一種超聲波探傷水浸3d掃描裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種超聲波探傷水浸3D掃描裝置，包括水槽、X軸移動(dòng)裝置、Y軸移動(dòng)裝置、R軸轉(zhuǎn)動(dòng)裝置和超聲波探測(cè)裝置，所述Y軸移動(dòng)裝置設(shè)置在所述水槽的上方，所述X軸移動(dòng)裝置設(shè)置在所述Y軸移動(dòng)裝置上，所述R軸轉(zhuǎn)動(dòng)裝置設(shè)置在所述水槽的底部。本實(shí)用新型的超聲波探傷水浸3D掃描裝置通過在水槽底部布置R軸轉(zhuǎn)動(dòng)裝置并在水槽上方布置X軸移動(dòng)裝置和Y軸移動(dòng)裝置，可方便地實(shí)現(xiàn)棒類工件內(nèi)部超聲波探傷全覆蓋掃查，采用螺旋式或矩形式步進(jìn)掃查方式，滿足棒類鍛件內(nèi)部缺陷的超聲檢測(cè)。
【專利說明】
一種超聲波探傷水浸3D掃描裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種超聲波探傷水浸3D掃描裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 采取水浸式超聲波探傷時(shí)，探頭和棒類鍛件(或管類)必須處于水介質(zhì)之中，為了 確保探傷的定位準(zhǔn)確性、數(shù)據(jù)的采集可靠性，探頭和棒類鍛件(或管類）的相對(duì)運(yùn)動(dòng)要形成 矩形或螺旋形的包絡(luò)線，實(shí)現(xiàn)兩者之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方法很多，比如棒類鍛件(或管類)旋 轉(zhuǎn)的同時(shí)探頭在其上方沿其軸線做直線運(yùn)動(dòng)等等。
[0003] 因此，需要一種超聲波探傷水浸3D掃描裝置以解決上述問題。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004] 實(shí)用新型目的：本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種簡單實(shí)用的超聲波探 傷水浸3D掃描裝置。
[0005] 技術(shù)方案:為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的超聲波探傷水浸3D掃描裝置采用 如下技術(shù)方案：
[0006] 一種超聲波探傷水浸3D掃描裝置，包括水槽、X軸移動(dòng)裝置、Y軸移動(dòng)裝置、R軸轉(zhuǎn)動(dòng) 裝置和超聲波探測(cè)裝置，所述Y軸移動(dòng)裝置設(shè)置在所述水槽的上方，所述X軸移動(dòng)裝置設(shè)置 在所述Y軸移動(dòng)裝置上，所述R軸轉(zhuǎn)動(dòng)裝置設(shè)置在所述水槽的底部。
[0007] 更進(jìn)一步的，所述Y軸移動(dòng)裝置包括第一電機(jī)、第一導(dǎo)軌和絲杠，所述第一電機(jī)連 接所述絲杠，所述第一導(dǎo)軌和絲杠平行設(shè)置。
[0008] 更進(jìn)一步的，所述X軸移動(dòng)裝置包括第二電機(jī)、第二導(dǎo)軌、同步輪和從動(dòng)輪，所述第 二導(dǎo)軌的兩端分別設(shè)置在所述第一導(dǎo)軌和絲杠上，所述第二電機(jī)連接所述同步輪，所述從 動(dòng)輪通過皮帶連接所述同步輪。
[0009] 更進(jìn)一步的，所述R軸轉(zhuǎn)動(dòng)裝置包括第三電機(jī)、減速器、減速機(jī)同步輪、主動(dòng)軸同步 輪、第一托輪和第二托輪，所述第三電機(jī)通過減速器連接所述減速機(jī)同步輪，所述減速機(jī)同 步輪通過皮帶連接所述主動(dòng)軸同步輪和第一托輪，所述第二托輪與所述第一托輪相對(duì)設(shè) 置，所述超聲波探測(cè)裝置設(shè)置在所述X軸移動(dòng)裝置上。
[0010]更進(jìn)一步的，還包括第三導(dǎo)軌，所述第三導(dǎo)軌設(shè)置在所述水槽的底部，所述第一托 輪和第二托輪均設(shè)置在所述第三導(dǎo)軌上，所述第一托輪或第二托輪相對(duì)所述第三導(dǎo)軌移 動(dòng)。
[0011] 更進(jìn)一步的，所述第一托輪和/或第二托輪上設(shè)置有圓錐頭。在第一托輪和第二托 輪上設(shè)置圓錐頭，適用于管類工件超聲波探傷全覆蓋掃查。
[0012] 有益效果:本實(shí)用新型的超聲波探傷水浸3D掃描裝置通過在水槽底部布置R軸轉(zhuǎn) 動(dòng)裝置并在水槽上方布置X軸移動(dòng)裝置和Y軸移動(dòng)裝置，可方便地實(shí)現(xiàn)棒類工件內(nèi)部超聲波 探傷全覆蓋掃查，采用螺旋式或矩形式步進(jìn)掃查方式，滿足棒類鍛件內(nèi)部缺陷的超聲檢測(cè)。
【附圖說明】
[0013] 圖1是本實(shí)用新型的超聲波探傷水浸3D掃描裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014] 圖2是本實(shí)用新型的X軸移動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015] 圖3是本實(shí)用新型的Y軸移動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016] 圖4是本實(shí)用新型的R軸轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017] 下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡明本實(shí)用新型，應(yīng)理解這些實(shí)施例僅用于 說明本實(shí)用新型而不用于限制本實(shí)用新型的范圍，在閱讀了本實(shí)用新型之后，本領(lǐng)域技術(shù) 人員對(duì)本實(shí)用新型的各種等價(jià)形式的修改均落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求所限定的范圍。
[0018] 請(qǐng)參閱圖1、圖2、圖3和圖4所示，本實(shí)用新型的超聲波探傷水浸3D掃描裝置，包括 水槽l、x軸移動(dòng)裝置3、Y軸移動(dòng)裝置2、R軸轉(zhuǎn)動(dòng)裝置4和超聲波探測(cè)裝置，Y軸移動(dòng)裝置2設(shè)置 在水槽1的上方，X軸移動(dòng)裝置3設(shè)置在Y軸移動(dòng)裝置2上，R軸轉(zhuǎn)動(dòng)裝置4設(shè)置在水槽1的底部。 其中，Y軸移動(dòng)裝置2包括第一電機(jī)21、第一導(dǎo)軌和絲杠22,第一電機(jī)21連接絲杠22,第一導(dǎo) 軌和絲杠22平行設(shè)置。X軸移動(dòng)裝置3包括第二電機(jī)31、第二導(dǎo)軌、同步輪32和從動(dòng)輪33，第 二導(dǎo)軌的兩端分別設(shè)置在第一導(dǎo)軌和絲杠22上，第二電機(jī)31連接同步輪32,從動(dòng)輪33通過 皮帶連接同步輪32。
[0019] R軸轉(zhuǎn)動(dòng)裝置4包括第三電機(jī)41、減速器42、減速機(jī)同步輪43、主動(dòng)軸同步輪44、第 一托輪45和第二托輪，第三電機(jī)41通過減速器42連接減速機(jī)同步輪43,減速機(jī)同步輪43通 過皮帶連接主動(dòng)軸同步輪44和第一托輪45，第二托輪與第一托輪45相對(duì)設(shè)置，超聲波探測(cè) 裝置設(shè)置在X軸移動(dòng)裝置3上。優(yōu)選的，還包括第三導(dǎo)軌，第三導(dǎo)軌設(shè)置在水槽1的底部，第一 托輪45和第二托輪均設(shè)置在第三導(dǎo)軌上，第一托輪45或第二托輪相對(duì)第三導(dǎo)軌移動(dòng)。優(yōu)選 的，第一托輪45和/或第二托輪上設(shè)置有圓錐頭。在第一托輪45和第二托輪上設(shè)置圓錐頭， 適用于管類工件超聲波探傷全覆蓋掃查。
[0020] 本實(shí)用新型的超聲波探傷水浸3D掃描裝置通過在水槽1底部布置R軸轉(zhuǎn)動(dòng)裝置4并 在水槽1上方布置X軸移動(dòng)裝置3和Y軸移動(dòng)裝置2，可方便地實(shí)現(xiàn)棒類工件內(nèi)部超聲波探傷 全覆蓋掃查，采用螺旋式或矩形式步進(jìn)掃查方式，滿足棒類鍛件內(nèi)部缺陷的超聲檢測(cè)。
[0021] 機(jī)械系統(tǒng)參數(shù)：
[0022] 1、X軸移動(dòng)裝置3的電機(jī)同步輪直徑44 · 7mm(Dl)，主動(dòng)軸同步輪內(nèi)徑40 · 7mm(D2)， 同步輪32外徑42.5mm(D3)，從動(dòng)輪33直徑44.7mm(D4)。
[0023] 電機(jī)轉(zhuǎn)一周X軸移動(dòng)裝置3移動(dòng)距離公式：
[0024]
[0025] 2、Y軸移動(dòng)裝置2絲杠22螺距5mm。
[0026] 3、（1)R軸轉(zhuǎn)動(dòng)裝置4減速機(jī)同步輪直徑37mm(Dl)，第一托輪直徑90mm(D2)，主動(dòng) [0027] 軸同步輪直徑50mm(D3)，減速機(jī)的減速比：1/30。
[0028]電機(jī)轉(zhuǎn)一周R軸轉(zhuǎn)動(dòng)裝置4第一托輪移動(dòng)距離公式：
[0029]
[0030] (2)R軸轉(zhuǎn)動(dòng)裝置4減速機(jī)同步輪直徑37mm(Dl)，反射管直徑43.2mm(D2)，主動(dòng)軸同 步輪直徑50mm(D3)，減速機(jī)減速比：1/30。
[0031]電機(jī)轉(zhuǎn)一周反射管移動(dòng)距離公式：
[0032]
[0033] (3)R軸轉(zhuǎn)動(dòng)裝置4減速機(jī)同步輪直徑37mm(Dl)，尾減管直徑64.7mm(D2)，主動(dòng)軸同 步輪44直徑50mm(D3)，減速機(jī)減速比：1/30。
[0034]電機(jī)轉(zhuǎn)一周尾減管移動(dòng)距離公式：
[0035]
[0036] 實(shí)施例1
[0037] 請(qǐng)參閱圖1所示，X軸移動(dòng)裝置3測(cè)試條件為：
[0038] 加速度lOOOpps2,速度lOOOpps，細(xì)分脈沖數(shù)P，給定距離S1，電機(jī)轉(zhuǎn)一周X軸移動(dòng)距 離S2，給定距離所需的脈沖數(shù)X。
[0039] 脈沖數(shù)計(jì)算公式:X/S1=P/S2 X/100 = 10000/130.62。
[0040] (1)設(shè)置等效同步輪直徑 130.62/3.14 = 41.6mm。
[0041] 測(cè)試結(jié)果： 給定距離：1〇〇醒 實(shí)際距離（1) 99. 5mm (2) 99. 4mm 給定距離：200mm 實(shí)際距離（1) 198. 9iim (2) 199, 4mm
[0042] 給定距離：300mm 實(shí)際距離（1) 298. 5iim (2) 298. 8mm 給定距離：400mm 實(shí)際距離（1)398. 3niin(2)398. 0mm。
[0043] (2)設(shè)置等效同步輪直徑41.8mm。
[0044] 測(cè)試結(jié)果：
[0045] 給定距離：100mm實(shí)際距離（1)99.7mm
[0046] 給定距離:400mm 實(shí)際距離（l)396mm(2)396mm。
[0047] (3)設(shè)置等效同步輪直徑41.4mm。
[0048] 測(cè)試結(jié)果：
[0049] 給定距離：1〇〇_ 實(shí)際距離（l)99.7mm(2)100.4mm(3)99.8_
[0050] 給定距離:400mm實(shí)際距離（1) 399 · 8mm( 2) 399 · 5mm。
[0051 ] (4)設(shè)置等效同步輪直徑41.3mm。
[0052] 測(cè)試結(jié)果：
[0053] 給定距離：100mm 實(shí)際距離（1) 100 · 4mm(2) 100 · 4mm
[0054] 給定距離:400mm實(shí)際距離（1 )400 · 8mm。
[0055] (5)設(shè)置等效同步輪直徑41.35mm。
[0056] 測(cè)試結(jié)果： 給定距離：100mm 實(shí)際距離⑴100mm (2) 99· 9mm 給定距離：200mm 實(shí)際距萬（1) 200. 1mm (2) 200. 2ιτ皿
[0057] 給定距離：300mm 實(shí)際距離（1) 300. 2_(2) 300. 4ιτ皿 給定距離：400mm 實(shí)際距離（1) 4_Q0mm (2) 4Q0mm 給定距離：1200mm 實(shí)際距離（1) 1200mm (2) 1201mm。
[0058] 以上測(cè)試結(jié)果得知等效同步輪直徑為41.35mm時(shí)，X軸移動(dòng)裝置3移動(dòng)距離誤差最 小，誤差為3Q()^3Q(M -300=0. 3mm用尺量。重復(fù)定位精度誤差〈〇. 〇3mm用千分表。
[0059] 實(shí)施例2
[0060]請(qǐng)參閱圖2所示，Y軸移動(dòng)裝置2測(cè)試條件為：
[0061 ] 加速度lOOOpps2,速度lOOOpps，螺距5mm，細(xì)分脈沖數(shù)P，給定距離S1，電機(jī)轉(zhuǎn)一周Y 軸移動(dòng)裝置2移動(dòng)距離S2,給定距離所需的脈沖數(shù)X。
[0062]脈沖數(shù)計(jì)算公式:X/Sl =P/S2X/50 = 6400/5。
[0063]測(cè)試結(jié)果：
[0064] 給定距離：50mm 實(shí)際距離（l)50mm(2)50mm
[0065] 給定距離：100mm實(shí)際距離（1) 100mm
[0066] 給定距離:200mm實(shí)際距離（1)200 .lmm。
[0067] 從以上測(cè)試結(jié)果得知，Y軸移動(dòng)裝置2移動(dòng)距離誤差為0.1mm。
[0068] 實(shí)施例3
[0069] 請(qǐng)參閱圖3所示，R軸轉(zhuǎn)動(dòng)裝置4測(cè)試條件為：
[0070] 加速度1000PPS2,速度1000PPS，細(xì)分脈沖數(shù)P，給定距離S1，電機(jī)轉(zhuǎn)一周R軸轉(zhuǎn)動(dòng)裝 置4移動(dòng)距離S2，給定距離所需的脈沖數(shù)X。
[0071 ]脈沖數(shù)計(jì)算公式:X/Sl =P/S2X/50 = 10000/6 · 97。
[0072] (1)設(shè)置等效同步輪直徑6 · 97/3 · 14 = 2 · 23mm。
[0073] 測(cè)試結(jié)果：
[0074] 給定距離:50mm脈沖數(shù)71429 實(shí)際距離（l)51mm(2)50mm
[0075] 給定距離：100mm脈沖數(shù) 142857 實(shí)際距離（l)101mm(2)101mm。
[0076] (2)設(shè)置等效同步輪直徑7.05/3.14 = 2.25mm。
[0077] 測(cè)試結(jié)果：
[0078] 給定距離：100mm脈沖數(shù)141844實(shí)際距離（1) 101mm。
[0079] (3)設(shè)置等效同步輪直徑7 .l/3.14 = 2.26mm。
[0080] 測(cè)試結(jié)果：
[0081 ]給定距離：100mm脈沖數(shù) 140845實(shí)際距離（1) 100 · 5mm(2) 101mm。
[0082] (4)設(shè)置等效同步輪直徑7.2/3.14 = 2.29mm。
[0083] 測(cè)試結(jié)果：
[0084] 給定距離：100mm脈沖數(shù) 138889實(shí)際距離（1 )99 · 6mm(2) 100mm。
[0085] (5)設(shè)置等效同步輪直徑7.15/3.14 = 2.28mm。
[0086] 測(cè)試結(jié)果：
[0087] 給定距離：100mm脈沖數(shù)139860實(shí)際距離（1) 100 · 1mm。
[0088] 從以上測(cè)試結(jié)果得知，同步輪等效直徑為2.28mm時(shí)，R軸轉(zhuǎn)動(dòng)裝置4移動(dòng)距離誤差 最小，誤差為 100.1-100 = 0.1_。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種超聲波探傷水浸3D掃描裝置，其特征在于，包括水槽（1)、X軸移動(dòng)裝置(3)、Y軸 移動(dòng)裝置(2)、R軸轉(zhuǎn)動(dòng)裝置(4)和超聲波探測(cè)裝置，所述Υ軸移動(dòng)裝置(2)設(shè)置在所述水槽 (1)的上方，所述X軸移動(dòng)裝置(3)設(shè)置在所述Y軸移動(dòng)裝置(2)上，所述R軸轉(zhuǎn)動(dòng)裝置(4)設(shè)置 在所述水槽(1)的底部。2. 如權(quán)利要求1所述的超聲波探傷水浸3D掃描裝置，其特征在于，所述Y軸移動(dòng)裝置(2) 包括第一電機(jī)(21)、第一導(dǎo)軌和絲杜(22)，所述第一電機(jī)(21)連接所述絲杜(22)，所述第一 導(dǎo)軌和絲杠(22)平行設(shè)置。3. 如權(quán)利要求2所述的超聲波探傷水浸3D掃描裝置，其特征在于，所述X軸移動(dòng)裝置(3) 包括第二電機(jī)(31)、第二導(dǎo)軌、同步輪(32)和從動(dòng)輪(33)，所述第二導(dǎo)軌的兩端分別設(shè)置在 所述第一導(dǎo)軌和絲杠(22)上，所述第二電機(jī)(31)連接所述同步輪(32)，所述從動(dòng)輪(33)通 過皮帶連接所述同步輪(32)。4. 如權(quán)利要求1所述的超聲波探傷水浸3D掃描裝置，其特征在于，所述R軸轉(zhuǎn)動(dòng)裝置(4) 包括第三電機(jī)(41 )、減速器(42)、減速機(jī)同步輪(43)、主動(dòng)軸同步輪(44)、第一托輪(45)和 第二托輪，所述第三電機(jī)(41)通過減速器(42)連接所述減速機(jī)同步輪(43)，所述減速機(jī)同 步輪(43)通過皮帶連接所述主動(dòng)軸同步輪(44)和第一托輪(45)，所述第二托輪與所述第一 托輪(45)相對(duì)設(shè)置，所述超聲波探測(cè)裝置設(shè)置在所述X軸移動(dòng)裝置(3)上。5. 如權(quán)利要求4所述的超聲波探傷水浸3D掃描裝置，其特征在于，還包括第三導(dǎo)軌，所 述第三導(dǎo)軌設(shè)置在所述水槽（1)的底部，所述第一托輪(45)和第二托輪均設(shè)置在所述第三 導(dǎo)軌上，所述第一托輪(45)或第二托輪相對(duì)所述第三導(dǎo)軌移動(dòng)。6. 如權(quán)利要求5所述的超聲波探傷水浸3D掃描裝置，其特征在于，所述第一托輪(45) 和/或第二托輪上設(shè)置有圓錐頭。
【文檔編號(hào)】G01N29/26GK205607932SQ201620250822
【公開日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年3月29日
【發(fā)明人】陳昌華, 張利
【申請(qǐng)人】南京迪威爾高端制造股份有限公司