一種焊接轉(zhuǎn)子的tofd超聲波無損檢測自定位夾具的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于檢測機(jī)器人領(lǐng)域，特別是一種焊接轉(zhuǎn)子的TOFD超聲波無損檢測自定位夾具。
【背景技術(shù)】
[0002]轉(zhuǎn)子是汽輪機(jī)的核心部件，其結(jié)構(gòu)形式很多，如整鍛轉(zhuǎn)子、套裝轉(zhuǎn)子、焊接轉(zhuǎn)子和組合轉(zhuǎn)子等。與常規(guī)火電機(jī)組汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子相比，核電站汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子體積和重量都大，加工精度要求高，一般均采用焊接轉(zhuǎn)子。
[0003]為保證焊接轉(zhuǎn)子的質(zhì)量，在制過程中、制備完成后、在役過程中均需要進(jìn)行焊縫的TOFD (超聲波衍射時(shí)差法)超聲波檢測，TOFD超聲檢測覆蓋范圍大，檢測所需時(shí)間多。特別是在制備完成后及在役過程中，由于轉(zhuǎn)子裝有葉片，作業(yè)空間變得極其狹小。
[0004]目前，針對TOFD超聲檢測已經(jīng)具有成熟的夾具和檢測系統(tǒng)，但由于焊接轉(zhuǎn)子應(yīng)用場合的特殊情況，現(xiàn)有方案都無法在焊接轉(zhuǎn)子上進(jìn)行使用。
[0005]如專利申請?zhí)枮?01010248503.2，申請日期為2010年8月14日，名為“焊縫超聲檢測掃查裝置”的實(shí)用新型專利；以及申請?zhí)枮?01310685223.1，申請日期為2013年12月13日，名為“厚壁接管焊縫超聲檢測裝置”，這兩個(gè)方案均可以夾持超聲探頭進(jìn)行檢測，但兩個(gè)方案均沒有設(shè)計(jì)定位裝置，在焊接轉(zhuǎn)子的檢測中，不能固定掃查的位置，使整個(gè)掃查數(shù)據(jù)不可靠，不能應(yīng)用于焊接轉(zhuǎn)子場合。
[0006]又如專利申請?zhí)枮?01210192602.2，申請日期為2012年6月12日，名為“焊縫智能跟蹤超聲檢測機(jī)器人及其軟件分析系統(tǒng)”的實(shí)用新型專利，該實(shí)用新型介紹了一種根據(jù)視覺傳感器和測厚超聲探頭進(jìn)行定位的超聲檢測機(jī)器人，由于焊接轉(zhuǎn)子焊縫被加工后，無法通過視覺傳感器進(jìn)行識(shí)別，并且焊接轉(zhuǎn)子厚度固定不變，所以視覺和測厚的方法無法在焊接轉(zhuǎn)子的檢測中進(jìn)行使用，不適合焊接轉(zhuǎn)子場合的使用。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]為了克服【背景技術(shù)】中沒有定位，或定位裝置不適用于焊接轉(zhuǎn)子的不足，本實(shí)用新型特提出一種新型的TOFD超聲波無損檢測自定位夾具。
[0008]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用了以下技術(shù)方案:
[0009]一種焊接轉(zhuǎn)子的TOFD超聲波無損檢測自定位夾具，所述夾具包括吸附式移動(dòng)平臺(tái)(1)、定位系統(tǒng)(2)、夾具滑軌(3)和自適應(yīng)夾具(4);所述的吸附式移動(dòng)平臺(tái)(I)吸附在焊接轉(zhuǎn)子(5)表面，并可沿焊接轉(zhuǎn)子(5)圓周方向自由滑動(dòng)；所述的定位系統(tǒng)(2)固定在吸附式移動(dòng)平臺(tái)(I)上，并與焊接轉(zhuǎn)子(5)兩側(cè)壁面接觸，實(shí)現(xiàn)軸向定位；所述夾具滑軌(3)至少為一個(gè)，并固定在吸附式移動(dòng)平臺(tái)(I)上；所述自適應(yīng)夾具(4)安裝在所述夾具滑軌(3)上，所述自適應(yīng)夾具(4 )夾持TOFD檢測楔塊(6 )，使所述TOFD檢測楔塊(6 )與焊接轉(zhuǎn)子(5 )表面接觸。
[0010]進(jìn)一步的，所述的吸附式移動(dòng)平臺(tái)(I)包括支撐架(7)、滾動(dòng)輪(8)、滑塊(9)、磁鐵[10]和旋轉(zhuǎn)編碼器(11);滾動(dòng)輪(8)與滑塊(9)分別固定在支撐架(7)底部，工作時(shí)與焊接轉(zhuǎn)子(5)表面接觸，從而使吸附式移動(dòng)平臺(tái)(I)可沿焊接轉(zhuǎn)子(5)圓周方向運(yùn)動(dòng)；磁鐵(10)固定在支撐架(7)底部并與焊接轉(zhuǎn)子(5)保持一定的距離，所述距離為1~5毫米間隙；從而使吸附式移動(dòng)平臺(tái)(I)吸附在焊接轉(zhuǎn)子(5)表面；旋轉(zhuǎn)編碼器(11)與滾動(dòng)輪(8)連接，檢測滾動(dòng)輪(8)的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)，根據(jù)旋轉(zhuǎn)圈數(shù)計(jì)算并得出吸附式移動(dòng)平臺(tái)(I)與焊接轉(zhuǎn)子(5)的相對位置。
[0011]進(jìn)一步的，所述的定位系統(tǒng)(2)包括:固定支撐桿(12)、彈性支撐桿(13)、軸套
(14)、直線軸承(15)、固定環(huán)(16)、滾珠(17)、壓縮彈簧(18)和手柄(19);軸套(14)、固定環(huán)(16)、直線軸承(15)固定在吸附式移動(dòng)平臺(tái)(I)的支撐架(7)上，軸套(14)和固定環(huán)(16)同軸安裝，直線軸承(15)與軸套(14)平行安裝；固定支撐桿(13)安裝在軸套(14)和固定環(huán)(16)內(nèi)，固定支撐桿(12)可沿軸套(14)軸向滑動(dòng)，以調(diào)節(jié)定位距離；固定環(huán)(16)可在任意位置鎖緊固定支撐桿(12)以阻止其滑動(dòng)，鎖緊方式包括抱緊、螺絲頂緊等；滾珠(17)安裝在固定支撐桿(12)與彈性支撐桿(13)的末端，工作中與焊接轉(zhuǎn)子(5)的壁面接觸并相對其滾動(dòng)；壓縮彈簧(18)安裝在直線軸承(15)與彈性支撐桿(13)之間，以使彈性支撐桿(13)末端的滾珠(17)頂緊壁面，從而實(shí)現(xiàn)軸向定位。
[0012]進(jìn)一步的，所述的夾具滑軌(3)包括與吸附式移動(dòng)平臺(tái)(I)的支撐架(7)螺栓連接的安裝接口( 20 )、安裝自適應(yīng)夾具(4 )的滑動(dòng)槽(21)，使自適應(yīng)夾具(4 )可以沿滑動(dòng)槽(21)滑動(dòng)，從而調(diào)節(jié)自適應(yīng)夾具(4)位置。
[0013]所述的自適應(yīng)夾具(4)包括主支撐體(22)、滑塊(23)、滑軌(24)、拉伸彈簧(25)、滑軌支撐體(26)和楔塊夾持體(27);所述的主支撐體(22)安裝在夾具滑軌(3)的滑動(dòng)槽(21)上，可沿滑槽滑動(dòng)并在任意位置鎖緊，鎖緊方式可以是螺栓鎖緊、凸輪鎖緊等；滑塊
(23)安裝在主支撐體(22)上；滑軌(24)安裝在滑塊(23)上，并可沿軌道方向滑動(dòng)；滑軌支撐體(26)安裝在滑軌(24)上，可隨滑軌(24)滑動(dòng)；含有銷軸螺釘機(jī)構(gòu)的楔塊夾持體(27)安裝在滑軌支撐體(26 )上，并可與其相對轉(zhuǎn)動(dòng)；拉伸彈簧(25 )安裝在主支撐體(22 )與滑軌支撐體(26)之間，保持兩者之間的彈力；由于自適應(yīng)夾具(4)具有兩個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度和拉伸彈簧的彈力作用，楔塊與焊接轉(zhuǎn)子之間可實(shí)現(xiàn)緊密貼合。
[0014]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0015]所述的焊接轉(zhuǎn)子TOFD超聲波無損檢測自定位夾具，其作用為裝夾tofd超聲波無損檢測楔塊和探頭，并依靠夾具末端的兩個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度和彈簧彈力使楔塊自動(dòng)適應(yīng)焊接轉(zhuǎn)子表面角度，并與其緊密貼合；
[0016]所述的焊接轉(zhuǎn)子TOFD超聲波無損檢測自定位夾具，可在定位系統(tǒng)作用下實(shí)現(xiàn)與焊接轉(zhuǎn)子之間的軸向定位，從而使楔塊可以準(zhǔn)確地對準(zhǔn)焊縫。
【附圖說明】
[0017]圖1本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的焊接轉(zhuǎn)子TOFD超聲波無損檢測自定位夾具正視圖。
[0018]其中，I是吸附式移動(dòng)平臺(tái)，2是定位系統(tǒng)，3是夾具滑軌，4是自適應(yīng)夾具，5是焊接轉(zhuǎn)子，6是TOFD檢測楔塊
[0019]圖2本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的焊接轉(zhuǎn)子TOFD超聲波無損檢測自定位夾具俯視圖。
[0020]其中，I是吸附式移動(dòng)平臺(tái)，2是定位系統(tǒng)，3是夾具滑軌，4是自適應(yīng)夾具，5是焊接轉(zhuǎn)子
[0021]圖3本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的吸附式移動(dòng)平臺(tái)。
[0022]其中，7是支撐架，8是滾動(dòng)輪，9是滑塊，10是磁鐵，11是旋轉(zhuǎn)編碼器
[0023]圖4本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的定位系統(tǒng)。
[0024]其中，12是固定支撐桿，13是彈性支撐桿，14是軸套，15是直線軸承，16是固定環(huán)，17是滾珠，18是壓縮彈簧，19是手柄
[0025]圖5本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的夾具滑軌。
[0026]其中，20是安裝接口，21是滑動(dòng)槽
[0027]圖6本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的自適應(yīng)夾具。
[0028]其中，6是TOFD檢測楔塊，22是主支撐體，23是滑塊，26是滑軌支撐體，27是楔塊夾持體。c
[0029]圖7本發(fā)明設(shè)計(jì)的自適應(yīng)夾具剖視圖。
[0030]其中，6是TOFD檢測楔塊，22是主支撐體，2