【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及涡流自动化检测，特别是涉及一种曲面贴合度自适应的涡流检测探头及其调节方法。
技术介绍
1、现阶段各行各业均朝着自动化方向发展，无损检测领域也不例外。对于涡流检测来说，自动化检测可降低人为因素影响，大大提高检测的稳定性与效率，涡流检测自动化发展是时代发展的趋势。在自动化检测中，检测稳定性是非常重要的一环，对于含有复杂曲面的工件来说，已经离线编程好的探头扫查运动轨迹文件，机械臂在携带涡流检测探头执行时，在理想状态下，刚性的涡流检测探头端面可完美的按编好的轨迹始终贴合工件表面运动(即涡流检测探头中轴线始终垂直工件表面)，但实际中，由于机械运动误差、零件和工件加工误差、装配误差等等因素，会导致涡流检测探头轴线偏离工件表面法线，使得检测结果的准确性不佳，因此研究提高涡流检测稳定性的方法或方式极为重要。
2、现有技术中提出提高涡流检测稳定性的技术方案仍存在一定技术缺陷，例如：专利申请号为202010862938.x的“一种互联差动式焊缝涡流检测传感器”公开：激励模块、检测模块以及辅助检测模块；激励模块产生涡流场，由单个激励线圈组成，激励线圈的轴线与检测面垂直；检测模块用于拾取蕴含缺陷的检测信息，检测模块由两组差动检测线圈构成，差动检测线圈位于激励线圈内部，但该技术方案中，涡流探头仿形工装仅能解决部分固定特征的曲面的贴合问题；专利申请号为202110004421.1的“一种焊缝检测装置及检测方法”，该装置包括机架超声检测仪、导向装置和自适应调节装置，超声检测仪进一步包括仪器主体和爬波探头，爬波探头能够提供检测用的超声
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种曲面贴合度自适应的涡流检测探头及其调节方法，结构简单，体积小，复杂曲面工况适应性高；自动化程度高，稳定好；自由度高，辅助调节装置类型多样，从而提升涡流自动化检测效果。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
3、一种曲面贴合度自适应的涡流检测探头，包括：压力传感器、x/y向转动限位环、涡流检测探头、滑动体、z向弹压补偿弹簧、滑动体套筒、机械臂连接后盖；所述压力传感器粘接在所述涡流检测探头上，所述x/y向转动限位环套设在所述涡流检测探头上，所述x/y向转动限位环固定连接在所述滑动体的一端，所述涡流检测探头穿设进所述滑动体的空腔，所述滑动体滑动设置在所述滑动体套筒内，所述滑动体套筒内设置所述z向弹压补偿弹簧，所述滑动体套筒的底端设置所述机械臂连接后盖，所述z向弹压补偿弹簧设置在所述涡流检测探头与所述机械臂连接后盖之间，所述机械臂连接后盖与机械臂连接。
4、进一步地，所述滑动体的侧壁上对称开设有两个限位槽，所述滑动体套筒与所述限位槽对应的位置设置限位孔，限位销钉依次穿入所述限位孔和所述限位槽。
5、进一步地，所述滑动体的空腔内设置有探头限位套筒，所述探头限位套筒设置在与两个所述限位槽对应的位置，所述限位销钉穿过所述限位槽抵接在所述探头限位套筒上；所述z向弹压补偿弹簧设置所述探头限位套筒与所述机械臂连接后盖之间。
6、进一步地，所述机械臂连接后盖包括底座以及底座上的螺纹体，所述滑动体套筒靠近所述机械臂连接后盖一端的内侧壁设置有与所述螺纹体适配的内螺纹，所述螺纹体与所述滑动体套筒螺纹连接。
7、进一步地，所述螺纹体的中心开设孔洞，所述z向弹压补偿弹簧的一端设置在所述孔洞内，所述z向弹压补偿弹簧的另一端设置在所述滑动体的空腔内。
8、进一步地，所述滑动体的前端设置有双耳结构，所述x/y向转动限位环包括环体、环外圆形销钉以及环内圆形销钉，两个所述环外圆形销钉设置在所述环体的外圆周面，并穿插入所述滑动体前端的双耳结构的圆孔中，环外圆形销钉可转动，带动x/y向转动限位环以及涡流检测探头一起绕x轴转动；两个所述环内圆形销钉设置在所述环体的内圆周面，并穿插入所述涡流检测探头的壳体内，所述涡流检测探头可绕环内圆形销钉转动，实现绕y轴转动。
9、本专利技术还提供一种曲面贴合度自适应的涡流检测探头的调节方法，应用于上述的曲面贴合度自适应的涡流检测探头，包括以下步骤：
10、机械臂搭载所述曲面贴合度自适应的涡流检测探头对待检工件进行扫查；
11、涡流检测探头中的励磁线圈在待检工件上产生感应涡流场，感应涡流场随涡流检测探头移动，当遇到缺陷时感应涡流场受到扰动，扰动通过感生交变磁场传递给涡流检测探头中的检测线圈，通过分析检测线圈的电信号变化即可获知缺陷信息；
12、压力传感器实时反馈涡流检测探头的受力情况，机械臂的控制器根据反馈信息调整涡流检测探头的姿态，直至涡流检测探头受力达到设定阈值，使得涡流检测探头在任何曲面上能够跟随待检工件表面的法线完成曲面检测任务。
13、进一步地，所述机械臂的控制器根据反馈信息调整涡流检测探头的姿态，具体包括：
14、所述机械臂的控制器根据反馈信息，判断压力传感器检测到的受力值与设定上限与设定下限之间的差量；
15、根据差量确定当前涡流检测探头当前检测点沿待检工件表面的法线的坐标值补偿量；
16、根据坐标值补偿量，调整x/y向转动限位环，并调整所述滑动体所述滑动体套筒内的滑动量，进而调整z向弹压补偿弹簧，实现涡流检测探头姿态的调整。
17、根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：本专利技术提供的一种曲面贴合度自适应的涡流检测探头及其调节方法，涡流检测探头前设置压力传感器，能够实时反馈涡流检测探头的受力情况，滑动体滑动设置在滑动体套筒内，能够带动涡流检测探头移动，并通过z向弹压补偿弹簧实现z向补偿，同时设置x/y向转动限位环实现x/y向补偿，机械臂根据压力传感器的反馈信息调整涡流检测探头的姿态，直至涡流检测探头受力达到设定阈值，使得涡流检测探头在任何曲面上能够跟随待检工件表面的法线完成曲面检测任务；可见，本专利技术提供的探头结构简单体积小，复杂曲面工况适应性高；该调解方法自动化程度高，稳定好；该探头自由度高，辅助调节装置类型多样。
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1.一种曲面贴合度自适应的涡流检测探头，其特征在于，包括：压力传感器(1)、X/Y向转动限位环(2)、涡流检测探头(3)、滑动体(5)、Z向弹压补偿弹簧(7)、滑动体套筒(9)、机械臂连接后盖(10)；所述压力传感器(1)粘接在所述涡流检测探头(3)上，所述X/Y向转动限位环(2)套设在所述涡流检测探头(3)上，所述X/Y向转动限位环(2)固定连接在所述滑动体(5)的一端，所述涡流检测探头(3)穿设进所述滑动体(5)的空腔，所述滑动体(5)滑动设置在所述滑动体套筒(9)内，所述滑动体套筒(9)内设置所述Z向弹压补偿弹簧(7)，所述滑动体套筒(9)的底端设置所述机械臂连接后盖(10)，所述Z向弹压补偿弹簧(7)设置在所述涡流检测探头(3)与所述机械臂连接后盖(10)之间，所述机械臂连接后盖(10)与机械臂连接。
2.根据权利要求1所述的曲面贴合度自适应的涡流检测探头，其特征在于，所述滑动体(5)的侧壁上对称开设有两个限位槽(4)，所述滑动体套筒(9)与所述限位槽(4)对应的位置设置限位孔，限位销钉(8)依次穿入所述限位孔和所述限位槽(4)。
3.根据权利要求
4.根据权利要求1所述的曲面贴合度自适应的涡流检测探头，其特征在于，所述机械臂连接后盖(10)包括底座以及底座上的螺纹体，所述滑动体套筒(9)靠近所述机械臂连接后盖(10)一端的内侧壁设置有与所述螺纹体适配的内螺纹，所述螺纹体与所述滑动体套筒(9)螺纹连接。
5.根据权利要求4所述的曲面贴合度自适应的涡流检测探头，其特征在于，所述螺纹体的中心开设孔洞，所述Z向弹压补偿弹簧(7)的一端设置在所述孔洞内，所述Z向弹压补偿弹簧(7)的另一端设置在所述滑动体(5)的空腔内。
6.根据权利要求1所述的曲面贴合度自适应的涡流检测探头，其特征在于，所述滑动体(5)的前端设置有双耳结构，所述X/Y向转动限位环(2)包括环体(2-1)、环外圆形销钉(2-2)以及环内圆形销钉(2-3)，两个所述环外圆形销钉(2-2)设置在所述环体(2-1)的外圆周面，并穿插入所述滑动体(5)前端的双耳结构的圆孔中，环外圆形销钉(2-2)可转动，带动X/Y向转动限位环(2)以及涡流检测探头(3)一起绕X轴转动；两个所述环内圆形销钉(2-3)设置在所述环体(2-1)的内圆周面，并穿插入所述涡流检测探头(3)的壳体内，所述涡流检测探头(3)可绕环内圆形销钉(2-3)转动，实现绕Y轴转动。
7.一种曲面贴合度自适应的涡流检测探头的调节方法，应用于权利要求1-6任一所述的曲面贴合度自适应的涡流检测探头，其特征在于，包括以下步骤：
8.根据权利要求7所述的曲面贴合度自适应的涡流检测探头的调节方法，其特征在于，所述机械臂的控制器根据反馈信息调整涡流检测探头(3)的姿态，具体包括：
...【技术特征摘要】
1.一种曲面贴合度自适应的涡流检测探头，其特征在于，包括：压力传感器(1)、x/y向转动限位环(2)、涡流检测探头(3)、滑动体(5)、z向弹压补偿弹簧(7)、滑动体套筒(9)、机械臂连接后盖(10)；所述压力传感器(1)粘接在所述涡流检测探头(3)上，所述x/y向转动限位环(2)套设在所述涡流检测探头(3)上，所述x/y向转动限位环(2)固定连接在所述滑动体(5)的一端，所述涡流检测探头(3)穿设进所述滑动体(5)的空腔，所述滑动体(5)滑动设置在所述滑动体套筒(9)内，所述滑动体套筒(9)内设置所述z向弹压补偿弹簧(7)，所述滑动体套筒(9)的底端设置所述机械臂连接后盖(10)，所述z向弹压补偿弹簧(7)设置在所述涡流检测探头(3)与所述机械臂连接后盖(10)之间，所述机械臂连接后盖(10)与机械臂连接。
2.根据权利要求1所述的曲面贴合度自适应的涡流检测探头，其特征在于，所述滑动体(5)的侧壁上对称开设有两个限位槽(4)，所述滑动体套筒(9)与所述限位槽(4)对应的位置设置限位孔，限位销钉(8)依次穿入所述限位孔和所述限位槽(4)。
3.根据权利要求2所述的曲面贴合度自适应的涡流检测探头，其特征在于，所述滑动体(5)的空腔内设置有探头限位套筒(6)，所述探头限位套筒(6)设置在与两个所述限位槽(4)对应的位置，所述限位销钉(8)穿过所述限位槽(4)抵接在所述探头限位套筒(6)上；所述z向弹压补偿弹簧(7)设置所述探头限位套筒(6)与所述机械臂连接后盖(10)之间。
4.根据权利要求1所述的曲面贴合度自...
【专利技术属性】
技术研发人员：宋凯，陶宇，刁迎奥，邓锐，王荣彪，徐志远，张丽攀，
申请(专利权)人：南昌航空大学，
类型：发明
国别省市：
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