循环过滤装置21设置在支撑框架的1右端，并且水循环过滤装置21与水槽2内部连通。
20.本实施例中，直线模组：其中y1、y2、x、z1、z2轴均为直线模组，直线模组由电机驱动滚珠丝杠转动，丝母带动滑块在直线导轨上移动。
21.其中，水检测机构9：探头支架19上部有转轴20，可将探头旋转90
°
，探头朝下可做板材c扫描探伤检测，探头旋转90
°
,可对球靶进行矩形扫描，可形成探头的纵向、横向声场图像，进而判断多种探头的性能。
22.其中，水循环过滤装置21：不锈钢集水槽中的水在使用过程中难免产生杂质，水经过过滤后，由水泵重新注入水槽2；同时水中加入专用防锈液。
23.本实施例中，水浸法探伤检测运动过程：
24.1、设备初始位置：检测直线模组z1轴7、校准直线模组z2轴8均在原点开关位置；直线模组x轴4、直线模组y1轴5、直线模组y2轴6均在原点开关位置；待检测板件22放置在水槽内不锈钢支撑架上；水浸法检测专用线聚焦探头已安装完毕，探头声束方向已校准；水槽中的水已经过充分过滤。
25.2、运动过程：
26.2.1按下西门子触摸屏上的“系统开始运行”按钮，直线模组x轴4的电机和直线模组y1轴5、直线模组y2轴6的电机同时启动，将探头运动到待检测板件22的左上角设定位置。
27.2.2检测直线模组z1轴7的电机启动，将探头运动到距离待检测板件22适当高度，此高度已根据探头的焦距计算好，并输入到电气控制程序中。
28.2.3直线模组x轴4的电机启动，探头运行至板件的右侧边缘后停止；直线模组y1轴5、直线模组y2轴6的电机同时启动，向前运行一个探头检测宽度距离后停止；直线模组x轴4
的电机启动，探头反向运行至板件的左侧边缘后停止；直线模组y1轴5、直线模组y2轴6的电机同时启动，向前运行一个探头检测宽度距离后停止；如此矩形扫描直至板件全部检测完毕，探头y轴步进距离要保证探头有效声束10％的重叠。
29.2.4检测结束后，检测直线模组z1轴7的电机启动，返回原点开关位置；直线模组x轴4、直线模组y1轴5、直线模组y2轴6的电机同时启动，返回原点开关位置；等待检测下一件板材。
30.本实施例中，接触法探伤检测运动过程：
31.1、设备初始位置：检测直线模组z1轴7、校准直线模组z2轴8均在原点开关位置；直线模组x轴4、直线模组y1轴5、直线模组y2轴6均在原点开关位置；待检测板件22放置在接触法检测支撑架上，表面涂好耦合剂；接触法检测专用的纵波探头已安装完毕，探头声束方向已校准。
32.2、运动过程：
33.2.1系统启动后，直线模组x轴4的电机和直线模组y1轴5、直线模组y2轴6的电机同时启动，将探头运动到待检测板件22的左上角设定位置。
34.2.2检测直线模组z1轴7的电机启动，使探头接触到板件，压力适中，保证探头与板材良好耦合。
35.2.3直线模组x轴4的电机启动，探头运行至板件的右侧边缘后停止；直线模组y1轴5、直线模组y2轴6的电机同时启动，向前运行一个探头检测宽度距离后停止；直线模组x轴4的电机启动，探头反向运行至板件的左侧边缘后停止；直线模组y1轴5、直线模组y2轴6的电机同时启动，向前运行一个探头检测宽度距离后停止；如此矩形扫描直至板件全部检测完毕，探头y轴步进距离要保证探头有效声束10％的重叠。
36.2.4检测结束后，检测直线模组z1轴7的电机启动，返回原点开关位置；直线模组x轴4、直线模组y1轴5、直线模组y2轴6的电机同时启动，返回原点开关位置；等待检测下一件板材。
37.本实施例中，多种探头性能校准检测功能运动过程：
38.1、设备初始位置：检测直线模组z1轴7、校准直线模组z2轴8均在原点开关位置；直线模组x轴4、直线模组y1轴5、直线模组y2轴6均在原点开关位置；水检测机构9将待校准探头安装到支架上，旋转90
°
，使探头朝向校准水槽侧面的球靶方向。其中，水槽中的水已经过充分过滤。
39.2、运动过程：
40.2.1探头纵向声场检测：纵向校准系统启动后，直线模组x轴4的电机、直线模组y1轴5、直线模组y2轴6的电机和校准直线模组z2轴8的电机同时启动，将探头运动到球靶左侧设定位置，保证探头入射点与球靶在同一个水平面上，与球靶水距2mm。
41.2.2直线模组x轴4的电机启动，探头运行至球靶右侧的对称位置后停止；直线模组y1轴5、直线模组y2轴6的电机同时启动，向远离球靶方向步进2mm后停止；直线模组x轴4的电机启动，探头反向运行至左侧对称位置后停止；直线模组y1轴5、直线模组y2轴6的电机同时启动，向远离球靶方向继续步进2mm后停止；如此矩形扫描直至探头入射点与球靶距离200mm处停止运行，此时探伤软件会形成完整的探头纵向声场图像。
42.2.3检测结束后，校准直线模组z2轴8的电机启动，返回原点开关位置；直线模组x
轴4、直线模组y1轴5、直线模组y2轴6的电机同时启动，返回原点开关位置。
43.2.4探头横向声场检测：横向校准系统启动后，直线模组x轴4的电机、直线模组y1轴5、直线模组y2轴6的电机和校准直线模组z2轴8的电机同时启动，将探头运动到球靶左上方的设定位置，保证探头入射点与球靶水距2mm。
44.2.5直线模组x轴4的电机启动，探头运行至球靶右侧的对称位置后停止；校准直线模组z2轴8的电机启动，向下步进2mm后停止；直线模组x轴4的电机启动，探头反向运行至左侧对称位置后停止；校准直线模组z2轴8的电机启动，向下继续步进2mm后停止；如此矩形扫描直至探头入射点与球靶垂直距离50mm处停止运行，此时探伤软件会形成一副横向声场图像。
45.2.6检测结束后，校准直线模组z2轴8的电机与直线模组x轴4的电机同时启动，返回各自原点开关位置。
46.以上动作完成了一次横向声场检测，此时将直线模组y1轴5、直线模组y2轴6的电机同时启动，向远离球靶方向移动5mm，再重复探头横向声场的检测动作，会形成第二幅检测图像，以此类推，可以形成多幅横向声场图像。
47.通过本领域人员，将本案中所有电气件与其适配的电源通过导线进行连接，并且应该根据实际情况，选择合适的控制器，以满足控制需求，具体连接以及控制顺序，应参考下述工作原理中，各电气件之间先后工作顺序完成电性连接，其详细连接手段，为本领域公知技术，下述主要介绍工作原理以及过程，不在对电气控制做说明。
48.尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
49.在本说明书的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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专利的技术方案和简化描述，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专利申请的限制。
50.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至少一个该特征。在本专利申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
51.在本说明书中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本说明书中的具体含义。
52.在本说明书中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表
示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
53.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
54.尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。