一種用于檢測金屬棒的超聲無損檢測裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種用于檢測金屬棒的超聲無損檢測裝置，屬于超聲無損檢測裝置技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]金屬棒材料特別是銅棒材料在機(jī)械制造、電子技術(shù)等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。如果金屬棒內(nèi)部存在缺陷(如裂紋、夾雜、氣孔等)則會影響金屬棒的使用。以銅棒為例，長期以來由于缺乏有效的檢測設(shè)備，銅棒材料內(nèi)部缺陷檢測問題一直沒有得到很好地解決。很大程度上制約了國內(nèi)大多數(shù)銅棒生產(chǎn)企業(yè)效益和發(fā)展。所以，很有必要專門針對銅棒內(nèi)部缺陷的檢測設(shè)備進(jìn)行研宄。
[0003]超聲無損檢測是五種常規(guī)的無損檢測方法(超聲檢測、射線檢測、磁粉檢測、滲透檢測、渦流檢測)之一，與其他常規(guī)無損檢測技術(shù)相比，它具有被測對象范圍廣，檢測深度大，缺陷定位準(zhǔn)確，檢測靈敏度高，成本低，使用方便，速度快，對人體無害以及便于現(xiàn)場使用等優(yōu)點(diǎn)。因此，超聲無損檢測技術(shù)是國內(nèi)外應(yīng)用最廣泛、使用頻率最高且發(fā)展較快的一種無損檢測技術(shù)。目前市場中也有基于超聲波無損檢測的銅棒探傷儀，包括銅絲銅棒超聲波探傷器、超音波無損檢測儀器、數(shù)字超聲波探傷儀等。這類儀器的工作流程參見圖1，步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動電路發(fā)出控制脈沖，步進(jìn)電機(jī)發(fā)生轉(zhuǎn)動，并帶動其執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(超聲探頭或被測工件)，然后超聲探頭開始發(fā)射超聲波進(jìn)行超聲檢測。數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)根據(jù)控制脈沖來判斷缺陷的位置。但是在實(shí)際應(yīng)用過程中，由于步進(jìn)電機(jī)與驅(qū)動電路組成的控制系統(tǒng)是開環(huán)的，步進(jìn)電機(jī)往往會產(chǎn)生失步現(xiàn)象，即步進(jìn)電機(jī)實(shí)際的轉(zhuǎn)動角度與控制脈沖不相符，而數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)還是根據(jù)控制脈沖來判定缺陷的位置，這樣就會使缺陷位置定位錯誤，影響超聲檢測的準(zhǔn)確性。
[0004]綜上，設(shè)計人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在以下問題:現(xiàn)有的超聲無損檢測裝置不能檢測步進(jìn)電機(jī)在接收控制脈沖后的實(shí)際運(yùn)動情況，會由于步進(jìn)電機(jī)失步而造成對金屬棒缺陷位置定位不準(zhǔn)確，影響超聲檢測的準(zhǔn)確性。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種用于檢測金屬棒的超聲無損檢測裝置，具體而言，包括以下技術(shù)方案:
[0006]一種用于檢測金屬棒的超聲無損檢測裝置，該檢測裝置包括:用于固定被測金屬棒的第一端的第一固定部件，用于固定被測金屬棒的第二端的第二固定部件，以及位于第一固定部件和第二固定部件之間的超聲波檢測部件；
[0007]所述超聲波檢測部件包括用于發(fā)射和/或接收超聲波的超聲探頭以及用于向超聲探頭和被測金屬棒之間提供耦合水的耦合水供水裝置；
[0008]所述檢測裝置還包括第一滑軌、第一步進(jìn)電機(jī)、第二步進(jìn)電機(jī)、第一光電編碼器，第二光電編碼器以及控制模塊；
[0009]所述第一步進(jìn)電機(jī)，與所述第一固定部件連接，用于驅(qū)動被測金屬棒繞自身中心軸旋轉(zhuǎn)；
[0010]所述第二步進(jìn)電機(jī)，與用于引導(dǎo)所述超聲波檢測部件沿被測金屬棒的長度方向移動的所述第一滑軌連接，用于驅(qū)動所述超聲波檢測部件沿被測金屬棒的長度方向移動；
[0011]所述第一光電編碼器，與所述第一步進(jìn)電機(jī)同軸安裝；用于檢測第一步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動角度，獲得第一檢測信號，并將所述第一檢測信號發(fā)出；
[0012]所述第二光電編碼器，與所述第二步進(jìn)電機(jī)同軸安裝；用于檢測第二步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動角度，獲得第二檢測信號，并將所述第二檢測信號發(fā)出；
[0013]所述控制模塊，用于接收第一檢測信號和第二檢測信號，并向所述第一步進(jìn)電機(jī)和/或所述第二步進(jìn)電機(jī)發(fā)出控制信號以控制所述第一步進(jìn)電機(jī)和/或所述第二步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動。
[0014]進(jìn)一步地，所述檢測裝置還包括連接板，所述連接板安裝在第一滑軌上，所述超聲波檢測部件通過所述連接版與第一滑軌連接。
[0015]進(jìn)一步地，所述超聲探頭包括第一超聲探頭以及第二超聲探頭，所述第一超聲探頭和所述第二超聲探頭相對設(shè)置，所述第一超聲探頭的中心和第二超聲探頭的中心的連線與所述第一固定部件用于與被測金屬棒第一端連接的部位的中心和所述第二固定部件用于與被測金屬棒第二端連接的部位的中心的連線垂直。
[0016]進(jìn)一步地，所述第一超聲探頭和第二超聲探頭為具有發(fā)射超聲波和接收超聲波功能的超聲探頭，即收發(fā)一體的超聲探頭。
[0017]進(jìn)一步地，所述第二固定部件通過滑塊安裝在第二滑軌上，所述第二滑軌與所述第一滑軌平行。
[0018]進(jìn)一步地，所述第一滑軌上還設(shè)置有光電控制限位開關(guān)，用于根據(jù)被測金屬棒的長度限制所述連接板的移動范圍。
[0019]進(jìn)一步地，所述檢測裝置還包括底座，所述第一滑軌、第一步進(jìn)電機(jī)以及第二步進(jìn)電機(jī)安裝在底座上。
[0020]本實(shí)用新型實(shí)施例提供的技術(shù)方案的有益效果是:在超聲無損檢測檢測裝置中設(shè)置光電編碼器，光電編碼器與步進(jìn)電機(jī)同軸安裝，控制模塊向步進(jìn)電機(jī)發(fā)出控制脈沖后，光電編碼器會檢測步進(jìn)電機(jī)實(shí)際的轉(zhuǎn)動角度，并將檢測結(jié)果反饋給控制模塊，這樣步進(jìn)電機(jī)、光電編碼器以及控制模塊形成了一個閉環(huán)的控制系統(tǒng)。如果步進(jìn)電機(jī)出現(xiàn)失步現(xiàn)象，控制模塊則會重新向步進(jìn)電機(jī)發(fā)出控制脈沖。這樣就避免了由于步進(jìn)電機(jī)失步造成的其帶動的第一固定部件、超聲波檢測部件對金屬棒缺陷位置定位不準(zhǔn)確的問題，提高了金屬棒缺陷檢測的準(zhǔn)確度。
【附圖說明】
[0021]為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0022]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中超聲檢測流程示意圖；
[0023]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例的超聲無損檢測裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖3為圖2的俯視圖；
[0025]圖4為【具體實(shí)施方式】檢測步進(jìn)電機(jī)失步的流程圖。
[0026]圖中的標(biāo)記分別表不:
[0027]1、第一步進(jìn)電機(jī)；2、第一固定部件；3、耦合水供水裝置；
[0028]4、金屬棒；41、金屬棒第一端；42、金屬棒第二端；
[0029]5、第二滑軌；6、滑塊；
[0030]7、第二固定部件；8、第一光電編碼器；9、第二步進(jìn)電機(jī)；
[0031]10、第一滑軌；11、第二光電編碼器；12、連接板；
[0032]13、超聲探頭；131、第一超聲探頭；132、第二超聲探頭；
[0033]14、控制模塊；
[0034]15、光電控制限位開關(guān)；16、底座。
【具體實(shí)施方式】
[0035]為使本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本實(shí)用新型實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
[0036]本實(shí)用新型實(shí)施例的用于檢測金屬棒的超聲無損檢測裝置的結(jié)構(gòu)如圖2所示，圖3是圖2的俯視圖。結(jié)合圖2和圖3，該檢測裝置包括:
[0037]用于固定被測金屬棒4的第一端41的第一固定部件2，用于固定被測金屬棒4的第二端42的第二固定部件7，以及位于第一固定部件2和第二固定部件7之間的超聲波檢測部件；所述超聲波檢測部件包括用于發(fā)射和/或接收超聲波的超聲探頭13以及用于向超聲探頭13和被測金屬棒4之間提供耦合水的耦合水供水裝置3。
[0038]所述檢測裝置還包括第一滑軌10、第一步進(jìn)電機(jī)1、第二步進(jìn)電機(jī)9、第一光電編碼器8，第二光電編碼器11以及控制模塊14 ;
[0039]所述第一步進(jìn)電機(jī)1，與所述第一固定部件2連接，用于驅(qū)動被測金屬棒繞自身中心軸旋轉(zhuǎn)；
[0040]所述第二步進(jìn)電機(jī)9，與用于引導(dǎo)所述超聲波檢測部件沿被測金屬棒的長度方向移動的所述第一滑軌10連接，用于驅(qū)動所述超聲波檢測部件沿被測金屬棒的長度方向移動；
[0041]所述第一光電編碼器8，與所述第一步進(jìn)電機(jī)I同軸安裝；用于檢測第一步進(jìn)電機(jī)I的轉(zhuǎn)動角度，獲得第一檢測信號，并將所述第一檢測信號發(fā)出；
[0042]所述第二光電編碼器11，與所述第二步進(jìn)電機(jī)9同軸安裝；用于檢測第二步進(jìn)電機(jī)9的轉(zhuǎn)動角度，獲得第二檢測信號，并將所述第二檢測信號發(fā)出；
[0043]所述控制模塊14，用于接收第一檢測信號和第二檢測信號，并向所述第一步進(jìn)電機(jī)I和/或所述第二步進(jìn)電機(jī)9發(fā)出控制信號以控制所述第一步進(jìn)電機(jī)I和/或所述第二步進(jìn)電機(jī)9的轉(zhuǎn)動。
[0044]上述檢測裝置中，光電編碼器是一種光學(xué)器件，將其安裝在步進(jìn)電機(jī)的減速機(jī)構(gòu)的負(fù)載輸出軸上，步進(jìn)電機(jī)在接收來自控制模塊14的控制脈沖而發(fā)生轉(zhuǎn)動時，也會帶動光電編碼器轉(zhuǎn)動，此時光電編碼器內(nèi)的精密的光學(xué)元件通過檢測步進(jìn)電機(jī)負(fù)載輸出軸的轉(zhuǎn)動角度進(jìn)而檢測步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動角度，并將檢測結(jié)果反饋給控制模塊14，與控制脈沖信號進(jìn)行比較，判斷步進(jìn)電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)動的角度是否與控制脈沖相對應(yīng)，如果不一致，控制模塊14則重新向步進(jìn)電機(jī)發(fā)出控制脈沖，這樣步進(jìn)電機(jī)、光電編碼器以及控制模塊形成了一個閉環(huán)的控制系統(tǒng)，避免了由于步進(jìn)電機(jī)失步造成的對金屬棒缺陷位置定位不準(zhǔn)確的問題，提高金屬棒缺陷檢測準(zhǔn)確度。
[0045]控制模塊14中包括主控CPU(微處理器)、步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動器以及相關(guān)的電路等。對光電編碼器的檢測結(jié)果和控制脈沖的分析比較由主控CPU完成，光電編碼器的輸出信號在傳輸回主控CPU之前，要先經(jīng)過調(diào)理電路調(diào)理成為主控CPU認(rèn)可的信號。
[0046]圖4是檢測步進(jìn)電機(jī)失步的流程圖，結(jié)合圖4，檢測步進(jìn)電機(jī)失步的具體流程為:
[0047]首先由控制模塊14向第二步進(jìn)電機(jī)9發(fā)出控制脈沖(即控制信號)，第二步進(jìn)電機(jī)9在接收控制脈沖后進(jìn)行轉(zhuǎn)動，同時帶動第二光電編碼11轉(zhuǎn)動以及超聲波檢測部件移動。第二光電編碼器11檢測第二步進(jìn)電機(jī)9的實(shí)際轉(zhuǎn)動角度，并將檢測結(jié)果(即