一种轨道车辆车体焊缝超声检测装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种焊缝超声检测设备，尤其是一种用于检测轨道车辆车体焊缝的超声检测装置，属于超声波检测技术。
【背景技术】
[0002]焊缝是焊接结构中最薄弱部位，焊接结构失效引起的事故大部分是由焊缝失效引起的，所以为确保焊接结构的质量，焊接后都需要对焊缝进行探伤。目前，普遍采用的是超声波探伤，从超声流反射波的位置和波形即可得到金属内部缺陷的深度和缺陷的性质，超声波探伤被广泛地应用于锻件、铸件及焊接件的质量检测。
[0003]目前超声波检测主要采用水浸的方法，将待检测的工件全部浸没在水箱中，利用水浸探头对焊缝进行逐点扫描。而对于轨道车辆的车体，如车体侧墙，主要由电阻点焊、激光焊、弧焊等方法焊接而成，整车组焊后无法如上所述的将待测工件浸没在水箱中，所以对组焊后的车体进行自动化缺陷检测存在较大的难度。
[0004]随着搅拌摩擦焊、激光焊接等新兴焊接技术在轨道车辆制造中的应用逐渐扩大，对组焊后的车体进行探伤检测，对确保轨道车辆可靠安全运营具有重要意义。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型主要目的在于解决上述问题和不足，提供一种整体结构简单，操作方便，可以对组焊后的车体进行精确探伤检测的轨道车辆焊缝超声检测装置。
[0006]为实现上述目的，本实用新型的技术方案是:
[0007]一种轨道车辆焊缝超声检测装置，包括超声检测单元、水槽单元和控制单元，所述水槽单元由主体框架、水槽及固定装置组成，所述水槽为顶面及一个侧面敞口的箱形体，所述固定装置用于将水槽密封固定在待测工件上使所述水槽与待测工件表面共同围成储水空间，所述水槽、固定装置和超声检测单元固定在所述主体框架上。
[0008]进一步，所述固定装置为吸附部件，检测时用于将所述水槽敞口侧的边缘密封固定在待测工件的表面。
[0009]进一步，所述吸附部件包括真空泵及多个真空吸盘，所述真空吸盘固定在所述主体框架上。
[0010]进一步，在所述主体框架上设置有滑槽，在所述滑槽内预装多个螺栓，所述真空吸盘固定在安装座上，多个所述安装座分别与预装的多个螺栓固定连接。
[0011 ] 进一步，在所述水槽上设置有进水口及排水口，所述进水口和排水口分别通过进水管和排水管与储水箱连接，在所述进水管上连接水泵，所述水泵由所述控制单元控制。
[0012]进一步，所述超声检测单元包括超声探头、探头支架、X轴运动组件及Z轴运动组件，所述X轴运动组件固定在所述主体框架上，所述Z轴运动组件固定在所述X轴运动组件上，所述探头支架固定在所述Z轴运动组件上，所述超声探头固定在所述探头支架上。
[0013]进一步，所述X轴运动组件包括滚珠直线导轨和伺服电机，所述伺服电机与滚珠直线导轨通过同步带及带轮传动，所述伺服电机与控制单元连接。
[0014]进一步，所述Z轴运动组件包括步进电机及滚珠直线导轨，所述步进电机与滚珠直线导轨通过滚珠丝杆传动，所述步进电机与控制单元连接。
[0015]进一步，所述主体框架由前主梁框架及后辅梁框架组成，所述前主框架和后辅框架之间通过多根连接梁连接，所述水槽和固定装置安装在所述前主梁框架上，所述超声检测单元安装在所述后辅梁框架上。
[0016]综上所述，本实用新型所提供的一种轨道车辆焊缝超声检测装置，与现有技术相比，具有如下优点:
[0017](I)利用敞口结构的水槽与待测工件的表面共同围成储水空间，从而进行局部的水浸自动扫描，可以在轨道车辆整车组装后或检修等情况下对车体进行自动扫描检测，解决了现有技术中无法对组焊后的整车进行水浸超声探伤的问题，而且操作方便快捷。
[0018](2)由于该检测装置不需要足够大的体积以将待测工件全部浸没，使得该检测装置整体结构简单，装置体积小，重量轻，特别方便搬运和安装，不但适用于车体侧墙的焊缝检测，同时也适用于体积较大的板状工件的焊缝检测。
[0019](3)利用真空吸盘将主体框架和水槽固定在待测的车体表面，安装和拆卸非常方便，而且有利于水槽的侧边与车体表面之间的密封。
[0020](4)X轴运动组件及Z轴运动组件均采用精密的定位移动机构，提高了该检测装置的扫查效率，扫查速度可达到300mm/s，重复精度±0.1mm，扫查精度高，具有良好的探伤准确性和可靠性，亦可实现ABC扫描数据的联动与组合显示，保证扫描图像清晰准确。
【附图说明】
[0021]图1是本实用新型结构示意图；
[0022]图2是图1的侧向视图；
[0023]图3是图1的正向视图；
[0024]图4是本实用新型水槽单元结构示意图。
[0025]如图1至图4所示，超声检测单元1，水槽单元2，主体框架3，前主梁框架3a，后辅梁框架3b，连接梁3c，水槽4，真空吸盘5，密封条6，滑槽7，安装座8，壳体9，螺栓10，壳体11，探头支架12，X轴运动组件13，Z轴运动组件14，步进电机15，滚珠直线导轨16，伺服电机17，滚珠直线导轨18。
【具体实施方式】
[0026]下面结合附图与【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细描述:
[0027]如图1至图3所示，本实用新型提供了一种轨道车辆焊缝超声检测装置，包括超声检测单元1、水槽单元2和控制单元(图中未示出)，用于检测整车组装后的轨道车辆车体侧墙焊缝。
[0028]如图1至图4所示，水槽单元2由主体框架3、水槽4及固定装置组成。主体框架3是由铝合金型材焊接拼接而成的，不但可以保证承载强度，还可以降低自重，也美观大方。主体框架3由长方形的前主梁框架3a及长方形的后辅梁框架3b组成，前主梁框架3a和后辅梁框架3b之间相互平行设置并且通过四个连接梁3c连接，在前主梁框架3a中的下边梁与后辅梁框架3b的下边梁之间也可以再另外安装一底板(图中未示出)，水槽4粘结固定在前主梁框架3a中的下边梁上。
[0029]如图4所示，水槽4是一个顶面及其中一个侧面敞口的箱形体，面向车体侧墙的侧面敞口，即水槽4仅由四个面构成，水槽4采用有机玻璃粘结拼接而成，不但外形美观，而且重量轻，便于搬运，水槽4敞口侧的侧面突出于前主梁框架3a，水槽4敞口侧的边缘设置有一圈橡胶密封条6，密封条6用胶粘接在有机玻璃上，密封条6也可以用来调节水槽4边缘与车体侧墙表面之间的间隙，保证有效密封，确保主体框架3吸附在车体侧墙表面后水槽4和车体侧墙表面紧密贴合。
[0030]在检测时，将水槽4敞口侧的侧边与车体侧墙的表面密贴，水槽4与车体侧墙的表面共同围成检测所需的储水空间，利用密封条6实现储水空间的密封。在水槽4上设置有进水口及排水口(图中未示出)，进水口和排水口分别通过进水管和排水管与一个储水箱连接，在进水管上连接水泵，水泵由控制单元控制。检测前，通过控制单元启动水泵，向由水槽4与车体侧墙的表面共同围成的储水空间内注水，水槽4上设置有液位开关，当达到设定水位时，控制单元控制水泵停止工作，停止向储水空间内注水，检测结束后，打开排水口，将储水空间内的水排放到储水箱内供下次使用。
[0031]本实施例中，利用一侧敞口的水槽4与车体侧墙的表面共同围成储水空间，不需要如现有技术中所述的将待测工件全部浸没在水槽内，从而实现局部的水浸自动扫描，使该检测装置可以在轨道车辆整车组装后或检修等情况下对车体的焊缝进行自动扫描探伤检测，解决了现有技术中无法对组焊后的整车进行水浸超声探伤的问题，进一步有效保证了车体的质量，保证车辆运行安全。同时，由于该检测装置不需要足够大的体积以将待测工件全部浸没，使得该检测装置整体结构简单，装置体积小，重量轻，特别方便搬运和安装，不但适用于车体侧墙的焊缝检测，同时也适用于体积较大的板状工件的焊缝检测。
[0032]为了方便安装和拆卸，本实施例中，固定装置优选采用吸附部件，特别优选采用多个真空吸盘5，多个真空吸盘5与一个真空泵连接，多个真空吸盘5由真空泵统一控制动作，以把主体框架3牢靠地吸附在车体侧墙的外表面上。在主体框架3的前主梁框架3a上安装多个真空吸盘5，如图4所示，在前主梁框架3a的上边梁及两侧的侧边梁的侧面上均安装多个真空吸盘5，以将整个检测装置牢固固定在车体侧墙的表面上，真空泵可以人工控制，也可以与控制单元连接，由控制单元自动控制。检测时，操作人员启动真空泵，即可将多个真空吸盘5同时吸附固定在车体侧墙的表面上，检测结束后，关闭真空泵，真空吸盘5即与车体侧墙的表面脱开，换至下一个检测位置再启动真空泵吸附固定，操作简单方便。
[0033]本实施例中，在主体框架3的前主梁框架3a的上边梁、侧边梁上设置有滑槽7，滑槽7为铝合金型材上的C形槽，在滑槽7内预装多个螺栓(