專利名稱：下臥式滾動(dòng)大型筒節(jié)類件超聲波自動(dòng)探傷機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于超聲波自動(dòng)探傷設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種整體置于地表面之下的下臥式滾動(dòng)大型筒節(jié)類件超聲波自動(dòng)探傷機(jī)。
背景技術(shù)：
超聲波探傷可在不破壞工件的前提下探查其體積內(nèi)部缺陷，是國(guó)家重大工程和各類重要民用品制造中質(zhì)量保障的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。核電等大型發(fā)電設(shè)備的主要零部件及各種大型管道、橋梁構(gòu)件、海洋、航空等領(lǐng)域大型工件等均需進(jìn)行超聲波探傷或其它形式無(wú)損探傷，以確保設(shè)備的全壽命安全運(yùn)行。超聲波自動(dòng)化探傷在美、日、德等發(fā)達(dá)國(guó)家已有所應(yīng)用，而其關(guān)鍵技術(shù)可參考信息難以獲取。在國(guó)內(nèi)，鋼管焊縫的超聲波自動(dòng)化探傷應(yīng)用較廣泛。實(shí)用新型專利“一種門式 行車探傷機(jī)” (CN201653987U),主要針對(duì)大型螺旋焊管的焊縫進(jìn)行自動(dòng)化超聲波探傷，探傷時(shí)，行車在龍門架上的軌道上移動(dòng)，沿焊縫走向探傷，其不能實(shí)現(xiàn)對(duì)于工件表面的全部體積探測(cè)，不適應(yīng)其它工藝規(guī)程要求。目前工程生產(chǎn)中常用的超聲波探傷多數(shù)為手工操作，即工件表面分區(qū)、操作者手持探頭、眼觀示波器的方式，主要依據(jù)個(gè)人技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行評(píng)判，探測(cè)效果、個(gè)人水準(zhǔn)難以統(tǒng)一。手工探傷工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，每個(gè)工件探傷所需時(shí)間較長(zhǎng)，生產(chǎn)周期大幅延長(zhǎng)，甚至已經(jīng)成為制約企業(yè)整個(gè)生產(chǎn)鏈的瓶頸，嚴(yán)重影響生產(chǎn)進(jìn)度和生產(chǎn)效率；此外，由于具有探傷資質(zhì)的操作人員較少，工人經(jīng)常加班加點(diǎn)，造成疲勞操作，探測(cè)過(guò)程易于產(chǎn)生誤判，特別是人體生理特征，如注意力、手操作力、速度、穩(wěn)定性均不能持久，在一定程度上影響工件探傷的可靠性和準(zhǔn)確性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種整體藏于地表面之下的下臥式滾動(dòng)大型筒節(jié)類件超聲波自動(dòng)探傷機(jī)，通過(guò)其實(shí)現(xiàn)自動(dòng)超聲波探傷檢測(cè)，以提高探傷生產(chǎn)率，縮短生產(chǎn)周期，增強(qiáng)可靠性，改善手工探傷勞動(dòng)強(qiáng)度大、并避免手工探傷的漏檢等問(wèn)題。本發(fā)明基本思想是通過(guò)托輥驅(qū)動(dòng)工件，使其繞軸線作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，工件的內(nèi)、外表面各由一臺(tái)機(jī)器人進(jìn)行探傷，機(jī)器人可沿各自平行于工件軸線方向的直線導(dǎo)軌移動(dòng)。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下
本發(fā)明主要包括機(jī)器底座、內(nèi)探傷機(jī)器人、外探傷機(jī)器人、驅(qū)動(dòng)電機(jī)；機(jī)器底座上有設(shè)備安裝腔，在設(shè)備安裝腔底部一側(cè)平行固聯(lián)有兩條導(dǎo)軌枕座，兩條導(dǎo)軌枕座上用移動(dòng)副垂直連接有主動(dòng)托輥導(dǎo)軌，在主動(dòng)托輥導(dǎo)軌之上通過(guò)移動(dòng)副安裝有一對(duì)主動(dòng)托輥，在設(shè)備安裝腔底部另一側(cè)的與主動(dòng)托輥導(dǎo)軌平行的軸線上安裝有一對(duì)采用雙舉升機(jī)構(gòu)可調(diào)節(jié)的從動(dòng)托輥，在設(shè)備安裝腔中主動(dòng)托輥的外側(cè)設(shè)有內(nèi)導(dǎo)軌里側(cè)支撐架、從動(dòng)托輥的外側(cè)設(shè)有內(nèi)導(dǎo)軌外側(cè)支撐架，且內(nèi)導(dǎo)軌里側(cè)支撐架頂部的導(dǎo)向槽和內(nèi)導(dǎo)軌外側(cè)支撐架頂部的導(dǎo)向槽的中心線位于同一軸線上，在從動(dòng)托輥外側(cè)設(shè)備安裝腔的壁上開(kāi)有內(nèi)導(dǎo)軌安裝槽，內(nèi)導(dǎo)軌安裝槽的軸線與外側(cè)支撐架導(dǎo)向槽的中心線位于同一立面，在內(nèi)導(dǎo)軌安裝槽內(nèi)部固聯(lián)有輔助軌道，輔助軌道上通過(guò)滾動(dòng)支撐設(shè)有軌道支撐小車，在軌道支撐小車上部與內(nèi)導(dǎo)軌外側(cè)支撐架導(dǎo)向槽間設(shè)有內(nèi)導(dǎo)軌梁，內(nèi)導(dǎo)軌梁的外端與軌道支撐小車上部固聯(lián)、里端位于內(nèi)導(dǎo)軌外側(cè)支撐架導(dǎo)向槽中，在設(shè)備安裝腔內(nèi)導(dǎo)軌枕座的外側(cè)固聯(lián)有與內(nèi)導(dǎo)軌梁平行的外導(dǎo)軌，內(nèi)探傷機(jī)器人通過(guò)移動(dòng)副置于內(nèi)導(dǎo)軌梁上，外探傷機(jī)器人通過(guò)移動(dòng)副置于外導(dǎo)軌上，內(nèi)、夕卜探傷機(jī)器人末端均安裝有超聲波探頭。本發(fā)明的探傷機(jī)的機(jī)器底座安裝于地面之下，工件由主動(dòng)托輥和從動(dòng)托輥支撐，其中，主動(dòng)托輥可驅(qū)動(dòng)工件回轉(zhuǎn)，在托輥的徑向方向可調(diào)節(jié)、設(shè)置兩個(gè)工位以適應(yīng)不同直徑工件探傷，而在軸向則設(shè)置多個(gè)工位以適合不同長(zhǎng)度的工件探傷，另外，從動(dòng)托輥利用雙舉升機(jī)構(gòu)可調(diào)節(jié)從動(dòng)端宏觀支撐高度，并可實(shí)現(xiàn)寬度方向位移的精確調(diào)節(jié)，適合過(guò)渡筒節(jié) 探傷；探傷由內(nèi)、外兩臺(tái)機(jī)器人共同完成，機(jī)器人末端均安裝有超聲波探頭，其中，外探傷機(jī)器人所在導(dǎo)軌固定，內(nèi)探傷機(jī)器人所在導(dǎo)軌為移動(dòng)式長(zhǎng)梁結(jié)構(gòu)，包括兩端分離的支撐架、輔助軌道、軌道支撐小車，全部置于地面以下，工作時(shí)移動(dòng)式長(zhǎng)梁拉出、由工件內(nèi)孔中穿過(guò)、架在兩端分離的支撐架上。內(nèi)、外探傷機(jī)器人可沿相應(yīng)的導(dǎo)軌移動(dòng)到指定位置，利用工件的旋轉(zhuǎn)和機(jī)器人的聯(lián)合運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)預(yù)期的探傷軌跡。目前我國(guó)尚未建立起自動(dòng)化超聲波探傷的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，而隨著生產(chǎn)的不斷發(fā)展，自動(dòng)化超聲波探傷將是超聲波探傷檢測(cè)領(lǐng)域的必由之路。本發(fā)明旨在提高生產(chǎn)效率、改善勞動(dòng)條件、提高產(chǎn)品安全質(zhì)量，具有重要的技術(shù)價(jià)值。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)探傷機(jī)主體位于地面以下，既節(jié)省地面以上的空間，又避免了碰撞，便于吊裝工件；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作臺(tái)獨(dú)立，易于實(shí)現(xiàn)，并可適應(yīng)較大范圍內(nèi)的工件尺寸變化；本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)超聲波探傷檢測(cè)，提高了探傷生產(chǎn)率，縮短了生產(chǎn)周期，增強(qiáng)了探傷的可靠性，改善了手工探傷勞動(dòng)強(qiáng)度大、并避免了手工探傷的漏檢等問(wèn)題。


圖I為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意 圖2為本發(fā)明的機(jī)器底座內(nèi)部組件的結(jié)構(gòu)示意 圖3為本發(fā)明在對(duì)直筒節(jié)工件探傷時(shí)的工作狀態(tài)示意 圖4為本發(fā)明的機(jī)器底座內(nèi)部組件在對(duì)直筒節(jié)工件探傷時(shí)的工作狀態(tài)示意 圖5為本發(fā)明在對(duì)過(guò)渡筒節(jié)工件探傷時(shí)的工作狀態(tài)示意 圖6為本發(fā)明的機(jī)器底座內(nèi)部組件在對(duì)過(guò)渡筒節(jié)工件探傷時(shí)的工作狀態(tài)示意圖。
具體實(shí)施例方式如下將結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。如圖1、2所示，本發(fā)明所涉及的下臥式滾動(dòng)大型筒節(jié)類件超聲波自動(dòng)探傷機(jī)的構(gòu)成包括內(nèi)導(dǎo)軌里側(cè)支撐架I、內(nèi)導(dǎo)軌外側(cè)支撐架2、內(nèi)探傷機(jī)器人3、外探傷機(jī)器人4、內(nèi)導(dǎo)軌梁5、外導(dǎo)軌6、主動(dòng)托輥7、主動(dòng)托輥導(dǎo)軌8、導(dǎo)軌枕座9、驅(qū)動(dòng)電機(jī)10、從動(dòng)托輥11、輔助軌道12、外端軌道支撐小車13、機(jī)器底座14。其中機(jī)器底座14為大剛度焊接結(jié)構(gòu)平臺(tái)，機(jī)器底座上有設(shè)備安裝腔，兩條導(dǎo)軌枕座9平行固聯(lián)于機(jī)器底座14上的設(shè)備安裝腔底部，用于支撐主動(dòng)托輥導(dǎo)軌8。主動(dòng)托輥導(dǎo)軌8與兩條導(dǎo)軌枕座9垂直、移動(dòng)副連接，主動(dòng)托輥導(dǎo)軌8沿兩條導(dǎo)軌枕座9軸向移動(dòng)、按預(yù)設(shè)多個(gè)工位定位以適合不同長(zhǎng)度工件探傷；主動(dòng)托輥7由驅(qū)動(dòng)電機(jī)10驅(qū)動(dòng)帶動(dòng)工件回轉(zhuǎn)，主動(dòng)托輥7通過(guò)移動(dòng)副裝在主動(dòng)托輥導(dǎo)軌8之上，并可沿主動(dòng)托輥導(dǎo)軌8移動(dòng)、調(diào)節(jié)托輥間距以適應(yīng)不同直徑工件探傷。主動(dòng)托輥7和從動(dòng)托輥11共同支撐定位筒節(jié)工件，從動(dòng)托輥11采用雙舉升機(jī)構(gòu)可調(diào)節(jié)托輥宏觀支撐高度，并可實(shí)現(xiàn)寬度方向輥間位移的精確調(diào)節(jié)，適應(yīng)不同錐度的過(guò)渡筒節(jié)、保證過(guò)渡筒節(jié)的軸向水平；內(nèi)導(dǎo)軌里側(cè)支撐架I、內(nèi)導(dǎo)軌外側(cè)支撐架2分別固聯(lián)機(jī)器底座14上，內(nèi)導(dǎo)軌里側(cè)支撐架I位于主動(dòng)托輥7外側(cè)、內(nèi)導(dǎo)軌外側(cè)支撐架2位于從動(dòng)托輥11外側(cè)；內(nèi)導(dǎo)軌梁5由位于同一軸線方向但分離的內(nèi)導(dǎo)軌里側(cè)支撐架I、內(nèi)導(dǎo)軌外側(cè)支撐架2和外端的軌道支撐小車13來(lái)共同支撐，外端的軌道支撐小車13上與內(nèi)導(dǎo)軌梁5的外端固聯(lián)，軌道支撐小車13下與輔助軌道12通過(guò)滾動(dòng)支撐構(gòu)成內(nèi)導(dǎo)軌梁5的隨動(dòng)支撐。內(nèi)導(dǎo)軌梁5伸出、由工件內(nèi)孔穿過(guò)、由內(nèi)導(dǎo)軌里偵忮撐架I、內(nèi)導(dǎo)軌外側(cè)支撐架2支撐定位，以保證其足夠的剛度；內(nèi)導(dǎo)軌梁5回縮時(shí)，由內(nèi)導(dǎo)軌外側(cè)支撐架2支撐定位和軌道支撐小車13支撐定位；外導(dǎo)軌6與機(jī)器底座14固聯(lián)、并與內(nèi)導(dǎo)軌梁5及由主動(dòng)托 輥7和從動(dòng)托輥11所確定的軸向?qū)ΨQ中間面平行。內(nèi)探傷機(jī)器人3通過(guò)移動(dòng)副置于內(nèi)導(dǎo)軌梁5上，可沿內(nèi)導(dǎo)軌梁5移動(dòng)，外探傷機(jī)器人4通過(guò)移動(dòng)副置于外導(dǎo)軌6上，可沿外導(dǎo)軌6移動(dòng)。探傷機(jī)主體位于地面以下，對(duì)應(yīng)內(nèi)導(dǎo)軌梁5地面上的空間用于其他用途。內(nèi)、外探傷機(jī)器人末端均安裝有超聲波探頭，借助工件的旋轉(zhuǎn)、機(jī)器人沿導(dǎo)軌移動(dòng)及自身的運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)探傷預(yù)期工藝軌跡。在非工作狀態(tài)，內(nèi)導(dǎo)軌梁5收縮至一側(cè)，外探傷機(jī)器人4移至外導(dǎo)軌6的一端，以留出工件吊入空間。探傷機(jī)工作狀態(tài)如圖3 6所示，待吊入工件并落定于托輥后，根據(jù)工件實(shí)際尺寸調(diào)整主動(dòng)托輥與從動(dòng)托輥的相對(duì)位置，保證工件回轉(zhuǎn)軸向處于水平，試旋轉(zhuǎn)平穩(wěn)后，內(nèi)導(dǎo)軌梁5伸出到里側(cè)支撐架I上并固定，內(nèi)探傷機(jī)器人3和外探傷機(jī)器人4沿相應(yīng)的導(dǎo)軌移動(dòng)到指定位置，調(diào)整探頭與工件的相對(duì)位置，由主動(dòng)托輥7驅(qū)動(dòng)工件轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)內(nèi)、外探機(jī)器人移動(dòng)，使探頭依據(jù)設(shè)定軌跡、完成探傷動(dòng)作要求。探傷完畢，內(nèi)導(dǎo)軌梁5收縮歸位，內(nèi)、外探傷機(jī)器人歸位；根據(jù)記錄人工復(fù)查完成探傷，最后吊出工件。
權(quán)利要求
1.一種下臥式滾動(dòng)大型筒節(jié)類件超聲波自動(dòng)探傷機(jī)，包括機(jī)器底座、內(nèi)探傷機(jī)器人、夕卜探傷機(jī)器人、驅(qū)動(dòng)電機(jī)，其特征是機(jī)器底座上有設(shè)備安裝腔，在設(shè)備安裝腔底部一側(cè)平行固聯(lián)有兩條導(dǎo)軌枕座，兩條導(dǎo)軌枕座上用移動(dòng)副垂直連接有主動(dòng)托輥導(dǎo)軌，在主動(dòng)托輥導(dǎo)軌之上通過(guò)移動(dòng)副安裝有一對(duì)主動(dòng)托輥，在設(shè)備安裝腔底部另一側(cè)與主動(dòng)托輥導(dǎo)軌平行的軸線上安裝有一對(duì)采用雙舉升機(jī)構(gòu)可調(diào)節(jié)的從動(dòng)托輥，在設(shè)備安裝腔中主動(dòng)托輥的外側(cè)設(shè)有內(nèi)導(dǎo)軌里側(cè)支撐架、從動(dòng)托輥的外側(cè)設(shè)有內(nèi)導(dǎo)軌外側(cè)支撐架，且內(nèi)導(dǎo)軌里側(cè)支撐架頂部的導(dǎo)向槽和內(nèi)導(dǎo)軌外側(cè)支撐架頂部的導(dǎo)向槽的中心線位于同一軸線上，在從動(dòng)托輥外側(cè)設(shè)備安裝腔的壁上開(kāi)有內(nèi)導(dǎo)軌安裝槽，內(nèi)導(dǎo)軌安裝槽的軸線與外側(cè)支撐架導(dǎo)向槽的中心線位于同一立面，在內(nèi)導(dǎo)軌安裝槽內(nèi)部固聯(lián)有輔助軌道，輔助軌道上通過(guò)滾動(dòng)支撐設(shè)有軌道支撐小車，在軌道支撐小車上部與內(nèi)導(dǎo)軌外側(cè)支撐架導(dǎo)向槽間設(shè)有內(nèi)導(dǎo)軌梁，內(nèi)導(dǎo)軌梁的外端與軌道支撐小車上部固聯(lián)、里端位于內(nèi)導(dǎo)軌外側(cè)支撐架導(dǎo)向槽中，在設(shè)備安裝腔內(nèi)導(dǎo)軌枕座的外側(cè)固聯(lián)有與內(nèi)導(dǎo)軌梁平行的外導(dǎo)軌，內(nèi)探傷機(jī)器人通過(guò)移動(dòng)副置于內(nèi)導(dǎo)軌梁上，外探傷機(jī)器人通過(guò)移動(dòng)副置于外導(dǎo)軌上，內(nèi)、外探傷機(jī)器人末端均安裝有超聲波探頭。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種下臥式滾動(dòng)大型筒節(jié)類件超聲波自動(dòng)探傷機(jī)，包括機(jī)器底座、內(nèi)探傷機(jī)器人、外探傷機(jī)器人、驅(qū)動(dòng)電機(jī)，其特征是機(jī)器底座上固聯(lián)有導(dǎo)軌枕座，導(dǎo)軌枕座上用移動(dòng)副垂直連接有主動(dòng)托輥導(dǎo)軌，主動(dòng)托輥導(dǎo)軌上通過(guò)移動(dòng)副安裝有主動(dòng)托輥，在機(jī)器底座另一側(cè)安裝有從動(dòng)托輥，在主動(dòng)托輥和從動(dòng)托輥外側(cè)分別設(shè)有內(nèi)導(dǎo)軌里側(cè)支撐架、內(nèi)導(dǎo)軌外側(cè)支撐架，在機(jī)器底座內(nèi)部固聯(lián)有輔助軌道，輔助軌道上通過(guò)滾動(dòng)支撐設(shè)有軌道支撐小車，軌道支撐小車上部與內(nèi)導(dǎo)軌外側(cè)支撐架導(dǎo)向槽間設(shè)有內(nèi)導(dǎo)軌梁，在機(jī)器底座上固聯(lián)有外導(dǎo)軌，內(nèi)、外探傷機(jī)器人分別通過(guò)移動(dòng)副置于內(nèi)導(dǎo)軌梁和外導(dǎo)軌上。其優(yōu)點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)超聲波探傷檢測(cè)，避免了手工探傷的漏檢等問(wèn)題。
文檔編號(hào)G01N29/04GK102809603SQ20121026477
公開(kāi)日2012年12月5日 申請(qǐng)日期2012年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月30日
發(fā)明者趙永生, 姚建濤, 周玉林, 曾達(dá)幸, 侯雨雷 申請(qǐng)人:燕山大學(xué)