本发明公开了一种便携式兰姆波检测装置，由探头、探头夹具、连接机构、行走机构、轴向调节机构、上下调节机构成，本发明连接机构可以根据被检测试件宽度，连续调节机架长度；轴向调节机构和上下调节机构一方面调节主动轮和从动轮，即使在对具有复杂几何表面的试件检测时，也能保证检测装置的稳定行走，另一方面调节探头与被检测表面保持良好接触耦合；探头采用可变角度探头，可以激发不同模式的兰姆波，在每个扫查点，完成两探头连接线上所有焊缝质量的检测；行走机构带动整个检测装置直线行走，完成被检测试件整个区域的焊缝质量快速检测。本发明实现了对焊缝质量的实时、精确定量检测。
1.一种便携式兰姆波检测装置，其特征在于：包括有探头、探头夹具(5)、连接机构、行走机构、轴向调节机构和上下调节机构；
所述的探头包括超声发射探头(1)和超声接收探头(4)，超声发射探头(1)和超声接收探头(4)分别通过第一螺钉(2)与探头夹具(5)固连；超声发射探头(1)和超声接收探头(4)采用可变角度探头，能激发和接收不同模式的兰姆波，在每个扫查点，完成两探头连接线上所有焊缝(41)质量的检测；
所述的探头夹具(5)上端与第一光轴(34)固连，两侧通过滑杆(36)实现与第一固定支架(9)、第二固定支架(8)的滑动连接；
所述的连接机构包括第一机架(13)、第二机架(15)、第三机架(17)；其中，第一机架(13)通过左右两侧的第一销(29)、第一滑轨(30)实现与第二机架(15)的滑动连接，并通过第一锁紧旋钮(14)固定与第二机架(15)之间的位置，第一销(29)与第一机架(13)通过螺纹连接的方式固连；第二机架(15)通过上下两侧的第二销(31)、第二滑轨(32)实现与第三机架(17)的滑动连接，并通过第二锁紧旋钮(16)固定与第三机架(17)之间的位置，第二销(31)通过螺纹连接的方式与第二机架(15)固连；
所述的行走机构包括电机(12)、主动轮(6)、前从动轮(38)及后从动轮(26)；其中，电机(12)由四个均布的内六角螺钉(7)固定在第三固定支架(28)上，并通过第一轴(3)连接带动主动轮(6)转动；第二轴(37)与第二固定支架(8)固连，并带动前从动轮(38)和后从动轮(26)转动，前从动轮(38)和后从动轮(26)与主动轮(6)配合，实现整个检测装置的行走；
所述的轴向调节机构包括第三固定支架(28)、固定座(21)、连杆(19)、滑动连接件(40)；第三固定支架(28)通过第三轴(20)与第一机架(13)转动连接；固定座(21)通过两侧的第二螺钉(23)与第一机架(13)固连；连杆(19)与滑动连接件(40)固连，并通过滑动连接件(40)与滑槽(18)的滑动，实现与第三固定支架(28)的滑动连接，达到第三固定支架(28)绕第一机架(13)转动的目的；通过第三锁紧旋钮(22)的旋紧，确定连杆(19)与固定座(21)的相对位置，实现第三固定支架(28)转动角度的固定，完成无论在检测平板试件(39)还是曲面试件(42)时，整个检测装置轴向调节作用；
所述的上下调节机构包括第四固定支架(10)、第一固定支架(9)、第二固定支架(8)、第一调节弹簧(35)、第二调节弹簧(44)、滑杆(36)、第一光轴(34)、第二光轴(43)；其中，第四固定支架(10)通过第四轴(24)与第三固定支架(28)固连，可根据被检测件的板厚，选择第一调节孔(25)或第二调节孔(27)上下粗调调节机构的位置；第一固定支架(9)通过四个螺栓(11)安装在第四固定支架(10)上；滑杆(36)、第二光轴(43)与第二固定支架(8)固定连接，与第一固定支架(9)滑动连接，实现前从动轮(38)、后从动轮(26)、超声发射探头(1)和超声接收探头(4)能够实时随被检测试件表面高度的波动而上下移动；第一调节弹簧(35)通过第一光轴(34)布置在探头夹具(5)和第一固定支架(9)之间；两个第二调节弹簧(44)分别通过第二光轴(43)布置在第二固定支架(8)和第一固定支架(9)之间；第一调节弹簧(35)和第二调节弹簧(44)上下微调前从动轮(38)、后从动轮(26)、超声发射探头(1)和超声接收探头(4)的同时，确保即使在对复杂几何表面的试件检测时，超声发射探头(1)和超声接收探头(4)也可以与被检测表面保持良好耦合，实现检测装置的自适应扫描检测。
2.根据权利要求1所述的一种便携式兰姆波检测装置，其特征在于：所述的连接机构能根据被检测试件宽度，连续调节机架长度。
3.根据权利要求1所述的一种便携式兰姆波检测装置，其特征在于：所述的探头夹具、连接机构、行走机构、轴向调节机构及上下调节机构均轴对称分布于整个装置两侧，中间通过连接件(45)，由两个第三螺钉(33)固定连接。
一种便携式兰姆波检测装置
技术领域
[0001] 本发明涉及一种便携式兰姆波检测装置，特别是涉及一种适用于焊缝兰姆波无损检测装置。
背景技术
[0002] 焊接作为一种高效、经济的材料加工方法，近年来在轨道交通、航空航天、石油化工等几乎所有的工业制造领域得到了越来越广泛的应用。焊接质量直接影响焊接结构的可靠性甚至整个产品的使用性能，随着工业技术的发展，人们对焊接质量的安全性与稳定性也提出了更加严格及更高标准的要求。但是焊接过程较为复杂，很容易受到多种因素的干扰，如焊接参数波动、焊接操作不当等，都会造成较为严重的焊接裂纹、未焊透、未熔合等焊接缺陷，这些缺陷的存在会大大降低焊缝的可靠性，因此对焊接质量进行快速、可靠的检测具有十分重要的意义。
[0003] 传统的焊接质量检测是对焊件或者被抽检的焊接部件进行拉伸、扭转、疲劳等破坏性试验，浪费了大量的人力和物力，即使这样，实际工作的焊接构件中仍不可避免存在未知的安全隐患。随着高质量、绿色制造技术的发展，焊接质量无损检测日益受到各国学者的关注，尤其是焊接质量的超声波C扫描检测，更是以其安全性能好、检测范围广、成像原理简单、成像结果直观可靠等优点成为国内外的研究热点。
[0004] 常规的超声波C扫描检测大多采用纵波法，探头由二维扫描平台带动，需要在每个步进节点进行一次超声纵波信号的数据采集，按预设的轨迹完成对整个焊接区域的全覆盖式扫描检测，获取整个检测区域二维超声信号矩阵，再由计算机进行后续的超声信号处理及成像，最终实现焊接构件的扫描检测。显然，机械扫描精度直接决定超声检测精度，但是由于机械扫描部分受机械惯性及扫描响应速度的限制，其机械部分扫描速度难以提高，因此很难同时兼顾检测精度和检测效率，尤其在检测化工设备、轨道客车车体及医疗器械等大型的构件时，检测效率较低，故其在工业的应用中大大受限。此外，为满足大型构件的检测，二维扫描平台需做得足够大，导致检测装置复杂笨重，不宜携带，这更限制了它的应用。
[0005] 综观上述技术现状，急需一种结构简单、便捷可靠、检测效率高、实用性强的焊接质量超声检测装置。
发明内容
[0006] 本发明的目的在于提供一种便携式兰姆波检测装置，该装置克服了现有技术中的不足，通过激发不同模式的兰姆波，在每个扫查点，完成两探头连接线上所有焊缝质量(焊缝宽度、焊接缺陷等)的检测，提高检测效率，同时可根据被检测试件长度、厚度、表面曲度做出实时调整，实现了对焊缝质量的实时、精确定量检测。
[0007] 本发明的上述目的通过以下技术方案实现：探头、探头夹具、连接机构、行走机构、轴向调节机构、上下调节机构构成；
[0008] 所述的探头包括超声发射探头和超声接收探头，超声发射探头和超声接收探头分别通过第一螺钉与探头夹具固连；超声发射探头和超声接收探头采用可变角度探头，可以激发和接收不同模式的兰姆波，在每个扫查点，完成两探头连接线上所有焊缝质量(焊缝宽度、焊接缺陷等)的检测；
[0009] 所述的探头夹具上端与第一光轴固连，两侧通过滑杆实现与第一固定支架、第二固定支架的滑动连接；
[0010] 所述的连接机构包括第一机架、第二机架、第三机架；其中，第一机架通过左右两侧的第一销、第一滑轨实现与第二机架的滑动连接，并通过第一锁紧旋钮固定与第二机架之间的位置，第一销与第一机架通过螺纹连接的方式固连；第二机架通过上下两侧的第二销、第二滑轨实现与第三机架的滑动连接，并通过第二锁紧旋钮固定与第三机架之间的位置，第二销通过螺纹连接的方式与第二机架固连；
[0011] 所述的行走机构包括电机、主动轮、前从动轮及后从动轮；其中，电机由四个均布的内六角螺钉固定在第三固定支架上，并通过第一轴连接带动主动轮转动；第二轴与第二固定支架固连，并带动前从动轮和后从动轮转动，前从动轮和后从动轮与主动轮配合，实现整个检测装置的行走；
[0012] 所述的轴向调节机构包括第三固定支架、固定座、连杆、滑动连接件；其中，第三固定支架通过第三轴与第一机架转动连接；固定座通过两侧的第二螺钉与第一机架固连；连杆与滑动连接件固连，并通过滑动连接件与滑槽的滑动，实现与第三固定支架的滑动连接，达到第三固定支架绕第一机架转动的目的；通过第三锁紧旋钮的旋紧，确定连杆与固定座的相对位置，实现第三固定支架转动角度的固定，完成无论在检测平板试件还是曲面试件时，整个检测装置轴向调节作用；
[0013] 所述的上下调节机构包括第四固定支架、第一固定支架、第二固定支架、第一调节弹簧、第二调节弹簧、滑杆、第一光轴、第二光轴；其中，第四固定支架通过第四轴与第三固定支架固连，可根据被检测件的板厚，选择第一调节孔或第二调节孔上下粗调调节机构的位置；第一固定支架通过四个螺栓安装在第四固定支架上；滑杆、第二光轴与第二固定支架固定连接，与第一固定支架滑动连接，实现前从动轮、后从动轮、超声发射探头和超声接收探头能够实时随被检测试件表面高度的波动而上下移动；第一调节弹簧通过第一光轴布置在探头夹具和第一固定支架之间；两个第二调节弹簧分别通过第二光轴布置在第二固定支架和第一固定支架之间；第一调节弹簧和第二调节弹簧上下微调前从动轮、后从动轮、超声发射探头和超声接收探头的同时，确保即使在对复杂几何表面的试件检测时，超声发射探头和超声接收探头也可以与被检测表面保持良好耦合，实现检测装置的自适应扫描检测；
[0014] 所述的连接机构可以根据被检测试件宽度，连续调节机架长度；
[0015] 所述的探头夹具、连接机构、行走机构、轴向调节机构及上下调节机构均轴对称分布于整个装置两侧，中间通过连接件，由两个第三螺钉固定连接。
[0016] 本发明的有益效果是：
[0017] 1)整体结构简单紧凑、便捷可靠，可连续调节机架长度，适用于一定宽度范围内的焊接构件质量检测，大幅度拓宽了检测装置的应用范围；
[0018] 2)调节机构可以实时调整探头及从动轮位置，即使在对具有复杂几何表面的试件检测时，也能保证检测过程稳定，实现了表面自适应扫描检测，排除了人为因素干扰，重复性及检测精度都比较高；
[0019] 3)超声探头采用可变角度探头，可以激发不同模式的兰姆波，在每个扫查点，完成两探头连接线上所有焊缝质量(焊缝宽度、焊接缺陷等)的检测，检测效率高；
[0020] 4)检测装置仅需进行一次直线行走，即可完成整个区域的焊缝质量的快速检测，真正意义上实现了对焊缝质量的实时、精确定量检测。
附图说明
[0021] 图1是本发明的立体示意图。
[0022] 图2是本发明的侧视图。
[0023] 图3是本发明实施例的平板试件检测立体示意图。
[0024] 图4是图3的侧视图。
[0025] 图5是本装置的半剖视图。
[0026] 图6是本发明实施例的曲面试件检测示意图。
[0027] 其中：1—超声发射探头；2—第一螺钉；3—第一轴；4—超声接收探头；5—探头夹具；6—主动轮；7—内六角螺钉；8—第二固定支架；9—第一固定支架；10—第四固定支架；11—螺栓；12—电机；13—第一机架；14—第一锁紧旋钮；15—第二机架；16—第二锁紧旋钮；17—第三机架；18—滑槽；19—连杆；20—第三轴；21—固定座；22—第三锁紧旋钮；23—第二螺钉；24—第四轴；25—第一调节孔；26—后从动轮；27—第二调节孔；28—第三固定支架；29—第一销；30—第一滑轨；31—第二销；32—第二滑轨；33—第三螺钉；34—第一光轴；
35—第一调节弹簧；36—滑杆；37—第二轴；38—前从动轮；39—平板试件；40—滑动连接件；41—焊缝；42—曲面试件；43—第二光轴；44—第二调节弹簧；45—连接件。
具体实施方式
[0028] 请参阅图1、图2、图3、图4、图5和图6所示，本实施例包括有探头、探头夹具5、连接机构、行走机构、轴向调节机构、上下调节机构；
[0029] 所述的探头包括超声发射探头1和超声接收探头4，超声发射探头1和超声接收探头4分别通过第一螺钉2与探头夹具5固连；超声发射探头1和超声接收探头4采用可变角度探头，可以激发和接收不同模式的兰姆波，在每个扫查点，完成两探头连接线上所有焊缝41质量(焊缝宽度、焊接缺陷等)的检测；
[0030] 所述的探头夹具5上端与第一光轴34固连，两侧通过滑杆36实现与第一固定支架9、第二固定支架8的滑动连接；
[0031] 所述的连接机构包括第一机架13、第二机架15、第三机架17；其中，第一机架13通过左右两侧的第一销29、第一滑轨30实现与第二机架15的滑动连接，并通过第一锁紧旋钮14固定与第二机架15之间的位置，第一销29与第一机架13通过螺纹连接的方式固连；第二机架15通过上下两侧的第二销31、第二滑轨32实现与第三机架17的滑动连接，并通过第二锁紧旋钮16固定与第三机架17之间的位置，第二销31通过螺纹连接的方式与第二机架15固连；
[0032] 所述的行走机构包括电机12、主动轮6、前从动轮38及后从动轮26；其中，电机12由四个均布的内六角螺钉7固定在第三固定支架28上，并通过第一轴3连接带动主动轮6转动；第二轴37与第二固定支架8固连，并带动前从动轮38和后从动轮26转动，前从动轮38和后从动轮26与主动轮6配合，实现整个检测装置的行走；
[0033] 所述的轴向调节机构包括第三固定支架28、固定座21、连杆19、滑动连接件40；其中，第三固定支架28通过第三轴20与第一机架13转动连接；固定座21通过两侧的第二螺钉23与第一机架13固连；连杆19与滑动连接件40固连，并通过滑动连接件40与滑槽18的滑动，实现与第三固定支架28的滑动连接，达到第三固定支架28绕第一机架13转动的目的；通过第三锁紧旋钮22的旋紧，确定连杆19与固定座21的相对位置，实现第三固定支架28转动角度的固定，完成无论在检测平板试件39还是曲面试件42时，整个检测装置轴向调节作用；
[0034] 所述的上下调节机构包括第四固定支架10、第一固定支架9、第二固定支架8、第一调节弹簧35、第二调节弹簧44、滑杆36、第一光轴34、第二光轴43；其中，第四固定支架10通过第四轴24与第三固定支架28固连，可根据被检测件的板厚，选择第一调节孔25或第二调节孔27上下粗调调节机构的位置；第一固定支架9通过四个螺栓11安装在第四固定支架10上；滑杆36、第二光轴43与第二固定支架8固定连接，与第一固定支架9滑动连接，实现前从动轮38、后从动轮26、超声发射探头1和超声接收探头4能够实时随被检测试件表面高度的波动而上下移动；第一调节弹簧35通过第一光轴34布置在探头夹具5和第一固定支架9之间；两个第二调节弹簧44分别通过第二光轴43布置在第二固定支架8和第一固定支架9之间；第一调节弹簧35和第二调节弹簧44上下微调前从动轮38、后从动轮26、超声发射探头1和超声接收探头4的同时，确保即使在对复杂几何表面的试件检测时，超声发射探头1和超声接收探头4也可以与被检测表面保持良好耦合，实现检测装置的自适应扫描检测；
[0035] 所述的连接机构可以根据被检测试件宽度，连续调节机架长度；
[0036] 所述的探头夹具、连接机构、行走机构、轴向调节机构及上下调节机构均轴对称分布于整个装置两侧，中间通过连接件45，由两个第三螺钉33固定连接。
