用于超聲波檢測的機(jī)器人的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及超聲波檢測，具體涉及一種用于超聲波檢測的機(jī)器人。
【背景技術(shù)】
[0002]超聲波無損檢測是在不損壞零件或原材料工作狀態(tài)的前提下，使用超聲波對不能被直觀檢驗到的表面和內(nèi)部質(zhì)量進(jìn)行檢查的一種檢測手段。超聲波檢測的原理是，如果金屬中有氣孔、裂紋、分層等缺陷(缺陷中有氣體)，超聲波傳播到金屬與缺陷的界面處時，就會全部或部分反射，反射回來的超聲波被超聲波探頭接收，通過儀器內(nèi)部的電路處理，在儀器的熒光屏上就會顯示出不同高度和有一定間距的波形，可以根據(jù)波形的變化特征判斷缺陷在零件中的深度、位置和形狀。超聲波檢測的優(yōu)點(diǎn)是檢測厚度大、靈敏度高、速度快、成本低、對人體無害，并且能對缺陷進(jìn)行定位和定量。
[0003]現(xiàn)有的超聲波檢測通常由檢測人員手工進(jìn)行操作、記錄和標(biāo)記。通常零件被置于重型輥臺上，由輥臺的動力驅(qū)動零件旋轉(zhuǎn)，檢測人員手持檢測標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的超聲波探頭，在涂有耦合劑的零件上往復(fù)運(yùn)動，進(jìn)行檢驗標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的檢測。這種檢測方法勞動強(qiáng)度大，檢測結(jié)果受操作人員的技術(shù)水平、疲勞程度、情緒波動等因素影響，檢測結(jié)果是通過檢驗人員手工根據(jù)儀器指示的指標(biāo)進(jìn)行記錄，手工對缺陷點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)記，誤差往往比較大。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型旨在解決上述問題。具體而言，本實(shí)用新型旨在提高超聲波檢測的可靠性，降低檢測人員的勞動強(qiáng)度。特別地，本實(shí)用新型的目的是要實(shí)現(xiàn)零件超聲波檢測的自動化，實(shí)現(xiàn)多超聲波探頭、多通道同時檢測和記錄，提高檢測效率和檢測結(jié)果的可靠性。
[0005]為此目的，本實(shí)用新型提供一種用于超聲波檢測的機(jī)器人。該機(jī)器人的特征在于包括:行走機(jī)構(gòu)，其設(shè)置在所述機(jī)器人的底部，用于整體移動機(jī)器人；機(jī)身，其設(shè)置在所述行走機(jī)構(gòu)的頂部，用于支撐機(jī)器人的第一檢測臂和第二檢測臂；所述第一檢測臂，其以樞轉(zhuǎn)方式連接在所述機(jī)身的一側(cè)并且包括設(shè)置在其末端的第一超聲波探頭；以及所述第二檢測臂，其以樞轉(zhuǎn)方式連接在所述機(jī)身的另一側(cè)并且包括設(shè)置在其末端的第二超聲波探頭。
[0006]在上述機(jī)器人的優(yōu)選實(shí)施方式中，所述第一檢測臂包括第一內(nèi)臂和第一外臂，該第一內(nèi)臂的一端與所述機(jī)身樞轉(zhuǎn)連接，該第一內(nèi)臂的另一端與所述第一外臂的一端樞轉(zhuǎn)連接，所述第一外臂的另一端與所述第一超聲波探頭樞轉(zhuǎn)連接。
[0007]在上述機(jī)器人的優(yōu)選實(shí)施方式中，所述第二檢測臂包括第二內(nèi)臂和第二外臂，該第二內(nèi)臂的一端與所述機(jī)身樞轉(zhuǎn)連接，該第二內(nèi)臂的另一端與所述第二外臂的一端樞轉(zhuǎn)連接，所述第二外臂的另一端與所述第二超聲波探頭樞轉(zhuǎn)連接。
[0008]在上述機(jī)器人的優(yōu)選實(shí)施方式中，所述第一超聲波探頭既能沿所述第一外臂軸向樞轉(zhuǎn)又能繞所述第一外臂周向樞轉(zhuǎn)，并且所述第二超聲波探頭既能沿所述第二外臂軸向樞轉(zhuǎn)又能繞所述第二外臂周向樞轉(zhuǎn)。
[0009]在上述機(jī)器人的優(yōu)選實(shí)施方式中，所述第一超聲波探頭用于檢測待檢測零件的外表面，所述第二超聲波探頭用于檢測所述待檢測零件的內(nèi)表面。
[0010]本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解的是，首先，本實(shí)用新型的機(jī)器人能夠代替檢測人員的手工操作，從而降低了檢測人員的勞動強(qiáng)度；其次，由于采用兩個檢測臂對待檢測零件的內(nèi)外表面同時進(jìn)行檢測，因此能夠提高檢測效率；再者，由于所述探頭能夠沿外檢測臂雙向樞轉(zhuǎn)，因此其能夠在致動器的作用下自動找正一即自動調(diào)整成與待檢測表面垂直，從而能夠大幅度提尚檢測精度。
【附圖說明】
[0011]通過結(jié)合附圖來理解本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，本實(shí)用新型的上述以及其他特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更清楚，附圖中:
[0012]圖1是根據(jù)本實(shí)用新型的超聲波檢測機(jī)器人的側(cè)視圖，其中還示出了回轉(zhuǎn)工作臺和待檢測零件。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面參照附圖對本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式作出的詳細(xì)描述本質(zhì)上僅僅是示例性的，并非旨在限制本實(shí)用新型、其應(yīng)用或用途。應(yīng)當(dāng)指出的是，盡管該優(yōu)選實(shí)施方式披露了本實(shí)用新型的各種技術(shù)細(xì)節(jié)，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解的是，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不限于這些細(xì)節(jié)，在不偏離本實(shí)用新型的基本原理的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)@些細(xì)節(jié)做出修改或等同替換，修改或替換后的實(shí)施方案也將落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0014]圖1示出了根據(jù)本實(shí)用新型的超聲波檢測機(jī)器人I。如圖1所示，機(jī)器人I包括行走機(jī)構(gòu)11、機(jī)身12以及安裝在機(jī)身12上的第一和第二檢測臂。行走機(jī)構(gòu)11設(shè)置在機(jī)身12的底部，用于整體移動機(jī)器人。第一檢測臂包括第一內(nèi)臂13、第一外臂14和第一超聲波探頭17。第一內(nèi)臂13的一端活動連接到機(jī)身12上，其另一端與第一外臂14活動連接。第一外臂14的一端與第一內(nèi)臂13活動連接，其另一端與第一超聲波探頭17活動連接。類似地，第二檢測臂包括第二內(nèi)臂15、第二外臂16和第二超聲波探頭18。第二內(nèi)臂15的一端活動連接到機(jī)身12上的與第一內(nèi)臂13相反的一側(cè)，其另一端與第二外臂16活動連接。第二外臂16的一端與第二內(nèi)臂15活動連接，其另一端與第二超聲波探頭18活動連接。優(yōu)選地，所述第一內(nèi)臂13與機(jī)身12之間的連接、第一外臂14與第一內(nèi)臂13之間的連接、第一超聲波探頭17與第一外臂14之間的連接、第二內(nèi)臂15與機(jī)身12之間的連接、第二外臂16與第二內(nèi)臂15之間的連接以及第二超聲波探頭18與第二外臂16之間的連接都采用樞軸連接的方式。更優(yōu)選地，所述第一超聲波探頭17既可以沿第一外臂14的軸向樞轉(zhuǎn)，又可以繞第一外臂14周向樞轉(zhuǎn)，以便尋找與待檢測表面垂直的合適方向。類似地，所述第二超聲波探頭18也是既可以沿第二外臂16軸向樞轉(zhuǎn)，又可以繞第二外臂16周向樞轉(zhuǎn)，以便尋找與待檢測表面垂直的合適方向。
[0015]繼續(xù)參閱圖1，在所示實(shí)施方式中，第一超聲波探頭17用于檢測待檢測零件2的外表面，第二超聲波探頭18用于檢測待檢測零件2的內(nèi)表面。待檢測零件2被定位在回轉(zhuǎn)工作臺3上，并且待檢測零件2的回轉(zhuǎn)中心與回轉(zhuǎn)工作臺3的回轉(zhuǎn)中心對準(zhǔn)。在檢測過程中，電機(jī)(未圖示)驅(qū)動回轉(zhuǎn)工作臺3轉(zhuǎn)動，并因此使待檢測零件2跟著轉(zhuǎn)動。此時，機(jī)器人I操作所述檢測臂，將第一超聲波探頭17移動到待檢測零件2的外表面附近，并且將第二超聲波探頭18移動到待檢測零件2的內(nèi)表面附近。設(shè)置在第一外臂14和第二外臂16與探頭17和18之間的致動器(未圖示)驅(qū)動探頭17和18轉(zhuǎn)動以便將探頭17和18定位成與待檢測表面垂直。之后，隨著待檢測零件2的轉(zhuǎn)動，檢測操作開始進(jìn)行。
[0016]盡管已參照優(yōu)選實(shí)施方式描述了本實(shí)用新型的技術(shù)方案，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解的是，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于這些【具體實(shí)施方式】，在不偏離本實(shí)用新型的基本原理的情況下，可以對所述實(shí)施方式以及其中的具體技術(shù)特征進(jìn)行拆分、組合或改變，拆分、組合或改變后的技術(shù)方案仍將落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種用于超聲波檢測的機(jī)器人，其特征在于包括: 行走機(jī)構(gòu)，其設(shè)置在所述機(jī)器人的底部，用于整體移動機(jī)器人； 機(jī)身，其設(shè)置在所述行走機(jī)構(gòu)的頂部，用于支撐機(jī)器人的第一檢測臂和第二檢測臂； 所述第一檢測臂，其以樞轉(zhuǎn)方式連接在所述機(jī)身的一側(cè)并且包括設(shè)置在其末端的第一超聲波探頭；以及 所述第二檢測臂，其以樞轉(zhuǎn)方式連接在所述機(jī)身的另一側(cè)并且包括設(shè)置在其末端的第二超聲波探頭。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)器人，其特征在于，所述第一檢測臂包括第一內(nèi)臂和第一外臂，該第一內(nèi)臂的一端與所述機(jī)身樞轉(zhuǎn)連接，該第一內(nèi)臂的另一端與所述第一外臂的一端樞轉(zhuǎn)連接，所述第一外臂的另一端與所述第一超聲波探頭樞轉(zhuǎn)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的機(jī)器人，其特征在于，所述第二檢測臂包括第二內(nèi)臂和第二外臂，該第二內(nèi)臂的一端與所述機(jī)身樞轉(zhuǎn)連接，該第二內(nèi)臂的另一端與所述第二外臂的一端樞轉(zhuǎn)連接，所述第二外臂的另一端與所述第二超聲波探頭樞轉(zhuǎn)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的機(jī)器人，其特征在于，所述第一超聲波探頭既能沿所述第一外臂軸向樞轉(zhuǎn)又能繞所述第一外臂周向樞轉(zhuǎn)，并且所述第二超聲波探頭既能沿所述第二外臂軸向樞轉(zhuǎn)又能繞所述第二外臂周向樞轉(zhuǎn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的機(jī)器人，其特征在于，所述第一超聲波探頭用于檢測待檢測零件的外表面，所述第二超聲波探頭用于檢測所述待檢測零件的內(nèi)表面。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及超聲波檢測，具體提供一種用于超聲波檢測的機(jī)器人。本實(shí)用新型旨在解決現(xiàn)有超聲波檢測可靠性差、檢測人員勞動強(qiáng)度大的問題。為此目的，本實(shí)用新型的機(jī)器人包括：行走機(jī)構(gòu)，其設(shè)置在機(jī)器人的底部，用于整體移動機(jī)器人；機(jī)身，其設(shè)置在行走機(jī)構(gòu)的頂部，用于支撐機(jī)器人的第一檢測臂和第二檢測臂；所述第一檢測臂，其以樞轉(zhuǎn)方式連接在機(jī)身的一側(cè)并且包括設(shè)置在其末端的第一超聲波探頭；以及所述第二檢測臂，其以樞轉(zhuǎn)方式連接在機(jī)身的另一側(cè)并且包括設(shè)置在其末端的第二超聲波探頭。本實(shí)用新型的機(jī)器人能夠代替檢測人員的手工操作，從而降低了檢測人員的勞動強(qiáng)度，并且能夠提高檢測效率和檢測精度。
【IPC分類】B25J11-00, G01N29-265
【公開號】CN204431258
【申請?zhí)枴緾N201520032590
【發(fā)明人】商德勇
【申請人】中國礦業(yè)大學(xué)(北京)
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2015年1月19日