CN109596799A - 一种焊缝检测装置 - Google Patents

Abstract

一种焊缝检测装置，涉及管道检测领域。其焊缝检测包括基板、支柱、横梁、连杆、摄像头、激光笔和检测组件，检测组件包括两组检测头。检测头包括滑轨、滑块和探头。支柱分设于基板四角。横梁平行设置并分设于基板两端，横梁连接于支柱之间。多根连杆平行设置且连接于横梁之间。每根连杆均连接有检测组件，每个检测组件的两组检测头间隔设置。滑块可滑动地配合于滑轨，滑块固定连接于连杆，探头连接于滑轨的远离基板一端的端部，滑轨的靠近基板一端同滑块之间连接有拉簧。横梁两端设有滚轮，滚轮的转动轴心线均平行于连杆。摄像头和激光笔均设于基板并朝向探头设置。其测量精度高，能快速、准确地对焊缝进行全面检测。

Description

一种焊缝检测装置

技术领域

本发明涉及管道检测领域，具体而言，涉及一种焊缝检测装置。

背景技术

现有的焊缝检测装置中，有一部分结构较为简单，成本也较低，但是检测精度十分受限，使用起来也非常不方便。还有一部分检测精度比较高，且使用起来比较快捷方便，但是其结构复杂，生产难度大、成本高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种焊缝检测装置，其测量精度高，测量方便快捷，能够快速、准确地对焊缝进行全面有效的检测，结构简单，生产成本低，适合推广使用。

本发明的实施例是这样实现的：

一种焊缝检测装置，其包括：基座、导轨、升降台、立柱、第一支杆、第二支杆、调节杆和焊缝检测端头。导轨垂直于基座设置，升降台可滑动地配合于导轨。基座还设有平行于导轨的第一丝杆和用于同第一丝杆传动连接的第一动力装置，第一丝杆同升降台传动配合。焊缝检测端头包括基板、支柱、横梁、连杆、摄像头、激光笔和检测组件，检测组件包括两组检测头。检测头包括滑轨、滑块和探头。

立柱架设于升降台并沿高度方向设置，调节杆垂直于立柱设置并由升降台朝升降台外部延伸。第一支杆的一端铰接于立柱，另一端连接于基板。第二支杆的一端铰接于第一支杆，另一端可拆卸地连接于调节杆，以对第一支杆形成支撑。支柱为4根，4根支柱分设于基板的远离第一支杆一侧的四角。横梁为2根，2根横梁平行设置并分设于基板的相对两端，横梁连接于两根支柱之间。连杆为多根，多根连杆平行间隔设置且均连接于两根横梁之间。每根连杆均连接有检测组件，每个检测组件的两组检测头均沿连杆的轴向间隔设置，且检测组件沿垂直于连杆的方向呈直线阵列排布。滑块可滑动地配合于滑轨，滑块固定连接于连杆，滑轨垂直于基板设置，探头连接于滑轨的远离基板一端的端部，滑轨的靠近基板一端同滑块之间连接有拉簧。每个检测组件的两组探头均朝向远离基板的一侧设置并朝二者之间延伸。横梁的两端均设有滚轮，滚轮位于横梁的远离基板一侧，滚轮的转动轴心线均平行于连杆。摄像头和激光笔均设于基板并朝向探头设置。

进一步地，沿连杆的轴向，每个检测组件的两组检测头之间的间距相等并取二者之间最短连线的中点为预设点，多个检测组件的预设点均位于同一直线且直线垂直于连杆。摄像头和激光笔二者的轴心线均垂直于直线并同直线相交。

进一步地，第二支杆的靠近调节杆的一端开设有通孔，调节杆沿其轴向开设有多个均匀间隔设置的螺孔，第二支杆与调节杆之间由螺杆可拆卸地连接。

进一步地，升降台还设置有第二丝杆以及同第二丝杆传动连接的第二动力装置，第二丝杆沿导轨的宽度方向设置，且第二丝杆平行于连杆设置，立柱同第二丝杆螺纹配合。

进一步地，第一动力装置和第二动力装置均为伺服电机。

进一步地，基座设置有带刹车的万向轮和驻车机构。

进一步地，基座还设置有用于校准探头的校准装置，校准装置和调节杆分设于导轨的两侧。第一支杆相对立柱转动具有第一转动止点和第二转动止点。第一支杆位于第一转动止点时，第一支杆由可拆卸地连接于调节杆的第二支杆支撑。第一支杆位于第二转动止点时，探头贴合于校准装置。

进一步地，基座还设置有水箱和水泵，水泵的出水口由输水管连接至探头以对探头进行冷却。

进一步地，基座的两侧还设置有用于挂携电缆的挂钩。

本发明实施例的有益效果是：

本发明实施例提供的焊缝检测装置对焊缝进行检测时，通过控制第一动力装置来使第一丝杆驱动升降台沿导轨滑动，使升降台的高度适应相应的待检测钢管的高度，从而使焊缝检测端头能够顺利地对待检测钢管进行准确检测。利用第一支杆和第二支杆对焊缝检测端头进行支撑，能够使焊缝检测端头能够稳定地对待检测钢管进行检测。当在检测完毕后，还可以将第二支杆从调节杆拆卸下来，使第一支杆朝近地一侧转动，便于对探头进行清洗。

在进行检测时，当将升降台的位置调节合适后，将焊缝检测端头的滚轮与待检测钢管的表面相贴合，并使待检测钢管的轴心线同滚轮的转动轴心线保持平行，此时，探头会同待检测钢管的表面相贴合，且探头会被待检测钢管朝靠近基板的一侧推动。在拉簧的拉力作用下，探头始终保持与待检测钢管表面贴合。

由于摄像头和激光笔均设于基板并朝向探头设置，通过摄像头观察由激光笔发生出的激光在待检测钢管上的具***置，可以对整个焊缝检测端头相对于钢管的位置进行修正和调整。控制焊缝检测装置沿待检测钢管的轴向移动，使由激光笔发生出的激光照射与待检测钢管的焊缝上，即可保证探头贴合于待检测钢管的焊缝。由于检测组件在沿垂直于连杆的方向上呈直线阵列排布，检测组件沿待检测钢管的轴向在焊缝上均匀分布，实现多检测点综合取样检测，使得对焊缝的监测采样点更加可靠，有助于提高检测的准确性。

当检测开始后，沿待检测钢管的周向将其进行转动，在滚轮的疏导作用下，待检测钢管相对于探头顺利转动，于是探头就能够顺利地对整个焊缝进行全面检测。当待检测钢管无法被转动时，也可以控制焊缝检测端头贴合待检测钢管的表面沿待检测钢管的周向转动来完成对整个焊缝的检测。

通过以上操作，能够快速地对整个焊缝完成检测，配合摄像头还能够对整个焊缝的外部完整度进行直接观察，有助于对重点检测部位进行确认，以利用焊缝检测装置对重点部位进行重点检测。

需要说明的是，检测头的设置方式有助于提高探头同待检测钢管之间的贴合紧密度，便于探头顺利地贴合于待检测钢管的表面，且保证在待检测钢管转动过程中探头与待检测钢管之间仍然能够保持有效贴合。这大大提高了检测过程的连续性和可靠性，有助于保持检测数据的连续性，便于得出焊缝的360°情况分布图，从而对整个焊接状况进行有效评估和控制。

总体而言，本发明实施例提供的焊缝检测装置测量精度高，测量方便快捷，能够快速、准确地对焊缝进行全面有效的检测，结构简单，生产成本低，适合推广使用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的焊缝检测装置的示意图；

图2为图1中焊缝检测装置的焊缝检测端头的示意图。

图标：2000-焊缝检测装置；2100-基座；2200-导轨；2300-第一丝杆；2400-第一动力装置；2500-升降台；2510-立柱；2520-第一支杆；2530-第二支杆；2540-调节杆；1000-焊缝检测端头；100-基板；110-支柱；120-横梁；130-连杆；200-摄像头；300-激光笔；410-滑轨；411-延伸臂；420-滑块；430-探头；500-滚轮；600-第二动力装置；710-万向轮；720-驻车机构；800-校准装置；910-水箱；920-水泵；930-挂钩。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“平行”、“垂直”等并不表示要求部件绝对平行或垂直，而是可以稍微倾斜。如“平行”仅仅是指其方向相对“垂直”而言更加平行，并不是表示该结构一定要完全平行，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例

请参照图1～2，本实施例提供一种焊缝检测装置2000。焊缝检测装置2000包括：基座2100、导轨2200、升降台2500、立柱2510、第一支杆2520、第二支杆2530、调节杆2540和焊缝检测端头1000。

导轨2200垂直于基座2100设置，升降台2500可滑动地配合于导轨2200。基座2100还设有平行于导轨2200的第一丝杆2300和用于同第一丝杆2300传动连接的第一动力装置2400，第一丝杆2300贯穿升降台2500并同升降台2500螺纹配合。

焊缝检测端头1000包括基板100、支柱110、横梁120、连杆130、摄像头200、激光笔300和检测组件，检测组件包括两组检测头。检测头包括滑轨410、滑块420和探头430。

立柱2510架设于升降台2500并沿高度方向设置，调节杆2540垂直于立柱2510设置并由升降台2500朝升降台2500外部延伸。第一支杆2520的一端铰接于立柱2510，另一端连接于基板100。第二支杆2530的一端铰接于第一支杆2520，另一端可拆卸地连接于调节杆2540，以对第一支杆2520形成支撑。

支柱110为4根，4根支柱110分设于基板100的远离第一支杆2520一侧的四角。横梁120为2根，2根横梁120平行间隔设置并分设于基板100的相对两端，横梁120连接于两根支柱110之间。连杆130为多根，多根连杆130平行间隔设置且均连接于两根横梁120之间。

每根连杆130均连接有检测组件，每个检测组件的两组检测头均沿连杆130的轴向间隔设置，且检测组件沿垂直于连杆130的方向呈直线阵列排布。

滑块420可滑动地配合于滑轨410，滑块420固定连接于连杆130，滑轨410垂直于基板100设置，探头430连接于滑轨410的远离基板100一端的端部，滑轨410的靠近基板100一端同滑块420之间连接有拉簧(图中未示出)。每个检测组件的两组探头430均朝向远离基板100的一侧设置并朝二者之间延伸。

横梁120的两端均设有滚轮500，滚轮500位于横梁120的远离基板100一侧，滚轮500的转动轴心线均平行于连杆130。摄像头200和激光笔300均设于基板100并朝向探头430设置。

利用焊缝检测装置2000对焊缝进行检测时，通过控制第一动力装置2400来使第一丝杆2300驱动升降台2500沿导轨2200滑动，使升降台2500的高度适应相应的待检测钢管的高度，从而使焊缝检测端头1000能够顺利地对待检测钢管进行准确检测。利用第一支杆2520和第二支杆2530对焊缝检测端头1000进行支撑，能够使焊缝检测端头1000能够稳定地对待检测钢管进行检测。当在检测完毕后，还可以将第二支杆2530从调节杆2540拆卸下来，使第一支杆2520朝近地一侧转动，便于对探头430进行清洗。

在进行检测时，当将升降台2500的位置调节合适后，将焊缝检测端头1000的滚轮500与待检测钢管的表面相贴合，并使待检测钢管的轴心线同滚轮500的转动轴心线保持平行，此时，探头430会同待检测钢管的表面相贴合，且探头430会被待检测钢管朝靠近基板100的一侧推动。在拉簧的拉力作用下，探头430始终保持与待检测钢管表面贴合。

由于摄像头200和激光笔300均设于基板100并朝向探头430设置，通过摄像头200观察由激光笔300发生出的激光在待检测钢管上的具***置，可以对整个焊缝检测端头1000相对于钢管的位置进行修正和调整。控制焊缝检测装置2000沿待检测钢管的轴向移动，使由激光笔300发生出的激光照射与待检测钢管的焊缝上，即可保证探头430贴合于待检测钢管的焊缝。由于检测组件在沿垂直于连杆130的方向上呈直线阵列排布，检测组件沿待检测钢管的轴向在焊缝上均匀分布，实现多检测点综合取样检测，使得对焊缝的监测采样点更加可靠，有助于提高检测的准确性。

当检测开始后，沿待检测钢管的周向将其进行转动，在滚轮500的疏导作用下，待检测钢管相对于探头430顺利转动，于是探头430就能够顺利地对整个焊缝进行全面检测。当待检测钢管无法被转动时，也可以控制焊缝检测端头1000贴合待检测钢管的表面沿待检测钢管的周向转动来完成对整个焊缝的检测。

通过以上操作，能够快速地对整个焊缝完成检测，配合摄像头200还能够对整个焊缝的外部完整度进行直接观察，有助于对重点检测部位进行确认，以利用焊缝检测装置2000对重点部位进行重点检测。

需要说明的是，检测头的设置方式有助于提高探头430同待检测钢管之间的贴合紧密度，便于探头430顺利地贴合于待检测钢管的表面，且保证在待检测钢管转动过程中探头430与待检测钢管之间仍然能够保持有效贴合。这大大提高了检测过程的连续性和可靠性，有助于保持检测数据的连续性，便于得出焊缝的360°情况分布图，从而对整个焊接状况进行有效评估和控制。

总体而言，焊缝检测装置2000测量精度高，测量方便快捷，能够快速、准确地对焊缝进行全面有效的检测，结构简单，生产成本低，适合推广使用。

进一步地，沿连杆130的轴向，每个检测组件的两组检测头之间的间距相等并取二者之间最短连线的中点为预设点，多个检测组件的预设点均位于同一直线且直线垂直于连杆130。摄像头200和激光笔300二者的轴心线均垂直于直线并同直线相交。通过该设计，能够进一步提高摄像头200和激光笔300对于调节探头430位置的精确度，提高检测准确度。

进一步地，第二支杆2530的靠近调节杆2540的一端开设有通孔，调节杆2540沿其轴向开设有多个均匀间隔设置的螺孔，第二支杆2530与调节杆2540之间由螺杆可拆卸地连接。通过该设计，将第二支杆2530配合于调节杆2540的不同螺孔，能够改变第一支杆2520相对于升降台2500的支撑角度，从而改变焊缝检测端头1000与待检测钢管的接触角度。当待检测钢管的外径不同时，通过上述调整，能够使焊缝检测端头1000以最好的角度与待检测钢管贴合，以使焊缝检测装置2000能够适应不同的钢管并保持最高的检测精度。

进一步地，升降台2500还设置有第二丝杆以及同第二丝杆传动连接的第二动力装置600，第二丝杆沿导轨2200的宽度方向设置，且第二丝杆平行于连杆130设置，立柱2510同第二丝杆螺纹配合。通过该设计，利用第二动力装置600即可实现将焊缝检测端头1000沿钢管的轴向移动，从而使得对焊缝检测端头1000的调节更加方便精确，从而使焊缝检测端头1000能够准确地对准焊缝，提高检测结果的可靠度。

进一步地，在本实施例中，第一动力装置2400和第二动力装置600均为伺服电机。

进一步地，基座2100设置有带刹车的万向轮710和驻车机构720。通过该设计，使得焊缝检测装置2000具有较好的移动性能，同时在进行检测时，又能够保持其位置的稳定，以使检测工作顺利进行。

进一步地，基座2100还设置有用于校准探头430的校准装置800，校准装置800和调节杆2540分设于导轨2200的两侧。第一支杆2520相对立柱2510转动具有第一转动止点和第二转动止点。第一支杆2520位于第一转动止点时，第一支杆2520由可拆卸地连接于调节杆2540的第二支杆2530支撑。第一支杆2520位于第二转动止点时，探头430贴合于校准装置800。在本实施例中，校准装置800设置为检测标尺，用于校准检测头的探头430之间的间距和相邻两个检测组件之间的间距。

进一步地，基座2100还设置有水箱910和水泵920，水泵920的出水口由输水管连接至探头430以对探头430进行冷却。

进一步地，基座2100的两侧还设置有用于挂携电缆的挂钩930。

进一步地，滑轨410的端部具有平行且间隔设置的两根延伸臂411，探头430有阻尼地铰接于两根延伸臂411之间。通过该设计，能够通过调节探头430相对于滑轨410的安装角度，来使探头430适应不同外径的待检测钢管，确保在对不同外径的待检测钢管进行检测时，探头430都能够与焊缝进行有效贴合，以提高检测数据的可靠度。通过将探头430有阻尼地铰接于两根延伸臂411之间，不仅能够实现对探头430安装角度的灵活调节，还能够保证在对探头430调节完毕后，探头430能够稳定地维持相应的安装角度，提高设备的使用稳定性。

综上所述，焊缝检测装置2000测量精度高，测量方便快捷，能够快速、准确地对焊缝进行全面有效的检测，结构简单，生产成本低，适合推广使用。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种焊缝检测装置，其特征在于，包括：基座、导轨、升降台、立柱、第一支杆、第二支杆、调节杆和焊缝检测端头；所述导轨垂直于所述基座设置，所述升降台可滑动地配合于所述导轨；所述基座还设有平行于所述导轨的第一丝杆和用于同所述第一丝杆传动连接的第一动力装置，所述第一丝杆同所述升降台传动配合；所述焊缝检测端头包括基板、支柱、横梁、连杆、摄像头、激光笔和检测组件，所述检测组件包括两组检测头；所述检测头包括滑轨、滑块和探头；

所述立柱架设于所述升降台并沿高度方向设置，所述调节杆垂直于所述立柱设置并由所述升降台朝所述升降台外部延伸；所述第一支杆的一端铰接于所述立柱，另一端连接于所述基板；所述第二支杆的一端铰接于所述第一支杆，另一端可拆卸地连接于所述调节杆，以对所述第一支杆形成支撑；所述支柱为4根，4根所述支柱分设于所述基板的远离所述第一支杆一侧的四角；所述横梁为2根，2根所述横梁平行设置并分设于所述基板的相对两端，所述横梁连接于两根所述支柱之间；所述连杆为多根，多根所述连杆平行间隔设置且均连接于两根所述横梁之间；每根所述连杆均连接有所述检测组件，每个所述检测组件的两组所述检测头均沿所述连杆的轴向间隔设置，且所述检测组件沿垂直于所述连杆的方向呈直线阵列排布；所述滑块可滑动地配合于所述滑轨，所述滑块固定连接于所述连杆，所述滑轨垂直于所述基板设置，所述探头连接于所述滑轨的远离所述基板一端的端部，所述滑轨的靠近所述基板一端同所述滑块之间连接有拉簧；每个所述检测组件的两组所述探头均朝向远离所述基板的一侧设置并朝二者之间延伸；所述横梁的两端均设有滚轮，所述滚轮位于所述横梁的远离所述基板一侧，所述滚轮的转动轴心线均平行于所述连杆；所述摄像头和所述激光笔均设于所述基板并朝向所述探头设置。

2.根据权利要求1所述的焊缝检测装置，其特征在于，沿所述连杆的轴向，每个所述检测组件的两组所述检测头之间的间距相等并取二者之间最短连线的中点为预设点，多个所述检测组件的所述预设点均位于同一直线且所述直线垂直于所述连杆；所述摄像头和所述激光笔二者的轴心线均垂直于所述直线并同所述直线相交。

3.根据权利要求1所述的焊缝检测装置，其特征在于，所述第二支杆的靠近所述调节杆的一端开设有通孔，所述调节杆沿其轴向开设有多个均匀间隔设置的螺孔，所述第二支杆与所述调节杆之间由螺杆可拆卸地连接。

4.根据权利要求1所述的焊缝检测装置，其特征在于，所述升降台还设置有第二丝杆以及同所述第二丝杆传动连接的第二动力装置，所述第二丝杆沿所述导轨的宽度方向设置，且所述第二丝杆平行于所述连杆设置，所述立柱同所述第二丝杆螺纹配合。

5.根据权利要求4所述的焊缝检测装置，其特征在于，所述第一动力装置和所述第二动力装置均为伺服电机。

6.根据权利要求1所述的焊缝检测装置，其特征在于，所述基座设置有带刹车的万向轮和驻车机构。

7.根据权利要求1所述的焊缝检测装置，其特征在于，所述基座还设置有用于校准所述探头的校准装置，所述校准装置和所述调节杆分设于所述导轨的两侧；所述第一支杆相对所述立柱转动具有第一转动止点和第二转动止点；所述第一支杆位于第一转动止点时，所述第一支杆由可拆卸地连接于所述调节杆的所述第二支杆支撑；所述第一支杆位于第二转动止点时，所述探头贴合于所述校准装置。

8.根据权利要求1所述的焊缝检测装置，其特征在于，所述基座还设置有水箱和水泵，所述水泵的出水口由输水管连接至所述探头以对所述探头进行冷却。

9.根据权利要求1所述的焊缝检测装置，其特征在于，所述基座的两侧还设置有用于挂携电缆的挂钩。