一种圆柱形工件的缺陷检测装置及其缺陷检测方法与流程

本发明涉及分析检测，尤其涉及一种圆柱形工件的缺陷检测装置及其缺陷检测方法。

背景技术：

1、通常圆形铝铸锭缺陷检测方法有：1、金属材料着色渗透探伤剂。通过涂抹有色颜料，通过渗透的原理，有色颜料渗透到裂纹中去，从而显现出裂纹来。2、通过x光机器扫描。3、手持超声波探测仪器。

2、然而，第一种方法通常通过手工操作，涂抹着色剂后还要清洗，操作比较脏，且不环保、检测效率低。第二种方法的设备昂贵，且有x射线辐射，不环保且无法检测尺寸较大的工件。第三种方法操作方法简单，便携，但是通过手工操作，容易出现漏检和主观情况、且检测效率低。

3、因此，需要开发新的针对圆柱形工件的缺陷检测方法以提高检测效率。

技术实现思路

1、鉴于现有技术中存在的问题，本发明提供一种圆柱形工件的缺陷检测装置及其缺陷检测方法，解决了现有圆柱形工件难以检测的难题，且减少了人工操作，提高了检测效率。

2、为达此目的，本发明采用以下技术方案：

3、第一方面，本发明提供一种圆柱形工件的缺陷检测装置，所述缺陷检测装置包括：用于盛放溶剂的容器；超声波检测装置，所述超声波检测装置设置有可沿圆柱形工件的一个端面指向另一个端面的方向前进和/或后退的超声波检测探头；用于使圆柱形工件绕中心轴旋转的旋转装置，所述旋转装置包括电机和与所述电机同轴相连的旋转圆部，所述旋转圆部上用于放置圆柱形工件；所述旋转圆部上设置有与所述旋转圆部同心设置的缓冲层；其中，所述旋转装置、圆柱形工件和超声波检测探头均没入溶剂内。

4、本发明通过设置旋转装置使圆柱形工件按照步进的方式进行旋转并进行超声波检测，避免了人工扫描的低速度和漏检问题。

5、值得说明的是，由于本发明所针对的圆柱形工件主要为铝和/或铝合金的圆柱形铸锭，由于铝和/或铝合金的硬度较低，其表面很容易产生划痕或磕碰导致的缺陷，这导致本发明的难处在于如何使圆柱形工件旋转的同时还不损伤圆柱形工件本身。为此本发明通过设置与电机同轴相连的旋转圆部用于带动圆柱形工件进行旋转，并且在旋转圆部上设置同心设置的缓冲层，避免了旋转圆部在检测过程中对圆柱形工件的损伤。

6、优选地，所述旋转圆部设置有至少两个。

7、优选地，至少两个所述旋转圆部在所述圆柱形工件的一个端面和另一个端面之间呈等距分布，且至少两个所述旋转圆部中位于两端的旋转圆部与一个端面或另一个端面之间的距离相同。

8、优选地，所述旋转圆部的直径与所述圆柱形工件的直径之比为0.3～0.9:1，例如可以是0.3:1、0.37:1、0.44:1、0.5:1、0.57:1、0.64:1、0.7:1、0.77:1、0.84:1或0.9:1等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。

9、优选地，单个所述旋转圆部的长度与所述圆柱形工件的长度之比为0.1～0.2:1，例如可以是0.1:1、0.12:1、0.13:1、0.14:1、0.15:1、0.16:1、0.17:1、0.18:1、0.19:1或0.2:1等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。

10、优选地，所述旋转圆部的材质与所述圆柱形工件的材质相同。

11、本发明优选将二者的材质选的相同，能够避免对彼此的损伤。

12、优选地，所述缓冲层的厚度为1～3mm，例如可以是1mm、1.3mm、1.5mm、1.7mm、1.9mm、2.2mm、2.4mm、2.6mm、2.8mm或3mm等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。

13、优选地，所述缓冲层的材质为聚氨酯。

14、优选地，所述旋转圆部包括相向设置的第一端面和第二端面，以及连接所述第一端面和第二端面和圆柱面，在所述第一端面向所述圆柱面的连接处设置有向内凹陷的第一凹槽，在所述第二端面向所述圆柱面的连接处设置有向内凹陷的第二凹槽。

15、优选地，所述第一凹槽和第二凹槽各自独立地为弧形凹槽。

16、优选地，所述第一凹槽和第二凹槽上设置有缓冲层。

17、优选地，所述缓冲层的厚度高于所述第一凹槽和第二凹槽的深度。

18、优选地，所述缓冲层的厚度比所述第一凹槽和第二凹槽的深度高0.01～0.05mm，例如可以是0.01mm、0.02mm、0.03mm、0.04mm或0.05mm等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。

19、本发明优选设置缓冲层仅设置在第一凹槽和第二凹槽内，并且使缓冲层的厚度稍微高些，在圆柱形工件的重力作用下能够将聚氨酯材质的缓冲层下压，从而使其能够被旋转圆部带动进行旋转，又能够避免旋转圆部队圆柱形工件的损伤。

20、优选地，所述超声波检测探头的最下端与所述圆柱形工件之间的距离为35～85mm，例如可以是35mm、41mm、47mm、52mm、58mm、63mm、69mm、74mm、80mm或85mm等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。

21、第二方面，本发明提供一种圆柱形工件的缺陷检测方法，所述缺陷检测方法采用第一方面所述的圆柱形工件的缺陷检测装置进行。

22、优选地，所述缺陷检测方法包括：

23、超声波检测探头沿圆柱形工件的一个端面指向另一个端面的方向前进和/或后退进行扫描，同时电机驱动旋转圆部进行旋转并带动放置在旋转圆部上的圆柱形工件进行旋转，进行缺陷检测。

24、优选地，所述超声波检测探头的扫描速度为400～500mm/s，例如可以是400mm/s、415mm/s、425mm/s、435mm/s、445mm/s、455mm/s、460mm/s、470mm/s、480mm/s或500mm/s等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。

25、优选地，所述超声波检测探头的频率为10～20mhz，例如可以是10mhz、12mhz、13mhz、14mhz、15mhz、16mhz、17mhz、18mhz、19mhz或20mhz等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。

26、优选地，所述超声波检测探头发射的超声波在溶剂中的速度为1400～1550mm/s，例如可以是1400mm/s、1410mm/s、1430mm/s、1450mm/s、1460mm/s、1480mm/s、1500mm/s、1515mm/s、1535mm/s或1550mm/s等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。

27、优选地，所述溶剂包括水。

28、优选地，所述超声波检测探头发射的超声波在圆柱形工件中的速度为6000～6500mm/s，例如可以是6000mm/s、6050mm/s、6110mm/s、6160mm/s、6220mm/s、6270mm/s、6330mm/s、6380mm/s、6445mm/s或6500mm/s等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。

29、优选地，所述圆柱形工件的材质为铝和/或铝合金。

30、优选地，所述圆柱形工件的直径范围为100～300mm，例如可以是100mm、120mm、130mm、140mm、150mm、200mm、220mm、250mm或300mm等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。

31、优选地，所述圆柱形工件的长度为800～1500mm，例如可以是800mm、900mm、1000mm、1100mm、1200mm、1300mm、1400mm或1500mm等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。

32、本发明所针对的圆柱形工件尺寸大，平时难以采用常规的机械化装置进行缺陷检测，通过采用本发明提供的缺陷检测装置，不仅效率提升，且不会出现漏检的情况。

33、优选地，在检测过程中，所述圆柱形工件每旋转1°，则停止旋转2～5s进行超声波检测，例如可以是2s、3s、4s或5s等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。

34、与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：

35、(1)本发明提供的圆柱形工件的缺陷检测装置具有操作方法简单，能够检测圆柱形工件，且无需人工操作的优势；

36、(2)本发明提供的圆柱形工件的缺陷检测装置通过设置缓冲层能够有效避免对圆柱形工件的损伤。