4設(shè)于所述滑動(dòng)架41尾端并轉(zhuǎn)軸連接所述絲杠42，所述橫向伺服電機(jī)55設(shè)于所述滑動(dòng)架41并驅(qū)動(dòng)滑動(dòng)架41沿兩根導(dǎo)軌52移動(dòng)。通過橫向伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)滑動(dòng)架沿導(dǎo)軌橫向移動(dòng)以使超聲相控陣檢測(cè)探頭分別對(duì)準(zhǔn)儲(chǔ)輥架上的連鑄輥，通過縱向伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)絲杠使傳動(dòng)塊在兩根導(dǎo)向桿的引導(dǎo)下在滑動(dòng)架內(nèi)前后移動(dòng)，從而通過連接桿帶動(dòng)超聲相控陣檢測(cè)探頭伸入連鑄輥內(nèi)部的通水孔內(nèi)實(shí)施缺陷檢測(cè)。
[0021]進(jìn)一步，上述縱向伺服電機(jī)54轉(zhuǎn)軸通過彈性聯(lián)軸器48連接所述絲杠42。彈性聯(lián)軸器避免由于待測(cè)連鑄輥內(nèi)部不平整等因素導(dǎo)致的超聲相控陣檢測(cè)探頭損壞。
[0022]進(jìn)一步，本系統(tǒng)還包括攝像頭49和照明燈50，所述攝像頭49和照明燈50設(shè)于所述超聲相控陣檢測(cè)探頭47內(nèi)。攝像頭和照明燈便于直接觀察待測(cè)連鑄輥內(nèi)部情況，為缺陷檢測(cè)提供便利。
[0023]進(jìn)一步，本系統(tǒng)還包括三爪卡盤40，所述三爪卡盤40設(shè)于所述滑動(dòng)架41前端。三爪卡盤用于抓取待測(cè)連鑄輥軸端，保證掃查執(zhí)行單元與待測(cè)連鑄輥的可靠連接，同時(shí)定位超聲相控陣檢測(cè)探頭與待測(cè)連鑄輥的空間位置，確保超聲相控陣檢測(cè)探頭伸入連鑄輥內(nèi)部的通水孔。
[0024]進(jìn)一步，上述照明燈是LED燈。
[0025]本系統(tǒng)將超聲相控陣檢測(cè)技術(shù)結(jié)合自動(dòng)化控制系統(tǒng)實(shí)施連鑄輥缺陷檢測(cè)，與常規(guī)超聲檢測(cè)相比，檢測(cè)更全面，結(jié)果更直觀，操作難度大大降低，同時(shí)檢測(cè)結(jié)果重復(fù)性好，對(duì)于復(fù)雜曲面的判斷更容易。與便攜式超聲相控陣設(shè)備檢測(cè)相比，會(huì)大大提高檢測(cè)速度，準(zhǔn)確，直觀的顯示缺陷橫向信息，便于保存完整的檢測(cè)數(shù)據(jù)。經(jīng)實(shí)際使用表明，采用本系統(tǒng)作連鑄輥缺陷檢測(cè)可發(fā)現(xiàn)大量以前常規(guī)檢測(cè)未能發(fā)現(xiàn)的缺陷，極為有效的解決了連鑄輥頻繁斷輥的問題。
[0026]在連鑄輥缺陷檢測(cè)時(shí)，待測(cè)連鑄輥經(jīng)清理后，批量上載至儲(chǔ)輥單元，即裝入檢測(cè)工位；掃查傳動(dòng)單元將掃查執(zhí)行單元沿輥軸中心線定位并推送至連鑄輥軸頭部位，采用三爪卡盤固定掃查執(zhí)行單元和待測(cè)連鑄輥，并確保超聲相控陣檢測(cè)探頭與輥軸中軸線一致；工控計(jì)算機(jī)按照設(shè)定好的檢測(cè)程序?qū)Τ曄嗫仃嚢l(fā)生器進(jìn)行檢測(cè)設(shè)定，同時(shí)設(shè)定掃查傳動(dòng)單元的伺服控制器，以確定縱向伺服電機(jī)和橫向伺服電機(jī)的驅(qū)動(dòng)時(shí)序，通過掃查執(zhí)行單元的超聲相控陣檢測(cè)探頭對(duì)儲(chǔ)輥單元上各連鑄輥依次實(shí)行自動(dòng)缺陷檢測(cè)，并采集所有檢測(cè)數(shù)據(jù)傳輸至工控計(jì)算機(jī)進(jìn)行存儲(chǔ)、分析并生成缺陷檢測(cè)報(bào)告。單根連鑄輥檢測(cè)完成后，松開三爪卡盤，掃查傳動(dòng)單元將掃查執(zhí)行單元驅(qū)動(dòng)至下一檢測(cè)工位，對(duì)后續(xù)待測(cè)連鑄輥進(jìn)行檢測(cè)。待儲(chǔ)輥單元上批量連鑄輥檢測(cè)完成后，卸載儲(chǔ)輥單元上所有連鑄輥，更換下一批連鑄輥后重復(fù)實(shí)施上述檢測(cè)工序。
[0027]本系統(tǒng)中超聲相控陣檢測(cè)探頭能夠在連鑄輥內(nèi)孔精確前進(jìn)和后退，并探頭本身實(shí)現(xiàn)大于360度的旋轉(zhuǎn)。將超聲相控陣顯示的扇形掃查(S掃)轉(zhuǎn)化為三維顯示的圖像，在工控計(jì)算機(jī)顯示屏中呈現(xiàn)，并對(duì)呈現(xiàn)結(jié)果能夠自動(dòng)測(cè)量缺陷長度、位置、大小并自動(dòng)生成缺陷檢測(cè)報(bào)告。
[0028]本系統(tǒng)與常規(guī)采用的便攜式超聲相控陣檢測(cè)設(shè)備相比，本系統(tǒng)的檢測(cè)位置從傳統(tǒng)的連鑄輥外圈轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)孔，有效提高了檢測(cè)靈敏度。采用常規(guī)便攜式超聲相控陣檢測(cè)設(shè)備缺陷檢測(cè)時(shí)，發(fā)現(xiàn)外表面缺陷需要采用經(jīng)過內(nèi)孔反射的二次回波進(jìn)行檢測(cè)，由于內(nèi)孔直徑小，且為圓弧面，反射效果很難保證。本系統(tǒng)從連鑄輥內(nèi)孔面采用一次回波檢測(cè)缺陷，其檢測(cè)效果更好，精度和便捷性有很大提高。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于連鑄輥缺陷檢測(cè)的超聲相控陣自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：本系統(tǒng)包括儲(chǔ)輥單元、掃查傳動(dòng)單元、掃查執(zhí)行單元、超聲相控陣發(fā)生器、耦合液供給單元和工控計(jì)算機(jī)，所述儲(chǔ)棍單元用于存放待測(cè)連鑄棍，所述掃查傳動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)所述掃查執(zhí)行單元連接所述儲(chǔ)輥單元上的待測(cè)連鑄輥端，所述超聲相控陣發(fā)生器控制所述掃查執(zhí)行單元檢測(cè)待測(cè)連鑄輥缺陷，所述耦合液供給單元供給所述掃查執(zhí)行單元檢測(cè)待測(cè)連鑄輥缺陷的耦合液，所述工控計(jì)算機(jī)連接所述超聲相控陣發(fā)生器和掃查傳動(dòng)單元用于控制所述掃查執(zhí)行單元執(zhí)行待測(cè)連鑄輥缺陷的檢測(cè)、記錄存儲(chǔ)檢測(cè)數(shù)據(jù)和控制所述掃查傳動(dòng)單元對(duì)所述掃查執(zhí)行單元的驅(qū)動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于連鑄輥缺陷檢測(cè)的超聲相控陣自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：所述儲(chǔ)輥單元包括儲(chǔ)輥架和若干定位塊，所述若干定位塊分別間隔設(shè)于所述儲(chǔ)輥架兩側(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的用于連鑄輥缺陷檢測(cè)的超聲相控陣自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：所述掃查傳動(dòng)單元包括底座、兩根導(dǎo)軌、伺服控制器、縱向伺服電機(jī)和橫向伺服電機(jī)，所述底座設(shè)于所述儲(chǔ)輥單元一側(cè)，所述兩根導(dǎo)軌設(shè)于所述底座兩側(cè)，所述伺服控制器連接所述縱向伺服電機(jī)和橫向伺服電機(jī)，所述縱向伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述掃查執(zhí)行單元探頭縱向移動(dòng)，所述橫向伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述掃查執(zhí)行單元沿導(dǎo)軌橫向移動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于連鑄輥缺陷檢測(cè)的超聲相控陣自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：本系統(tǒng)還包括三個(gè)激光水平定位器，所述三個(gè)激光水平定位器分別間隔設(shè)于所述底座上。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于連鑄輥缺陷檢測(cè)的超聲相控陣自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：所述掃查執(zhí)行單元包括滑動(dòng)架、滑輪、絲杠、兩根導(dǎo)向桿、傳動(dòng)塊、定位板、連接桿和超聲相控陣檢測(cè)探頭，所述滑輪設(shè)于所述滑動(dòng)架底面并位于所述兩根導(dǎo)軌上，所述定位板垂直設(shè)于所述滑動(dòng)架內(nèi)，所述絲杠活動(dòng)設(shè)于所述滑動(dòng)架尾端與定位板之間，所述兩根導(dǎo)向桿分別平行設(shè)于所述絲杠兩側(cè)，所述傳動(dòng)塊設(shè)有螺孔和螺孔兩側(cè)的通孔，所述傳動(dòng)塊螺孔擰于所述絲杠、通孔穿入所述兩根導(dǎo)向桿，所述超聲相控陣檢測(cè)探頭位于所述滑動(dòng)架前端并通過連接桿連接所述傳動(dòng)塊，所述縱向伺服電機(jī)設(shè)于所述滑動(dòng)架尾端并轉(zhuǎn)軸連接所述絲杠，所述橫向伺服電機(jī)設(shè)于所述滑動(dòng)架并驅(qū)動(dòng)滑動(dòng)架沿兩根導(dǎo)軌移動(dòng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于連鑄輥缺陷檢測(cè)的超聲相控陣自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：所述縱向伺服電機(jī)轉(zhuǎn)軸通過彈性聯(lián)軸器連接所述絲杠。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于連鑄輥缺陷檢測(cè)的超聲相控陣自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：本系統(tǒng)還包括攝像頭和照明燈，所述攝像頭和照明燈設(shè)于所述超聲相控陣檢測(cè)探頭內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于連鑄輥缺陷檢測(cè)的超聲相控陣自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：本系統(tǒng)還包括三爪卡盤，所述三爪卡盤設(shè)于所述滑動(dòng)架前端。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于連鑄輥缺陷檢測(cè)的超聲相控陣自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：所述照明燈是LED燈。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于連鑄輥缺陷檢測(cè)的超聲相控陣自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)，即本系統(tǒng)的儲(chǔ)輥單元用于存放待測(cè)連鑄輥，掃查傳動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)掃查執(zhí)行單元連接儲(chǔ)輥單元上的待測(cè)連鑄輥端，超聲相控陣發(fā)生器控制掃查執(zhí)行單元檢測(cè)待測(cè)連鑄輥缺陷，耦合液供給單元供給掃查執(zhí)行單元檢測(cè)待測(cè)連鑄輥缺陷的耦合液，工控計(jì)算機(jī)連接超聲相控陣發(fā)生器和掃查傳動(dòng)單元用于控制掃查執(zhí)行單元執(zhí)行待測(cè)連鑄輥缺陷的檢測(cè)、記錄存儲(chǔ)檢測(cè)數(shù)據(jù)和控制掃查傳動(dòng)單元對(duì)掃查執(zhí)行單元的驅(qū)動(dòng)。本檢測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)連鑄輥缺陷的自動(dòng)檢測(cè)，有效提高檢測(cè)效率及缺陷檢出率，可準(zhǔn)確，直觀的顯示缺陷橫向信息，便于保存完整的檢測(cè)信息，保證了連鑄輥的在線運(yùn)行。
【IPC分類】G01N29-04
【公開號(hào)】CN104597122
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310521296
【發(fā)明人】夏鵬, 田安定, 秦威, 徐俊
【申請(qǐng)人】上海寶鋼工業(yè)技術(shù)服務(wù)有限公司, 上海帝弼檢測(cè)科技有限公司
【公開日】2015年5月6日
【申請(qǐng)日】2013年10月30日