一種焊接轉子相控陣超聲波無損檢測夾具的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于檢測機器人領域，特別是一種焊接轉子相控陣超聲波無損檢測夾具。
【背景技術】
[0002]轉子是汽輪機的核心部件，其結構形式很多，如整鍛轉子、套裝轉子、焊接轉子和組合轉子等。與常規火電機組汽輪機轉子相比，核電站汽輪機轉子體積和重量都大，加工精度要求高，一般均采用焊接轉子。
[0003]為保證焊接轉子的質量，在制過程中、制備完成后、在役過程中均需要進行焊縫的相控陣超聲波檢測，相控陣探頭和楔塊較大，并且需要在焊縫不同位置，采用不同的楔塊進行檢測。特別是在制備完成后及在役過程中，由于轉子裝有葉片，作業空間變得極其狹小。
[0004]目前，針對相控陣超聲檢測已經具有成熟的夾具和檢測系統，但由于焊接轉子應用場合的特殊情況，現有方案都無法在焊接轉子上進行使用。
[0005]如專利申請號為201010248503.2，申請日期為2010年8月14日，名為“焊縫超聲檢測掃查裝置”的實用新型專利；以及申請號為201310685223.1，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”，這兩個方案均可以夾持超聲探頭進行檢測，但兩個方案均沒有設計定位裝置，在焊接轉子的檢測中，不能固定掃查的位置，使整個掃查數據不可靠；其次兩套方案均無驅動機構，不能在工件上進行自動檢查。基于以上兩點，兩個方案不能應用于焊接轉子場合。
[0006]又如專利申請號為201210192602.2，申請日期為2012年6月12日，名為“焊縫智能跟蹤超聲檢測機器人及其軟件分析系統”的實用新型專利，該實用新型介紹了一種根據視覺傳感器和測厚超聲探頭進行定位的超聲檢測機器人，由于焊接轉子焊縫被加工后，無法通過視覺傳感器進行識別，并且焊接轉子厚度固定不變，所以視覺和測厚的方法無法在焊接轉子的檢測中進行使用，不適合焊接轉子場合的使用。
【實用新型內容】
[0007]為了克服【背景技術】中沒有定位、驅動裝置的缺陷以及利用視覺和測厚方法檢測焊接轉子焊縫的不足，本實用新型特提出一種新型的焊接轉子相控陣超聲波無損檢測夾具。
[0008]本實用新型所述的一種焊接轉子相控陣超聲波無損檢測夾具，所述夾具包括吸附式移動平臺(I)、定位系統(2)及可驅動夾具(3);所述的吸附式移動平臺I吸附在焊接轉子4表面，并可沿焊接轉子4圓周方向自由滑動；所述的定位系統(2)固定在吸附式移動平臺
(I)上，并與焊接轉子(4)兩邊側壁面接觸，實現軸向定位；所述的可驅動夾具(3)固定在吸附式移動平臺(I)上，并夾持相控陣檢測楔塊(5)，使其與焊接轉子(4)表面接觸進行檢測。
[0009]進一步的，所述吸附式移動平臺(I)包括支撐架(6)、滾動輪(7)、滑塊(8)、磁鐵(9 )及旋轉編碼器(10 );滾動輪(7 )與滑塊(8 )分別固定在支撐架(6 )底部，工作時與焊接轉子(4)表面接觸，使吸附式移動平臺(I)可沿焊接轉子(4)圓周方向運動；磁鐵(9)固定在支撐架(6)底部并與焊接轉子(4)保持一定的距離，使吸附式移動平臺(I)吸附在焊接轉子(4)表面，所述距離為1~5_;旋轉編碼器(10)與滾動輪(7)連接，檢測滾動輪(7)的旋轉圈數，根據旋轉圈數計算并得出吸附式移動平臺(I)與焊接轉子(4)的相對位置。
[0010]進一步的，所述定位系統(2)包括固定支撐桿(11)、彈性支撐桿(12)、軸套(13)、直線軸承(14)、固定環(15)、滾珠(16)、壓縮彈簧(17)及手柄(18);軸套(13)、固定環(15)及直線軸承(14)固定在吸附式移動平臺(I)的支撐架(6)上，軸套(13)和固定環(15)同軸安裝，直線軸承(14)與軸套(13)平行安裝；固定支撐桿(11)安裝在軸套(13)和固定環
(15)內，固定支撐桿(11)可沿軸套(13)軸向滑動，以調節定位距離；固定環(15)可在任意位置鎖緊固定支撐桿(11)以阻止其滑動，鎖緊方式包括抱緊、螺絲頂緊等；滾珠(16)安裝在固定支撐桿(11)與彈性支撐桿(12)的末端，工作中與焊接轉子(4)的兩邊側壁接觸并相對其滾動；壓縮彈簧(17)安裝在直線軸承(14)與彈性支撐桿(12)之間，以使彈性支撐桿(12)末端的滾珠(16)頂緊兩邊側壁，從而實現軸向定位。
[0011]進一步的，所述可驅動夾具(3)包括固定底座(19)、橫向滑動架(20)、豎直滑動架
(21)、楔塊夾持架(22 )、驅動電機(23 )、滑動機構(24)、傳動機構(25 )、導向機構(26 )和壓縮彈簧(27);固定底座(19)安裝在吸附式移動平臺(I)的支撐架(6)上；滑動機構(24)安裝在橫向滑動架(20)與固定底座(19)之間，使橫向滑動架(20)可以與固定底座(19)相對滑動；驅動電機(23 )安裝在橫向滑動架(20 )上，傳動機構(25 )連接驅動電機(23 )輸出軸和固定底座(19 )，通過驅動電機(23 )和傳動機構(25 )的作用實現橫向滑動架(20 )和固定底座(19)的相對橫向滑動；導向機構(26)連接橫向滑動架(20)和豎直滑動架(21)，使兩者可以相對上下滑動；楔塊保持架(22)通過鉸接結構與豎直滑動架(21)連接，并可與其相對轉動；壓縮彈簧(27)安裝在橫向滑動架(20)和豎直滑動架(21)之間；楔塊夾持架(22)夾持楔塊，通過壓縮彈簧(27)的作用使相控陣檢測楔塊(5)壓緊焊接轉子(4)表面，通過豎直滑動架(21)與楔塊夾持架(22)之間的轉動自由度使楔塊與焊接轉子表面相互貼合，通過驅動電機的驅動使楔塊實現橫向不同位置的檢測。
[0012]進一步的，所述滑動機構(24)為滑軌滑塊或導柱導套。
[0013]本實用新型所述的焊接轉子相控陣超聲波無損檢測夾具，其特點在于:
[0014]所述的焊接轉子相控陣超聲波無損檢測夾具，其作用為裝夾相控陣超聲波無損檢測楔塊和探頭，并依靠夾具末端的旋轉自由度和彈簧彈力使楔塊自動適應焊接轉子表面角度，并與其緊密貼合；
[0015]所述的焊接轉子相控陣超聲波無損檢測夾具，可通過驅動電機和傳動機構實現楔塊的橫向移動，使楔塊對焊接轉子表面不同位置進行檢測。
[0016]所述的焊接轉子相控陣超聲波無損檢測夾具，可在定位系統作用下實現與焊接轉子之間的軸向定位，從而使楔塊可以準確地對準焊縫。
【附圖說明】
[0017]圖1本實用新型設計的焊接轉子相控陣超聲波無損檢測夾具正視圖。
[0018]其中，I是吸附式移動平臺，2是定位系統，3是可驅動夾具，4是焊接轉子，5是相控陣檢測楔塊
[0019]圖2本實用新型設計的焊接轉子相控陣超聲波無損檢測夾具俯視圖。
[0020]其中，I是吸附式移動平臺，2是定位系統，3是可驅動夾具，4是焊接轉子
[0021]圖3本實用新型設計的吸附式移動平臺。
[0022]其中，6是支撐架，7是滾動輪，8是滑塊，9是磁鐵，10是旋轉編碼器
[0023]圖4本實用新型設計的定位系統。
[0024]其中，11是固定支撐桿，12是彈性支撐桿，13是軸套，14是直線軸承，15是固定環，16是滾珠，17是壓縮彈簧，18是手柄
[0025]圖5本實用新型設計的可驅動夾具正視圖。
[0026]其中，19是固定底座，20是橫向滑動架，21是豎直滑動架，22是楔塊夾持架，23是驅動電機，24是滑動機構，25是傳動機構，26是導向機構，27是壓縮彈簧
[0027]圖6本實用新型設計的可驅動夾具側視圖。
[0028]其中，19是固定底座，20是橫向滑動架，21是豎直滑動架，22是楔塊夾持架，23是驅動電機，24是滑動機構，25是傳動機構，26是導向機構，27是壓縮彈簧。
【具體實施方式】
[0029]下面結合附圖進一步詳細描述本實用新型。
[0030]如圖1、圖2所示，焊接轉子相控陣超聲波無損檢測夾具由吸附式移動平臺1、定位系統2和可驅動夾