探头驱动机构及对接焊缝检测装置的制作方法

[0001]
本申请属于焊缝检测技术领域，更具体地说，是涉及一种探头驱动机构及对接焊缝检测装置。


背景技术：

[0002]
多段管道采用焊接的方式连接时，管道连接处的焊缝容易出现气孔、裂纹、凹坑、咬边等缺陷，上述缺陷对管道的密封性和可靠性的影响较大，特别是在核电领域，对管道的密封性和可靠性要求很高。目前，检测焊缝大都采用手动或者半自动的方法对管道焊接处的表面进行检测。若采用全自动的方法对管道的周圈进行检测，扫描探头需要配合运动轨道移动，而且运动轨道的内径大于管道的外径，管道本身较粗时，会导致运动轨道其难以安装和运输，对全自动的焊缝检测带来了极大的挑战。


技术实现要素：

[0003]
本申请实施例的目的在于提供一种探头驱动机构，以解决现有技术中存在的焊缝扫描装置的轨道体积大，难以运输和安装的技术问题。
[0004]
为实现上述目的，本申请采用的技术方案是：提供一种探头驱动机构，用于驱动探头移动以扫描管状结构的外周，包括驱动组件以及用于固定在所述管状结构外周的环形结构，所述驱动组件的输出端与所述环形结构连接，使所述驱动组件沿所述环形结构运动，所述探头连接于所述驱动组件，所述环形结构包括两个可拆卸连接的半圆结构以及用于连接两个所述半圆结构的连接结构，所述两个半圆结构的两个端部分别对接呈环形。
[0005]
在一个实施例中，所述连接结构包括第一固定座、与所述第一固定座转动连接的转动臂以及用于固定所述连接臂和另一所述半圆结构的连接件，所述连接臂开设有供所述连接件穿过的第一连接孔，所述连接结构设于所述半圆结构的其中一端，所述半圆结构的另一端开设有供所述连接件插入的第二连接孔。
[0006]
在一个实施例中，所述第一固定座和所述连接臂通过转轴转动连接，所述第一固定座的表面具有第一环形凸起部，所述连接臂的端部具有第二环形凸起部，所述转轴穿过所述第一环形凸起部及所述第二环形凸起部设置。
[0007]
在一个实施例中，所述半圆结构设有所述第二连接孔的一端还设有第二固定座，所述第二固定座的侧壁用于与所述转动臂靠近端部的侧壁相抵接。
[0008]
在一个实施例中，所述第二固定座呈l型，且所述第二连接孔设于l型所述第二固定座的内侧。
[0009]
在一个实施例中，所述驱动组件包括电机座、固定于所述电机座的电机以及由所述电机驱动的齿轮，所述环形结构包括与所述齿轮啮合的齿圈，两个所述半圆结构均包括齿圈单元，两个所述齿圈单元对接形成所述齿圈。
[0010]
在一个实施例中，所述半圆结构还包括与所述齿圈单元固定连接的导轨单元，两个所述导轨单元对接形成环形导轨，所述环形导轨具有环形凹槽，所述环形凹槽的两内壁
第二连接孔；231-齿圈单元；232-导轨单元；24-第二固定座；3-连接结构；31-第一固定座；32-转轴；33-转动臂；330-第一连接孔；34-连接件；4-安装结构；41-安装块；42-压脚块；43-螺母；44-螺杆；45-滑杆；46-垫块；5-探头。
具体实施方式
[0027]
为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
[0028]
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
[0029]
需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
[0030]
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0031]
现对本申请实施例提供的探头驱动装置进行说明。本申请实施例提供的探头驱动装置用于驱动探头5环形移动，使得探头5可以扫描管道一圈焊缝的焊接情况，以实现自动化扫描。
[0032]
请参阅图1及图2，在本申请的其中一个实施例中，探头驱动装置包括驱动组件1和环形结构2，环形结构2固定在管状结构的外周，环形结构2固定不动。驱动组件1的输出端与环形结构2连接，由于环形结构2本身固定不动，驱动组件1工作时，会使驱动组件1自身沿环形结构2移动，而探头5连接于驱动组件1，探头5也会在驱动组件1工作时随环形结构2移动，从而可以环形扫描管道。环形结构2包括两个半圆结构23和连接两个半圆结构23的连接结构3。两个半圆结构23可拆卸连接，使得环形结构2可以拆分成两半，适用于管道中部，无需从管道端部套入，而且两个半圆结构23占用的体积小、容易运输，也更容易安装和拆卸。连接结构3可以将两个半圆结构23的两端连接起来，使两个半圆结构23对接成环形。
[0033]
上述实施例中的探头驱动装置，包括驱动组件1和环形结构2，驱动组件1的输出端和环形结构2连接，环形结构2设于管状结构的外周，驱动组件1工作时，由于环形结构2固定不动，使驱动组件1自身沿环形结构2移动，从而带动探头5环形运动以扫描管状结构的外周。环形结构2包括两个可拆卸连接的半圆结构23和连接两个半圆结构23的连接结构3，使得环形结构2可分成两个半圆结构23，更便于环形结构2的安装、拆卸和运输，为全自动焊缝检测提供了可能。
[0034]
在本申请的其中一个实施例中，请参阅图3，连接结构3包括第一固定座31、转动臂33和连接件34。具体地，转动臂33的一端和第一固定座31转动连接，转动臂33的另一端开设有第一连接孔330。其中，第一固定座31固定于半圆结构23的其中一端，半圆结构23的另一
端开设有第二连接孔230。两个半圆结构23的具体结构完全相同，便于更换使用。两个半圆结构23对接时，其中一个半圆结构23具有连接结构3的一端与另一个半圆结构23具有第二连接孔230的一端对接，这样，一个连接结构3配合一个第二连接孔230，连接件34插入转动臂33的第一连接孔330以及第二连接孔230，使半圆结构23对应的两端锁紧，两个半圆结构23的剩余两端采用同样的方式锁紧，使两个半圆结构23形成环形结构2。连接件34可选为螺钉、螺栓等便于拆卸的部件。在拆卸环形结构2时，将两个连接件34对应拆下，并将转动臂33转动至与相邻的半圆结构23脱离即可。
[0035]
可选地，第一固定座31和转动臂33通过转轴32转动连接，第一固定座31的表面具有第一环形凸起部，转动臂33的端部具有第二环形凸起部，转轴32穿过第一环形凸起部及第二环形凸起部设置。当然，第一固定座31和转动臂33也可直接铰接。
[0036]
更进一步地，半圆结构23上还设有第二固定座24，第二固定座24具体设于半圆结构23靠近第二连接孔230的一端。第二固定座24用于与转动臂33的端部抵接且更靠近于半圆结构23的端部设置，从而将转动臂33拉紧，防止两个半圆结构23的结合处存在间隙。可以理解地，转动臂33转动至使第一连接孔330和第二连接孔230对齐时，转动臂33端部的一侧壁与第二固定座24的侧壁相抵接，相当于将转动臂33在环形结构2的周向方向固定，然后通过连接件34可将转动臂33在环形结构2的径向方向拉紧。
[0037]
可选地，第二固定座24呈l型，第二连接孔230设于第二连接孔230的内侧。更具体地，第二固定座24的其中一侧与半圆结构23的端部平行设置，第二固定座24的内侧为远离半圆结构23的端部一侧。由于第二固定座24呈l型，其内侧具有两个侧面，则第二固定座24和转动臂33有两个侧面相抵接，使第二固定座24对转动臂33具有两个方向的限位作用。
[0038]
在本申请的其中一个实施例中，请参阅图1及图4，驱动组件1包括电机座12、电机11及齿轮13，电机11固定于电机座12上，电机11的输出端连接有齿轮13，电机11的转动驱动齿轮13旋转，电机11和齿轮13之间可设计减速结构。环形结构2包括齿圈21，齿圈21和齿轮13相互啮合，齿轮13在转动时，同时相对齿圈21转动，即驱动组件1的工作使得齿轮13既自转又相对齿圈21的中心公转。为了使齿圈21能够拆成两半，齿圈21包括两个齿圈单元231。通过齿轮13和齿圈21的配合，实现了驱动组件1沿环形结构2运动，从而使探头5能够扫描管状结构的外圈。
[0039]
在本申请的其中一个实施例中，请参阅图2，半圆结构23包括齿圈单元231，还包括导轨单元232，导轨单元232和齿圈单元231固定连接，两个导轨单元232对接形成环形导轨22。环形导轨22用于导向驱动组件1，使驱动组件1的运动更稳定。环形导轨22具有环形凹槽20，环形凹槽20的圆心与环形导轨22的圆心同心设置。环形凹槽20内设置有滚轮15，滚轮15被夹紧于环形凹槽20的两侧壁之间，而滚轮15固定连接于电机座12，滚轮15随电机座12相对环形导轨22的中心公转。环形凹槽20的两侧壁均具有第一导向面201，滚轮15的外周具有第二导向面151，第一导向面201与第二导向面151相互配合。滚轮15的设置使驱动组件1与环形结构2的配合面增大，因此，使得驱动组件1的运动更稳定。
[0040]
更具体地，第一导向面201和第二导向面151均呈环形，且第一导向面201和第二导向面151的纵切面相对环形导轨22的轴向倾斜设置，第一导向面201的纵切面为穿过环形导轨22中轴线的平面，第二导向面151的纵切面为穿过滚轮15中轴线的平面。第一导向面201和第二导向面151的纵切面均相对环形导轨22的轴向倾斜设置，这样，第一导向面201和第
一导向面151的配合，使滚轮15在环形结构2的轴向方向和径向方向均被限位，从而可以防止驱动组件1在这两个方向上窜动。
[0041]
在本申请的其中一个实施例中，请参阅图1及图2，齿圈21为外齿圈，则齿轮13设于齿圈21的外侧，驱动组件1相应设于齿圈21的外部，使得环形导轨22的内部无其他结构，避免干涉环形导轨22和管状结构的安装。齿圈21固定于环形导轨22的内圈，使得滚轮15可以与环形凹槽20配合。
[0042]
可选地，连接结构3设于导轨单元232的外侧，更便于从环形结构2的外部操作连接结构3，更便于环形结构2的安装和拆卸。
[0043]
在本申请的其中一个实施例中，请参阅图1及图2，驱动组件1还包括弧形盖板14，弧形盖板14盖设于环形凹槽20的开口一侧，弧形盖板14的一侧固定连接电机座12，弧形盖板14的另外一侧面向环形凹槽20的开口处，且滚轮15也固定连接于该侧。弧形盖板14的作用为连接电机座12和滚轮15，且探头5等结构也可设于弧形盖板14上。
[0044]
在本申请的其中一个实施例中，请参阅图1，探头驱动装置还包括安装结构4，安装结构4用于将环形结构2固定于管状结构的表面。安装结构4的设置使得环形结构2相对管状结构的位置固定，不会存在相对运动的情况。安装结构4的数量为多个，且周向均匀设置在环形结构2上。安装结构4可朝向或背向管状结构运动，从而夹紧于管状结构或者从管状结构松脱。
[0045]
具体地，请参阅图5，安装结构4包括安装块41、压脚块42、滑杆45、螺母43、螺杆44及垫块46。安装块41固定于环形结构2，具体地，安装块41可固定于环形导轨22上，压脚块42与安装块41固定连接。螺母43固定于压脚块42上，螺母43和螺杆44螺纹连接，螺杆44穿过压脚块42设置，且螺杆44的端部固定连接有垫块46，在使螺杆44转动时，由于螺母43固定不动，则螺杆44相对压脚块移动，使垫块46靠近或者远离管状结构。滑杆45穿过压脚块42且与压脚座42滑动连接，滑杆45的一端固定于垫块46上。这样，在螺杆44转动时，螺杆44相对压脚块42移动，使垫块46靠近或者远离管状结构，同时，垫块46带动滑杆45相对压脚块42滑动，滑杆45的设置使得垫块46只能在其径向运动，不会转动。
[0046]
请参阅图6，在本申请实施例还提供一种对接焊缝检测装置，包括上述任一实施例中的探头驱动装置，还包括用于扫描焊缝的探头5，探头5连接于驱动组件1。可选地，探头5连接于弧形盖板14上。使用上述实施例的探头驱动装置使得环形结构2可拆分，更便于环形结构2的安装、拆卸和运输，为设计全自动焊缝检测设备提供了可能。
[0047]
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

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