本发明专利技术涉及一种用于不同直径管材和平板工件检测的自动扫查系统，包括视频定位系统、自动扫查装置、控制箱、交换机、超声检测仪器、PC计算机，而自动扫查装置主要由平板工件托架、管材检测机构、三轴运动平台组成，视频定位系统主要由CPU主控板、视频采集卡、定位计算软件、自动扫查装置中的视频相机组成，控制箱主要由CPU主控板、运动控制模块、同步板卡、IO模块、伺服放大器构成。本发明专利技术适用于自动化的超声检测，提高了系统操作的自动化水平，用于不同直径管材和平板工件的自动超声检测，也可用于其他类似试块无损检测的自动化检测。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一 种自动扫查系统，特别是一种用于检测不同直径管材和平板工件的自动扫查系统，也可应用于对不同直径管材和平板件的超声或涡流检测，属核工业无损检测领域。
技术介绍
超声无损检测在许多工业领域中的产品质量检测、设备安全性能检查方面有着不可替代的重要作用。在无损检测领域，检测人员大都采用手持式探头或扫查架对焊缝进行常规超声检测。采用手持式探头或扫查架对焊缝进行检测，劳动强度大，易产生漏检区而且检测效率有限，检测数据受许多主客观因素的影响，例如操作人员的经验、检测手法等。此夕卜，手动检测无法对超声波数据进行成像记录，给检测工作带来了极大的不便。此外，扫查架末端活动范围的自由度和灵活性，以及其在三维空间中位移量的检测准确程度将会直接影响检测结果的真实性和可靠性。目前的这类机械扫查器，如在专利94215676. 5,97237408. 6中涉及的，扫查臂多为带转折关节的悬臂式，末端设置的探头也多为直立式的，活动范围的局限性较大，影响最终的检测结果准确度。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种适用于不同直径管材和平板工件的自动扫查系统。该系统能够对不同直径的管材进行水浸超声检测，管材直径在60mm-300mm范围内变化，提供管材旋转运动和探头轴向运动，并对检出缺陷进行定位。也可以对不同尺寸的平板工件进行检测，提供X/Y向的平面内运动，并对检出缺陷进行定位。本专利技术是这样实现的它包括视频定位系统、由支撑架、板材工件、脚轮构成的平板工件托架和由支撑架、管材工件、水槽、脚轮构成的管材检测机构及由支撑架、脚轮、X轴丝杠、Y轴丝杠、Z轴丝杠构成的三轴运动平台组成的自动扫查装置、控制箱、交换机、超声检测仪器、PC计算机、以太网/光纤；在所述自动扫查装置中的平板工件托架的支撑架的上端安装有托板，在所述托板上安装有压紧气缸、所述的板材工件放置在所述托板上，在所述支撑架下端的横梁上设置有定位孔、导向条和搭扣勾；在所述自动扫查装置中的管材检测机构的支撑架的下端横梁上设置有定位孔、导向条和搭扣勾，所述的管材工件放置在所述水槽内，在水槽内设置有由主动轴、主动轴滚轮组件、轴承支架、丝杠螺母副、手柄、从动轴、从动轴滚轮组件构成的托轮机构，其中所述的主动轴滚轮组件安装在所述主动轴上，所述从动轴滚轮组件安装在所述从动轴上，主动轴、从动轴架设在所述轴承支架上，所述丝杠螺母副的螺母与所述从动轴相连接，丝杠螺母副中的丝杠与所述手柄相连接，在所述水槽外设置有由罩壳、减速机、无刷直流电机、旋转变压器、密封件、悬臂轴承支架、链传动构成的电机传动组件，其中所述的罩壳连接到所述水槽上，所述减速机、无刷直流电机和所述旋转变压器三者是依次相互联接的，所述密封件连接到水槽上，所述链传动架设在所述悬臂轴承支架上；在所述自动扫查装置中的三轴运动平台的支撑架下端的横梁上设置有导向槽、定位孔、定位销、搭扣扳手，在所述支撑架的上端设置有所述的X轴丝杠、Y轴丝杠、气缸、Z轴移动滑块、Z轴丝杠、Z轴固定支架、视频相机、Z轴固定基座，同步带、探头组件、X轴横梁，其中所述X轴丝杠架设在所述的X轴横梁上，所述Y轴丝杠由所述同步带传动，所述气缸安装在所述Z轴移动滑块的下部，所述视频相机由所述Z轴固定基座固定，Z轴固定基座固定在所述Z轴移动滑块的下部，所述的探头组件安装在所述气缸的末端，所述Z轴丝杠架设在所述Z轴固定支架上，Z轴丝杠与Z轴移动滑块由丝杠螺母联接，所述Z轴固定支架与所述X轴丝杠由丝杠螺母联接，所述X轴横梁与所棕Y轴丝杠由丝杠螺母联接；所述的控制箱由CPU主控板、运动控制模块、同步板卡、IO模块、伺服放大器组成，其中所述的CPU主控板输出控制信号到所述的运动控制模块，运动控制模块输出信号到所述伺服放大器用以输出电机驱动信号，CPU主控板连接到所述同步板卡，所述IO模块的输入端连接到现场设备，其输出端与CPU主控板连接，所述控制箱中的所述CPU主控板输出端通过所述以太网/光纤与所述交换机连接，所述控制箱还分别与所述自动扫查装置、所述 超声检测仪器连接，所述自动扫查装置与所述超声检测仪器连接，所述交换机通过所述以太网/光纤与所述PC计算机连接；所述视频定位系统由所述控制箱中的CPU主控板、视频采集卡、所述PC计算机中的定位计算软件、所述三轴运动平台中的视频相机组成，所述视频采集卡是安装在CPU主控板上，所述定位计算软件是安装在所述PC计算机内，所述视频相机是安装在三轴运动平台中的Z轴固定基座的下端。所述的脚轮分别安装在所述支撑架的下端。本专利技术的自动扫查系统，可以实现对不同直径的管材、平板工件的超声波自动化检测过程。本专利技术的自动扫查系统采用手动/自动切换运动控制，当自动运行控制时，通过伺服电机配合旋转变压器进行闭环反馈控制，可以在恶劣环境或辐射性环境下实现定位准确、运行稳定。本专利技术的自动扫查系统采用以太网/光纤连接的控制方式，可以适用于需要长距离远程控制的应用场合，只要接入控制箱所在的网段，即可进行扫查过程的自动控制。本专利技术的自动扫查系统可以通过调整主动轴和从动轴的间距可以实现对不同直径管材的检测，同时针对不同管材或平板工件的高度，通过调节Z轴电机和比例阀，控制气缸压力，进而控制压紧力。同时本专利技术的扫查系统提供视频系统，通过安装在三轴平台上的视频相机，可以实现被检工件的基准定位和缺陷位置的定位信息，即便在被检工件和三轴平台存在一定夹角的情况下，也可以提供缺陷定位信息。该装置提供四个自由度，操作灵活性强，而且对不同管材具有适应性，可以用于实现自动化的超声检测，提高了系统操作的自动化水平，该系统可以用于不同直径管材和平板工件的自动超声扫查，也可用于其他类似试块无损检测方法的自动化扫查。附图说明图I为本专利技术的原理方框2为本专利技术的控制箱结构方框3为本专利技术的自动扫查装置结构示意图图4为本专利技术的自动扫查装置中管材检测机构水箱内托轮机构结构示意5为本专利技术的自动扫查装置中管材检测机构水箱外电机传动组件结构示意6为本专利技术的自动扫查装置中三轴运动平台结构示意7为本专利技术的视频定位系统结构方框8为本专利技术的一实施例示意9为本专利技术的另一实施例示意I-图7中1.视频定位系统2.自动扫查装置3.控制箱4.交换机5.超声检测仪器6. PC计算机7. CPU主控板8.运动控制模块9.同步板卡10. IO模块11.伺服放大器12.支撑架13.压紧气缸14.板材工件15.托板16.支撑架17.管材工件18.水 槽19.支撑架20.导向槽21.平板工件托架22.定位孔23.脚轮24.导向条25.搭扣勾26.脚轮27.定位孔28.导向条29.管材检测机构30.搭扣勾31.脚轮32.定位孔33.定位销34.三轴运动平台35.搭扣扳手36.主动轴37.主动轴滚轮组件38.轴承支架39.丝杠螺母副40.手柄41.从动轴42.从动轴滚轮组件43.罩壳44.减速机45.无刷直流电机46.旋转变压器47.密封件48.悬臂轴承支架49.链传动50. X轴丝杠51. Y轴丝杠52.气缸53. Z轴移动滑块54. Z轴丝杠55. Z轴固定支架56.视频相机57. Z轴固定基座58.同步带59.探头组件60. X轴横梁61.定位计算软件62.视频采集卡。具体实施例方式下面结合附图举实施例对本专利技术作进一步说明。如图I所示，自动扫查本文档来自技高网...
【技术保护点】
用于检测不同直径管材和平板工件的自动扫查系统，包括视频定位系统（1）、由支撑架（12）、板材工件（14）、脚轮（23）构成的平板工件托架（21）和由支撑架（16）、管材工件（17）、水槽（18）、脚轮（26）构成的管材检测机构（29）及由支撑架（19）、脚轮（31）、X轴丝杠（50）、Y轴丝杠（51）、Z轴丝杠（54）构成的三轴运动平台（34）组成的自动扫查装置（2）、控制箱（3）、交换机（4）、超声检测仪器（5）、PC计算机（6）、以太网/光纤，其特征在于：a.在所述自动扫查装置（2）中的平板工件托架（21）的支撑架（12）的上端安装有托板（15），在所述托板（15）上安装有压紧气缸（13）、所述的板材工件（14）放置在所述托板（15）上，在所述支撑架（12）下端的横梁上设置有定位孔（22）、导向条（24）和搭扣勾（25）；在所述自动扫查装置（2）中的管材检测机构（29）的支撑架（16）的下端横梁上设置有定位孔（27）、导向条（28）和搭扣勾（30），所述的管材工件（17）放置在所述水槽（18）内，在水槽（18）内设置有由主动轴（36）、主动轴滚轮组件（37）、轴承支架（38）、丝杠螺母副（39）、手柄（40）、从动轴（41）、从动轴滚轮组件（42）构成的托轮机构，其中所述的主动轴滚轮组件（37）安装在所述主动轴（36）上，所述从动轴滚轮组件（42）安装在所述从动轴（41）上，主动轴（36）、从动轴（41）架设在所述轴承支架（38）上，所述丝杠螺母副（39）的螺母与所述从动轴（41）相连接，丝杠螺母副（39）中的丝杠与所述手柄（40）相连接，在所述水槽（18）外设置有由罩壳（43）、减速机（44）、无刷直流电机（45）、旋转变压器（46）、密封件（47）、悬臂轴承支架（48）、链传动（49）构成的电机传动组件，其中所述的罩壳（43）连接到所述 水槽（18）上，所述减速机（44）、无刷直流电机（45）和所述旋转变压器（46）三者是依次相互联接的，所述密封件（47）连接到水槽（18）上，所述链传动（49）架设在所述悬臂轴承支架（48）上；在所述自动扫查装置（2）中的三轴运动平台（34）的支撑架（19）下端的横梁上设置有导向槽（20）、定位孔（32）、定位销（33）、搭扣扳手（35），在所述支撑架（19）的上端设置有所述的X轴丝杠（50）、Y轴丝杠（51）、气缸（52）、Z轴移动滑块（53）、Z轴丝杠（54）、Z轴固定支架（55）、视频相机（56）、Z轴固定基座（57），同步带（58）、探头组件（59）、X轴横梁（60），其中所述X轴丝杠（50）架设在所述的X轴横梁（60）上，所述Y轴丝杠（51）由所述同步带（58）传动，所述气缸（52）安装在所述Z轴移动滑块（53）的下部，所述视频相机（56）由所述Z轴固定基座（57）固定，Z轴固定基座（57）固定在所述Z轴移动滑块（53）的下部，所述的探头组件（59）安装在所述气缸（52）的末端，所述Z轴丝杠（54）架设在所述Z轴固定支架（55）上，Z轴丝杠（54）与Z轴移动滑块（53）由丝杠螺母联接，所述Z轴固定支架（55）与所述X轴丝杠（50）由丝杠螺母联接，所述X轴横梁（60）与所述Y轴丝杠（51）由丝杠螺母联接；b.所述的控制箱（3）由CPU主控板（7）、运动控制模块（8）、同步板卡（9）、IO模块（10）、伺服放大器（11）组成，其中所述的CPU主控板（7）输出控制信号到所述的运动控制模块（8），运动控制模块（8）输出信号到所述伺服放大器（11）用以输出电机驱动信号，CPU主控板（7）连接到所述同步板卡（9），所述IO模块（10）的输入端连接到现场设备，其输出端与CPU主控板（7）连接，所述控制箱（3） 中的所述CPU主控板（7）输出端通过所述以太网/光纤与所述交换机（4）连接，所述控制箱（3）还分别与所述自动扫查装置（2）、所述超声检测仪器（5）连接，所述自动扫查装置（2）与所述超声检测仪器（5）连接，所述交换机（4）通过所述以太网/光纤与所述PC计算机（6）连接；c.所述视频定位系统（1）由所述控制箱（3）中的CPU主控板（7）、视频采集卡（62）、所述PC计算机（6）中的定位计算软件（61）、所述三轴运动平台（34）中的视频相机（56）组成，所述视频采集卡（62）是安装在CPU主控板（7）上，所述定位计算软件（61）是安装在所述PC计算机（6）内，所述视频相机（56）是安装在三轴运动平台（34）中的Z轴固定基座（57）的下端。...
【技术特征摘要】
1.用于检测不同直径管材和平板工件的自动扫查系统，包括视频定位系统(I)、由支撑架(12)、板材工件(14)、脚轮(23)构成的平板工件托架(21)和由支撑架(16)、管材工件(17)、水槽(18)、脚轮(26)构成的管材检测机构(29)及由支撑架(19)、脚轮(31)、X轴丝杠(50), Y轴丝杠(51)、Z轴丝杠(54)构成的三轴运动平台(34)组成的自动扫查装置(2)、控制箱(3)、交换机(4)、超声检测仪器(5)、PC计算机(6)、以太网/光纤，其特征在于 a.在所述自动扫查装置(2)中的平板工件托架(21)的支撑架(12)的上端安装有托板(15)，在所述托板(15)上安装有压紧气缸(13)、所述的板材工件(14)放置在所述托板(15)上，在所述支撑架(12)下端的横梁上设置有定位孔(22)、导向条(24)和搭扣勾(25)； 在所述自动扫查装置(2)中的管材检测机构(29)的支撑架(16)的下端横梁上设置有定位孔(27 )、导向条(28 )和搭扣勾(30 )，所述的管材工件(17)放置在所述水槽(18 )内，在 水槽(18 )内设置有由主动轴(36 )、主动轴滚轮组件(37 )、轴承支架(38 )、丝杠螺母副(39 )、手柄(40 )、从动轴(41)、从动轴滚轮组件(42 )构成的托轮机构，其中所述的主动轴滚轮组件(37)安装在所述主动轴(36)上，所述从动轴滚轮组件(42)安装在所述从动轴(41)上，主动轴(36)、从动轴(41)架设在所述轴承支架(38)上，所述丝杠螺母副(39)的螺母与所述从动轴(41)相连接，丝杠螺母副(39)中的丝杠与所述手柄(40)相连接，在所述水槽(18)外设置有由罩壳(43)、减速机(44)、无刷直流电机(45)、旋转变压器(46)、密封件(47)、悬臂轴承支架(48)、链传动(49)构成的电机传动组件，其中所述的罩壳(43)连接到所述水槽(18 )上，所述减速机(44 )、无刷直流电机(45 )和所述旋转变压器(46 )三者是依次相互联接的，所述密封件(47)连接到水槽(18)上，所述链传动(49)架设在所述悬臂轴承支架(48)上； 在所述自动扫查装置(2)中的三轴运动平台(34)的支撑架(19)下端的横梁上设置有导向槽(20)、定位孔(32)、定位销(33)、搭扣扳手(35)，在所述支撑架(19)的上端...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘呈则，严智，邓景珊，张宝军，袁光华，林明峰，陶泽勇，刘震，赵晓敏，
申请(专利权)人：国核电站运行服务技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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