DE202020100206U1

DE202020100206U1 - Ultrasonic probe assembly

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Publication number: DE202020100206U1
Application number: DE202020100206.6U
Authority: DE
Original assignee: Battenberg Robotic & Co KG GmbH
Current assignee: Battenberg Robotic & Co KG GmbH
Priority date: 2020-01-16
Filing date: 2020-01-16
Publication date: 2021-04-19
Anticipated expiration: 2030-01-17

Abstract

Ultraschallprüfkopfanordnung (10, 100, 200, 300, 400, 500), umfassend ein Basiselement (16) sowie zumindest einen Ultraschallsensor (229), dem seinerseits eine mit einem Koppelmedium zu versehene Abdeckung (24), wie Membran, zugeordnet ist, gekennzeichnet durch eine das Koppelmedium an die Abdeckung (24, 224) abgebende Dosiereinrichtung (22, 122, 222) und zumindest eine Antriebseinrichtung (18, 20, 220) zur relativen Verstellung zwischen der Abdeckung und der Dosiereinrichtung.

Ultrasonic probe arrangement (10, 100, 200, 300, 400, 500), comprising a base element (16) and at least one ultrasonic sensor (229), which in turn is assigned a cover (24), such as a membrane, to be provided with a coupling medium, characterized by a metering device (22, 122, 222) that delivers the coupling medium to the cover (24, 224) and at least one drive device (18, 20, 220) for relative adjustment between the cover and the metering device.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Ultraschallprüfkopfanordnung umfassend ein Basiselement mit diesem zugeordneten Ultraschallsensor, dem seinerseits eine mit einem Koppelmedium versehene Abdeckung, wie Membran, zugeordnet ist.The invention relates to an ultrasonic probe arrangement comprising a base element with an ultrasonic sensor associated therewith, which in turn is associated with a cover provided with a coupling medium, such as a membrane.

Der DE 10 2005 043 776 A1 ist ein Ultraschallprüfkopf zu entnehmen, der an einem Industrieroboter befestigt ist. Dabei bildet der Ultraschallprüfkopf einen Endeffektor.The DE 10 2005 043 776 A1 shows an ultrasonic probe attached to an industrial robot. The ultrasonic probe forms an end effector.

Um einen punktgeschweißten Bereich eines Objektes zu überprüfen, wird nach der DE 11 2006 000 360 T5 ein Ultraschallprüfkopf benutzt, der von einem Roboterarm ausgeht.To check a spot-welded area of an object, the DE 11 2006 000 360 T5 uses an ultrasonic probe that comes from a robotic arm.

Bei der Ultraschallprüfung muss der Ultraschallprüfkopf, der den Ultraschallsensor und eine Ultraschallvorlaufstrecke umfasst, die von einem vorzugsweise rohrförmigen Gehäuse umgeben bzw. von diesem aufgenommen ist, mit dem zu prüfenden Gegenstand kontaktiert sein. Hierzu ist es erforderlich, dass sich zwischen dem Prüfkopf und dem Gegenstand ein Koppelmedium, wie Wasser oder Öl, befindet. Daher muss sichergestellt werden, dass im hinreichenden Umfang ein Koppelmedium zur Verfügung gestellt werden kann.During the ultrasonic test, the ultrasonic test head, which comprises the ultrasonic sensor and an ultrasonic feed path, which is surrounded by or received by a preferably tubular housing, must be in contact with the object to be tested. For this it is necessary that a coupling medium such as water or oil is located between the test head and the object. It must therefore be ensured that a sufficient amount of a coupling medium can be made available.

Der vorliegenden Erfindung liegt u.a. die Aufgabe zugrunde, eine Ultraschallprüfkopfanordnung derart weiterzubilden, dass problemlos ein Koppelmedium auf die dem Ultraschallsensor zugeordnete Abdeckung, wie Membran, aufgebracht werden kann.The present invention is based, inter alia, on the object of developing an ultrasonic probe arrangement in such a way that a coupling medium can be applied to the cover, such as the membrane, assigned to the ultrasonic sensor without any problems.

Ein weiterer Aspekt sieht vor, dass der Bereich optisch erfassbar ist, auf dem der Prüfkopf aufgesetzt werden soll.Another aspect provides that the area on which the test head is to be placed can be optically detected.

Zur Lösung der Aufgabe sieht die Erfindung u.a. im Wesentlichen vor, eine das Koppelmedium an die Abdeckung abgebende Dosiereinrichtung und zumindest eine Antriebseinrichtung zur relativen Verstellung zwischen der Abdeckung und der Dosiereinrichtung. Insbesondere ist vorgesehen, dass ein den zumindest einen Ultraschallsensor, eine von einem Gehäuse umgebende Ultraschallvorlaufstrecke sowie die Abdeckung umfassenden Ultraschallprüfkopf stationär von der Ultraschallprüfkopfanordnung ausgeht und die Dosiereinrichtung zu dem Ultraschallprüfkopf verstellbar ausgebildet ist, oder der Ultraschallprüfkopf zu der stationär von der Ultraschallprüfkopfanordnung ausgehenden Dosiereinrichtung verstellbar ausgebildet ist, oder sowohl der Ultraschallprüfkopf als auch die Dosiereinrichtung zu der Ultraschallprüfkopfanordnung verstellbar ausgebildet sind.In order to achieve the object, the invention essentially provides, inter alia, a metering device that delivers the coupling medium to the cover and at least one drive device for the relative adjustment between the cover and the metering device. In particular, it is provided that the at least one ultrasonic sensor, an ultrasonic feed line surrounding a housing and the ultrasonic test head comprising the cover extend in a stationary manner from the ultrasonic test head arrangement and the metering device is designed to be adjustable relative to the ultrasonic test head, or the ultrasonic test head is designed to be adjustable in relation to the metering device which is stationary from the ultrasonic test head arrangement is, or both the ultrasonic probe and the metering device are designed to be adjustable to the ultrasonic probe arrangement.

Dabei weist die Antriebseinrichtung zumindest einen Linearantrieb auf.The drive device has at least one linear drive.

Insbesondere ist vorgesehen, dass sich die Antriebseinrichtung aus einem Linearantrieb und einem Drehantrieb zusammensetzt.In particular, it is provided that the drive device is composed of a linear drive and a rotary drive.

Somit kann problemlos die Dosiereinrichtung auf die Abdeckung ausgerichtet werden, um auf die Abdeckung das Koppelmedium zu sprühen bzw. die Abdeckung zu benetzen. Hierzu weist die Dosiereinrichtung insbesondere zumindest eine Düse auf, über die das Koppelmedium auf die Abdeckung, insbesondere Membran, abgegeben wird.The metering device can thus be aligned with the cover without any problems in order to spray the coupling medium onto the cover or to wet the cover. For this purpose, the metering device has in particular at least one nozzle, via which the coupling medium is dispensed onto the cover, in particular the membrane.

Es besteht die Möglichkeit, dass die Dosiereinrichtung beabstandet zu der Abdeckung beim Abgeben des Koppelmediums verläuft oder derart zu dieser ausgerichtet ist, dass die Abdeckung randseitig von der Dosiereinrichtung umgeben, gegebenenfalls abgedichtet ist.It is possible for the metering device to run at a distance from the cover when the coupling medium is being dispensed or to be aligned with the latter in such a way that the cover is surrounded by the metering device on the edge, if necessary sealed.

Insbesondere zeichnet sich die Erfindung dadurch aus, dass der Ultraschallsensor bzw. - prüfkopf von einem von dem Basiselement ausgehenden Träger ausgeht, der mit einem eine Ultraschallvorlaufstrecke zur Verfügung stellenden, insbesondere rohrförmigen, Gehäuse verbunden ist, in dessen proximalem Bereich der Ultraschallsensor und in dessen distalem Bereich die Abdeckung vorgesehen sind.In particular, the invention is characterized in that the ultrasonic sensor or probe starts from a carrier extending from the base element, which is connected to a particularly tubular housing providing an ultrasonic feed path, the ultrasonic sensor in its proximal area and the distal one Area the cover are provided.

Dabei kann das die Vorlaufstrecke zur Verfügung stellende Gehäuse z.B. über eine Rändelmutter mit dem den Ultraschallsensor aufnehmenden Gehäuse verbunden sein, um z.B. eine abweichende Vorlaufstrecke einzusetzen.The housing that provides the feed path can be connected to the housing that accommodates the ultrasonic sensor, e.g. via a knurled nut, in order to use a different feed path, for example.

Der Linearantrieb, wie Spindelantrieb, weist ein verschiebbares Element, wie Rohrelement, auf, das von einer Halterung geführt aufgenommen ist, die insbesondere mit dem Träger verbunden ist. Dabei verläuft die Längsachse des verschiebbaren Elements des Linearantriebs, wie Spindelantriebs, parallel zur Längsachse des die Vorlaufstrecke zur Verfügung stellenden Gehäuses.The linear drive, such as a spindle drive, has a displaceable element, such as a tubular element, which is received in a guided manner by a holder, which is in particular connected to the carrier. The longitudinal axis of the displaceable element of the linear drive, such as the spindle drive, runs parallel to the longitudinal axis of the housing providing the feed path.

Vom distalen Endbereich, also vom freien Endbereich des verschiebbaren Elementes geht nach einer Alternativen eine weitere Halterung aus, mit der ein Drehantrieb verbunden ist. Dabei verläuft die Drehachse des Drehantriebs parallel zur Längsachse des Linearantriebs.According to an alternative, a further holder, to which a rotary drive is connected, extends from the distal end area, that is to say from the free end area of the displaceable element. The axis of rotation of the rotary drive runs parallel to the longitudinal axis of the linear drive.

Mit dem Drehantrieb, wie Servomotor, ist ein Schwenkelement verbunden, von dem beabstandet zur Drehachse die Dosiereinrichtung ausgeht.A swivel element is connected to the rotary drive, such as a servomotor, from which the metering device extends at a distance from the axis of rotation.

Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, dass vom distalen Endbereich des verschiebbaren Elementes die Dosiereinrichtung oder eine Halterung für die Dosiereinrichtung ausgeht, ohne dass ein Drehantrieb erforderlich ist. In diesem Fall ist insbesondere vorgesehen, dass die Dosiereinrichtung derart ausgebildet ist, dass der Strahl des Koppelmediums eine Kegelgeometrie aufweist, so dass die Abdeckung, wie Membran, problemlos mit dem Koppelmedium besprüht bzw. benetzt werden kann.However, there is also the possibility that from the distal end region of the displaceable element the metering device or a holder for the metering device goes out without a rotary drive being required. In this case it is provided in particular that the metering device is designed in such a way that the jet of the coupling medium has a conical geometry so that the cover, such as the membrane, can be sprayed or wetted with the coupling medium without any problems.

Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass die Längsachse der Sprühdüse und damit des Kegels die Längsachse des verschiebbaren Elementes unter einem Winkel α schneidet mit 45° ≤ α ≤ 75°, insbesondere 55°≤ α ≤ 65°.It is provided in particular that the longitudinal axis of the spray nozzle and thus of the cone intersects the longitudinal axis of the displaceable element at an angle α with 45 ° ≤ α 75 °, in particular 55 ° α 65 °.

Zum Besprühen der Membran muss nur das verschiebbare Element des Linearantriebs in einem Umfang über die Abdeckung hinaus verstellt werden, dass die Abdeckung vollständig mit dem Koppelmedium besprüht bzw. benetzt werden kann. Sodann wird die Sprühdüse, also die Dosiereinrichtung zurückgezogen, so dass Messungen ohne Behinderung durch die Dosiereinrichtung durchgeführt werden können.To spray the membrane, only the displaceable element of the linear drive has to be adjusted beyond the cover to such an extent that the cover can be completely sprayed or wetted with the coupling medium. The spray nozzle, that is to say the metering device, is then withdrawn so that measurements can be carried out without hindrance by the metering device.

Ferner ist vorgesehen, dass dem Träger zumindest ein Kraft- und/oder Momentensensor, insbesondere Kraft- und Momentensensor bzw. -sensoren, zugeordnet ist, um die Zustellkräfte bzw. auftretenden Momente der erfindungsgemäßen Ultraschallprüfkopfanordnung beim Kontaktieren eines zu messenden Objektes zu erfassen, damit eine Zerstörung der Abdeckung ausgeschlossen ist.It is further provided that at least one force and / or moment sensor, in particular force and moment sensor or sensors, is assigned to the carrier in order to detect the infeed forces or moments of the ultrasonic probe arrangement according to the invention when contacting an object to be measured, so that a Destruction of the cover is excluded.

Das Basiselement ist insbesondere als Flansch ausgebildet, um mit einem Roboter bzw. eines Arms eines solchen bzw. dessen Flansch verbunden zu werden.The base element is designed in particular as a flange in order to be connected to a robot or an arm of such a robot or its flange.

Um ein problemloses Ausrichten der Ultraschallmessanordnung bzw. Ultraschallprüfkopf auf ein zu prüfendes Objekt zu ermöglichen, ist in Weiterbildung vorgesehen, dass die Anordnung einen optischen Sensor, wie Kamera, umfasst. Insbesondere geht der optische Sensor von einer Halterung aus, die mit dem Träger verbunden ist. Ferner sollte der optische Sensor von einer Ringbeleuchtung umgeben sein.In order to enable problem-free alignment of the ultrasonic measuring arrangement or ultrasonic test head on an object to be tested, it is provided in a further development that the arrangement comprises an optical sensor, such as a camera. In particular, the optical sensor is based on a holder that is connected to the carrier. Furthermore, the optical sensor should be surrounded by a ring light.

Bei dem Ultraschallprüfkopf handelt es sich insbesondere um einen Phased-Array-Ultraschallprüfkopf mit einer Matrix von z.B. 10x10 bis 15x15 Sensoren.The ultrasonic probe is in particular a phased array ultrasonic probe with a matrix of e.g. 10x10 to 15x15 sensors.

Insbesondere zur Lösung eines weiteren Aspekts der vorliegenden Erfindung sieht ein selbstständiger Vorschlag vor, dass die zumindest ein Basiselement, einen Ultraschallsensor mit einer von einem vorzugsweise rohrförmigen Gehäuse umgebenen Ultraschallvorlaufstrecke sowie einen eine optische Achse aufweisenden optischen Sensor umfassende Ultraschallprüfkopfanordnung, die zuvor erläuterten Merkmale umfassen kann, sich dadurch auszeichnet, dass die optische Achse entlang der Ultraschallvorlaufstrecke oder ein Abbildungsstrahlengang, der in die optische Achse umlenkbar ist, entlang der Ultraschallvorlaufstrecke verläuft.In particular for solving a further aspect of the present invention, an independent proposal provides that the at least one base element, an ultrasonic sensor with an ultrasonic feed path surrounded by a preferably tubular housing and an optical sensor having an optical axis comprising the previously explained features, is characterized in that the optical axis runs along the ultrasound feed path or an imaging beam path which can be deflected into the optical axis runs along the ultrasound feed path.

Insbesondere ist vorgesehen, dass der Ultraschallprüfkopf, der den oder die Ultraschallsensoren sowie die Ultraschallvorlaufstrecke umfasst, schwenkbar zu dem Basiselement angeordnet ist.In particular, it is provided that the ultrasonic probe, which comprises the ultrasonic sensor (s) and the ultrasonic advance path, is arranged pivotably relative to the base element.

Um den Bereich optisch zu erfassen, auf dem der Ultraschallprüfkopf auf ein zu prüfendes Objekt, wie Schweißpunkt z.B. einer Karosserie, aufgesetzt werden soll, wird der optische Sensor benutzt. Dabei besteht die Möglichkeit, dass der optische Sensor z.B. von dem Basiselement der Ultraschallprüfkopfanordnung oder von der Aufnahme des Ultraschallprüfkopfs ausgeht.The optical sensor is used to optically detect the area on which the ultrasonic probe is to be placed on an object to be tested, such as a spot weld, e.g. a body. There is the possibility that the optical sensor starts, for example, from the base element of the ultrasonic probe arrangement or from the receptacle of the ultrasonic probe.

Hervorzuheben ist, dass mit dem Ultraschallprüfkopf eine optische Umlenkeinrichtung zur Umlenkung eines Abbildungsstrahlengangs in die optische Achse des optischen Sensors verbunden sein kann.It should be emphasized that an optical deflection device for deflecting an imaging beam path into the optical axis of the optical sensor can be connected to the ultrasonic test head.

Insbesondere ist hervorzuheben, dass mit dem Ultraschallprüfkopf eine Faseroptik verbunden ist, dessen optische Achse entlang Längsachse des Ultraschallprüfkopfes verläuft.In particular, it should be emphasized that a fiber optic is connected to the ultrasonic test head, the optical axis of which runs along the longitudinal axis of the ultrasonic test head.

Es besteht auch die Möglichkeit, dass ein optischer Sensor unmittelbar von der Aufnahme ausgeht. Unabhängig hiervon erfolgt beim Verschwenken des Prüfkopfs eine synchrone Mitbewegung des optischen Sensors bzw. der Faseroptik.There is also the possibility that an optical sensor starts directly from the recording. Independently of this, when the test head is swiveled, the optical sensor or the fiber optics also move synchronously.

Bei dem optischen Sensor handelt es sich insbesondere um eine Kamera.The optical sensor is in particular a camera.

Des Weiteren sieht die Erfindung vor, dass der Ultraschallprüfkopf schwenkbar von einer vorzugsweise gabelförmigen Halterung ausgeht, zwischen deren Schenkeln sich der Ultraschallprüfkopf erstreckt.Furthermore, the invention provides that the ultrasonic test head extends pivotably from a preferably fork-shaped holder, between the legs of which the ultrasonic test head extends.

Somit kann auch eine stationär angeordnete Dosiereinrichtung eingesetzt werden, zu der der Ultraschallprüfkopf ausgebildet wird.In this way, a metering device arranged in a stationary manner can also be used, to which the ultrasonic test head is designed.

Die Verschwenkbarkeit ermöglicht auch ein problemloses Ausrichten des Ultraschallprüfkopfes auf einen Messort wie Schweißpunkt.The pivotability also enables the ultrasonic probe to be easily aligned with a measurement location such as a welding point.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich nicht nur aus den Ansprüchen, den diesen zu entnehmenden Merkmalen - für sich und/oder in Kombination -, sondern auch aus der nachfolgenden Beschreibung von der Zeichnung zu entnehmenden bevorzugten Ausführungsbeispielen.Further details, advantages and features of the invention emerge not only from the claims, the features to be taken from them - individually and / or in combination - but also from the following description of preferred exemplary embodiments that can be taken from the drawing.

Es zeigen:

1 eine erste Ausführungsform einer Ultraschallprüfkopfanordnung,
2 die Ultraschallprüfkopfanordnung nach 1 mit einer Dosiereinrichtung in Betriebsstellung,
3 eine zweite Ausführungsform einer Ultraschallprüfkopfanordnung,
4 die Ultraschallprüfkopfanordnung nach 3 mit einer Dosiereinrichtung in Betriebsstellung,
5 eine dritte Ausführungsform einer Ultraschallprüfkopfanordnung,
6 eine vierte Ausführungsform einer Ultraschallprüfkopfanordnung,
7 eine fünfte Ausführungsform einer Ultraschallprüfkopfanordnung,
8 eine sechste Ausführungsform einer Ultraschallprüfkopfanordnung,
9 die Ausführungsform gemäß 5 mit verschwenktem Ultraschallprüfkopf,
10a -10c der Ultraschallprüfkopf gemäß 9 in verschiedenen Schwenkstellungen,
11 eine vergrößerte Darstellung des Ultraschallprüfkopfes gemäß 9, teilweise weggebrochen, und
12 der Ultraschallprüfkopf gemäß 9 mit zugeordneter Dosiereinrichtung.

Show it:

1 a first embodiment of an ultrasonic probe arrangement,
2 the ultrasonic probe arrangement according to 1 with a metering device in the operating position,
3rd a second embodiment of an ultrasonic probe arrangement,
4th the ultrasonic probe arrangement according to 3rd with a metering device in the operating position,
5 a third embodiment of an ultrasonic probe arrangement,
6th a fourth embodiment of an ultrasonic probe arrangement,
7th a fifth embodiment of an ultrasonic probe arrangement,
8th a sixth embodiment of an ultrasonic probe arrangement,
9 the embodiment according to 5 with swiveled ultrasonic probe,
10a - 10c the ultrasonic probe according to 9 in different swivel positions,
11 an enlarged view of the ultrasonic probe according to 9 , partially broken away, and
12th the ultrasonic probe according to 9 with assigned metering device.

Den 1 und 2 ist eine erste Ausführungsform einer Ultraschallprüfkopfanordnung 10 zu entnehmen, die als wesentlichen Bestandteil einen Ultraschallprüfkopf 12, der im Ausführungsbeispiel ein rohrförmiges Gehäuse 26 umfasst, das seinerseits über einen vorzugsweise rohrförmigen Träger 14 mit einem Basiselement 16 verbunden ist. Im Gehäuse 26 bzw. in dessen in der Zeichnung vorderen Bereich ist der Sensor bzw. Transducer angeordnet, der über ein Kabel 27 mit einer für die Ultraschallprüfung erforderliche Elektronik verbunden ist. Bevorzugterweise wird ein Phased-Array-Prüfkopf eingesetzt.The 1 and 2 Figure 3 is a first embodiment of an ultrasonic probe assembly 10 can be seen that an ultrasonic probe is an essential component 12th , in the exemplary embodiment a tubular housing 26th includes, which in turn via a preferably tubular support 14th with a base element 16 connected is. In the case 26th or in its front area in the drawing, the sensor or transducer is arranged, which is via a cable 27 is connected to electronics required for ultrasonic testing. A phased array probe is preferably used.

Das Basiselement 16 ist im Ausführungsbeispiel als Flanschplatte ausgebildet, um z.B. mit einem Roboter bzw. Roboterarm verbunden zu werden. Somit kann die Ultraschallprüfkopfanordnung 10 als Endeffektor ausgebildet sein.The basic element 16 is designed as a flange plate in the exemplary embodiment, for example to be connected to a robot or robot arm. Thus, the ultrasonic probe arrangement 10 be designed as an end effector.

Der Ultraschallprüfkopf 12 - auch vereinfacht Prüfkopf genannt - weist in gewohnter Weise ein rohrförmiges Gehäuse 28 für eine Ultraschallvorlaufstrecke auf, das endseitig von der Membran 24 verschlossen ist.The ultrasonic probe 12th - also called the test head in simplified form - has a tubular housing in the usual way 28 for an ultrasonic feed line on the end of the membrane 24 is locked.

Das Gehäuse 28 für die Vorlaufstrecke kann z.B. über eine Rändelmutter 30 von dem Gehäuse 26 gelöst werden, um eine andere Vorlaufstrecke einzusetzen. Auch ein Austausch der Membran 24 z.B. durch eine weitere Rändelmutter 32 ist möglich.The case 28 a knurled nut can be used, for example, for the advance section 30th from the housing 26th can be solved in order to use a different pre-run line. Also a replacement of the membrane 24 e.g. by another knurled nut 32 is possible.

Weitere wesentliche Bestandteile der Messkopfanordnung 10 sind eine einen Linearantrieb 18 sowie einen Drehantrieb 20 umfassende Antriebseinrichtung, mittels der eine Dosiereinrichtung 22 auf eine vorzugsweise als Membran ausgebildete Abdeckung 24 des Ultraschallprüfkopfs 12 ausgerichtet werden kann, um zum einen diese mit einem Koppelmedium, wie Wasser oder Öl, zu benetzen bzw. zu besprühen, und zum anderen beim Messen von z.B. Schweißpunkten mittels des in dem Messkopf 12 integrierten Ultraschallsensors zu der Abdeckung 24 beabstandet und zurückgezogen positioniert zu werden, wie dies der 1 prinzipiell zu entnehmen ist.Other essential components of the measuring head arrangement 10 are a linear drive 18th as well as a rotary drive 20th comprehensive drive device, by means of which a metering device 22nd on a cover preferably designed as a membrane 24 of the ultrasonic probe 12th can be aligned in order, on the one hand, to wet or spray them with a coupling medium, such as water or oil, and, on the other hand, when measuring, for example, welding points by means of the in the measuring head 12th integrated ultrasonic sensor to the cover 24 spaced and retracted, like this the 1 can be seen in principle.

Von dem Träger 14 gehen Halterungen 34, 36 aus, von denen eine als Innen- und Außenrohr 36, 38 ausgebildete und axial zueinander verschiebbare Elemente des Linearantriebs 18 und die andere einen optischen Sensor in Form einer Kamera 38 aufnehmen, die von einer Ringbeleuchtung 40 umgeben ist.From the carrier 14th go mounts 34 , 36 out, one of which as an inner and outer tube 36 , 38 formed and axially displaceable elements of the linear drive 18th and the other an optical sensor in the form of a camera 38 record by a ring light 40 is surrounded.

Von der Halterung 34 für den Linearantrieb 18 geht ein Längsschlitze aufweisendes Rohrelement 42 aus, innerhalb dessen das axial verschiebbare Innenrohr 36 geführt verstellbar ist.From the bracket 34 for the linear drive 18th is a tubular element having longitudinal slots 42 from, within which the axially displaceable inner tube 36 is adjustable.

Vom distalen, also äußeren freien Ende 44 des Innenrohrs 36 geht eine Z-förmig ausgebildete weitere Halterung 46 aus, von der ein senkrecht zur Längsachse des Innenrohrs 36 verlaufender Innenschenkel 48 mit dem Innenrohr 36 verbunden ist. Der Innenschenkel 48 geht über einen vertikal zu diesem verlaufenden Mittelschenkel 49 in einen parallel zum Innenschenkel 48 und in Richtung der Halterung 34 versetzt verlaufenden Außenschenkel 50 über. Mit dem Außenschenkel 50 ist der Drehantrieb 20 verbunden, von dem eine ein Schwenkelement bildende weitere Halterung 50 ausgeht, die vorzugsweise gleichfalls eine Z-Geometrie aufweist und von dessen parallel zu den Schenkeln 46, 50 der Halterung 44 verlaufendem Außenschenkel 54 die als Dosierkopf zu bezeichnende Dosiereinrichtung 52 ausgeht, wie aus den Fig. ersichtlich wird. Dabei ist die Drehachse des Drehantriebs 20 parallel zu der Längsachse des Linearantriebs 18 und somit des Innenrohrs 36 und folglich auch parallel zur Längsachse des die Vorlaufstrecke umgebenden Gehäuses 28 ausgerichtet. Infolgedessen ist ein problemloses Verstellen der Dosiereinrichtung 22 möglich.From the distal, i.e. outer, free end 44 of the inner tube 36 is another Z-shaped bracket 46 from, one of which is perpendicular to the longitudinal axis of the inner tube 36 running inner thigh 48 with the inner tube 36 connected is. The inner thigh 48 goes over a vertical center leg 49 into one parallel to the inner thigh 48 and towards the bracket 34 staggered outer thigh 50 above. With the outer thigh 50 is the rotary drive 20th connected, of which a further bracket forming a pivot element 50 proceeds, which preferably also has a Z geometry and of its parallel to the legs 46 , 50 the bracket 44 running outer thigh 54 the dosing device called the dosing head 52 proceeds, as can be seen from the figures. The axis of rotation of the rotary drive is here 20th parallel to the longitudinal axis of the linear drive 18th and thus the inner tube 36 and consequently also parallel to the longitudinal axis of the housing surrounding the feed path 28 aligned. As a result, the metering device can be adjusted without problems 22nd possible.

Soll von der Position in 1 ausgehend die Dosiereinrichtung 22 auf die Membran 24 ausgerichtet werden, so wird zunächst über den Linearantrieb 18 das Innenrohr 36 in der zeichnerischen Darstellung in einem Umfang verstellt, dass sich die Unterseite der Dosiereinrichtung 22 in einer Ebene befindet, die in der zeichnerischen Darstellung der 1 unterhalb und in der Darstellung der 2 oberhalb der von der Membran 24 aufgespannten Ebene verläuft. Sodann wird die Dosiereinrichtung 22 mittels des Drehantriebs 22 verschwenkt, um zu der Membran 24 ausgerichtet und im gewünschten Umfang zu dieser beabstandet oder gegebenenfalls auf den diese umgebenen Rand abgesetzt zu werden, um sodann die Außenfläche der Membran 24 mit einem Koppelfluid zu besprühen bzw. zu benetzen. Anschließend wird die Dosiereinrichtung 22 erneut zur Membran 24 beabstandet, verschwenkt und zurückgezogen, um in die Stellung gemäß 1 zu gelangen.Should from the position in 1 starting from the metering device 22nd on the membrane 24 are aligned, the linear drive is used first 18th the inner tube 36 Adjusted in the drawing to an extent that the underside of the metering device 22nd is located in a plane that is in the graphic representation of the 1 below and in the representation of the 2 above that of the membrane 24 spanned plane runs. Then the metering device 22nd by means of the rotary drive 22nd pivoted to get to the diaphragm 24 aligned and spaced apart from this to the desired extent or optionally placed on the edge surrounding it, in order then to the outer surface of the membrane 24 to be sprayed or wetted with a coupling fluid. Then the metering device 22nd again to the membrane 24 spaced, pivoted and withdrawn to the position according to 1 to get.

Zu der erfindungsgemäßen Ultraschallprüfkopfanordnung 10 ist des Weiteren anzumerken, dass von der Flanschplatte, also von dem Basiselement 16, eine Verkleidung 56 ausgeht, die u.a. einen in den Träger integrierten Kraft-/Momentensensor schützt. Mittels des Kraft-/Momentensensors werden Antastkräfte bzw. auftretende Momente beim Antasten des Messkopfs 12 an einem Objekt erfasst.To the ultrasonic probe arrangement according to the invention 10 it should also be noted that from the flange plate, i.e. from the base element 16 , a disguise 56 goes out, which among other things protects a force / moment sensor integrated in the carrier. By means of the force / torque sensor, probing forces or moments occurring when probing the measuring head are recorded 12th detected on an object.

Ergänzend ist anzumerken, dass von dem Flansch 16 ein Befestigungselement 56 ausgeht, mittels der Leitungen bzw. Verkabelungen fixiert bzw. geführt und zugentlastet werden können.It should also be noted that from the flange 16 a fastener 56 goes out, by means of the lines or cabling can be fixed or guided and relieved of strain.

Ferner ist ein Abschnitt einer Rohrleitung 58 dargestellt, mit der das Koppelmedium der Dosiereinrichtung 22 zugeführt wird, die zumindest eine nicht dargestellte Düse enthält, über die das Koppelmedium abgegeben wird.There is also a section of a pipeline 58 shown, with which the coupling medium of the dosing device 22nd is supplied, which contains at least one nozzle, not shown, via which the coupling medium is dispensed.

Den 3 und 4 ist eine weitere Ausführungsform einer Ultraschallprüfkopfanordnung 100 zu entnehmen, die vom Aufbau her der Ultraschallprüfkopfanordnung 10 entspricht, so dass für gleiche Elemente gleiche Bezugszeichen benutzt werden. Insoweit ist auch auf die Beschreibung der Ultraschallprüfkopfanordnung 10 zu verweisen. Abweichend von dieser ist zum Besprühen der Membran 24 nur ein Linearantrieb 118 erforderlich, von dessen distalem Ende 44 eine Dosiereinrichtung 122 ausgeht. Hierzu ist eine Halterung 146 vorgesehen, die zum einen mit dem Innenrohr 36 des Linearantriebs 18 und zum anderen mit der Dosiereinrichtung 122 verbunden ist.The 3rd and 4th Figure 3 is another embodiment of an ultrasonic probe assembly 100 to be taken from the structure of the ultrasonic probe arrangement 10 corresponds, so that the same reference numerals are used for the same elements. In this respect, the description of the ultrasonic probe arrangement is also referred to 10 to refer. A deviation from this is for spraying the membrane 24 just a linear drive 118 required, from its distal end 44 a metering device 122 goes out. There is a bracket for this 146 provided on the one hand with the inner tube 36 of the linear drive 18th and on the other hand with the dosing device 122 connected is.

Die Dosiereinrichtung 122 weist eine Düse auf, über die die Membran 24 mit einem Koppelmedium besprüht wird. Der Sprühstrahl des Koppelmediums weist eine Kegelform 102 auf, wie die 4 verdeutlicht. Dabei sollte Längsachse 104 des Kegels 102 Längsachse 106 des Innenrohrs 36 unter einem Winkel α mit 45° ≤ α ≤ 75°, insbesondere 55°≤ α ≤ 65°, schneiden. Somit kann die Membran 24 problemlos mit dem Koppelmedium besprüht werden.The dosing device 122 has a nozzle through which the membrane 24 is sprayed with a coupling medium. The spray jet of the coupling medium has a conical shape 102 on how that 4th made clear. It should be longitudinal axis 104 of the cone 102 Longitudinal axis 106 of the inner tube 36 Cut at an angle α with 45 ° α 75 °, in particular 55 ° α 65 °. Thus, the membrane 24 can easily be sprayed with the coupling medium.

Nach dem Besprühen wird die Dosiereinrichtung 122 mittels des Linearantriebs 18 zurückgezogen (Position in 3). Folglich kann problemlos gemessen werden, ohne dass die Dosiereinrichtung 122 zu einer Behinderung führt.After spraying, the metering device 122 by means of the linear drive 18th withdrawn (position in 3rd ). As a result, measurements can be carried out without any problems without the metering device 122 leads to a disability.

Den 5 bis 8 sind weitere Ausführungsformen von Ultraschallprüfkopfanordnungen zu entnehmen, die vom Aufbau her denen der 1 bis 4 entsprechen können, gleichwenn nicht sämtliche Elemente entsprechend denen der 1 bis 4 eingezeichnet sein müssen. Ungeachtet dessen wird auf die diesbezügliche Offenbarung ausdrücklich verwiesen.The 5 to 8th further embodiments of ultrasonic probe assemblies can be found which, in terms of structure, are those of the 1 to 4th may correspond, even if not all elements correspond to those of 1 to 4th must be drawn. Regardless of this, express reference is made to the relevant disclosure.

Nach den Ausführungsformen der 5 bis 8 besteht die Möglichkeit, dass der Ultraschallprüfkopf verschwenkt werden kann, ohne dass darauf verzichtet werden muss, Aufsetzpunkt des Prüfkopfes, also der jeweiligen Membran, optisch zu beobachten.According to the embodiments of 5 to 8th there is the possibility that the ultrasonic test head can be pivoted without having to forego the optical observation of the contact point of the test head, that is to say of the respective membrane.

Die Ultraschallprüfkopfanordnung 200 gemäß 5 weist einen Prüfkopf 212 auf, der schwenkbar von einer Halterung 214 aufgenommen ist, wobei die Schwenkachse senkrecht zur Längsachse des Prüfkopfes 212 und insbesondere parallel zur von dem Flansch 216 aufgespannten Ebene verläuft, der mit einem Roboterarm bzw. einem von diesem ausgehenden Flansch verbindbar ist.The ultrasonic probe assembly 200 according to 5 has a probe 212 on, which can be pivoted from a bracket 214 is added, the pivot axis being perpendicular to the longitudinal axis of the test head 212 and in particular parallel to that of the flange 216 Spanned plane runs, which can be connected to a robot arm or a flange extending therefrom.

Der Prüfkopf 212 selbst bzw. ein den Transducer aufnehmendes Gehäuse 218 kann von der Achse durchsetzt sein. Mittels eines Antriebs 220 kann der Prüfkopf 212 in gewünschtem Umfang verschwenkt werden, wie dies auch im Zusammenhang mit den 9 bis 11 näher erläutert wird.The probe 212 itself or a housing accommodating the transducer 218 can be penetrated by the axis. By means of a drive 220 can the probe 212 be pivoted to the desired extent, as also in connection with the 9 to 11 is explained in more detail.

In der 5 ist der Prüfkopf 212 in unverschwenkter Stellung dargestellt. Die Kamera 238, deren optische Achse parallel zu der Längsachse des Prüfkopfs 212 in unverschwenkter Stellung verläuft, ist entsprechend dem Ausführungsbeispiel der 1 bis 4 ortsfest zu der Flanschplatte 216 angeordnet, um den Aufsetzpunkt des Prüfkopfes 212 bzw. dessen Membran 224 auf einem Objekt wie Schweißpunkt erfassen zu können.In the 5 is the probe 212 shown in an unswiveled position. The camera 238 whose optical axis is parallel to the longitudinal axis of the probe 212 runs in an unswiveled position, is according to the embodiment of the 1 to 4th stationary to the flange plate 216 arranged around the contact point of the test head 212 or its membrane 224 to be able to detect on an object such as a welding point.

Um auch in verschwenkter Stellung eines Prüfkopfes den Bereich erfassen zu können, auf dem der Prüfkopf aufgesetzt werden soll, ist nach dem Ausführungsbeispiel der 7 eine Ultraschallprüfkopfanordnung 300 vorgesehen, bei der dem Prüfkopf 312 eine Faseroptik 340 zugeordnet ist, deren optische Achse parallel zur Längsachse des Prüfkopfes 312 verläuft. Die Optik der Faseroptik 340 ist mit dem Prüfkopf 312, z.B. mit dem die Vorlaufstrecke umgebenden Gehäuse oder dem den Transducer aufnehmenden Gehäuse 318 des Prüfkopfes 312 verbunden, der von der Schwenkachse durchsetzt ist, um den Prüfkopf 312 verschwenken zu können. Man erkennt in der 7 gleichfalls die Halterung 314, die den Prüfkopf 312 aufnimmt, sowie den prinzipiell angedeuteten Antrieb 320.In order to be able to detect the area on which the test head is to be placed even in the pivoted position of a test head, according to the exemplary embodiment, FIG 7th an ultrasonic probe assembly 300 provided with the probe 312 a fiber optic 340 is assigned whose optical axis parallel to the longitudinal axis of the probe 312 runs. The optics of fiber optics 340 is with the probe 312 , for example with the housing surrounding the flow path or the housing accommodating the transducer 318 of the probe 312 connected, which is penetrated by the pivot axis to the test head 312 to be able to pivot. One recognizes in the 7th likewise the bracket 314 who have the probe 312 takes up, as well as the principle indicated drive 320 .

Beim Verschwenken der Ultraschallprüfkopfanordnung 300 bewegt sich somit die Faseroptik 240 synchron mit dem Prüfkopf 312 mit.When pivoting the ultrasonic probe assembly 300 thus the fiber optic moves 240 synchronous with the probe 312 With.

Des Weiteren ist ein optischer Sensor 338 vorgesehen, der zur Auswertung der über die Faseroptik geleiteten Bilder dient.There is also an optical sensor 338 provided, which is used to evaluate the images transmitted via the fiber optics.

Der 6 ist eine Ultraschallprüfkopfanordnung 400 zu entnehmen, die von der Messkopfanordnung 300 gemäß 7 dahingehend abweicht, dass einem verschwenkbaren Ultraschallprüfkopf 412 ein optischer Sensor 438 ortsfest zugeordnet ist, der folglich die Schwenkbewegung des Prüfkopfs 412 synchron mit vollzieht. Die optische Achse des optischen Sensors 438, wie Kamera, ist somit stets entlang der Längsachse des Prüfkopfs 412 ausgerichtet. In diesem Falls ist der in der 6 eingezeichnete weitere optische Sensor nicht erforderlich.The 6th is an ultrasonic probe assembly 400 to be taken from the measuring head arrangement 300 according to 7th differs in that a pivotable ultrasonic probe 412 an optical sensor 438 Is fixedly assigned, which consequently the pivoting movement of the test head 412 synchronously with executes. The optical axis of the optical sensor 438 , like the camera, is therefore always along the longitudinal axis of the probe 412 aligned. In this case the one in the 6th further optical sensor not required.

In 8 ist eine Ultraschallprüfkopfanordnung 500 prinzipiell dargestellt, bei der entsprechend den Ausführungsbeispielen der 1 bis 4 ein als Kamera ausgebildeter optischer Sensor 538 ortsfest zu dem Flansch 516 angeordnet und über eine Halterung 536 mit dem von dem Flansch 516 ausgehenden Träger 514 verbunden ist. Um bei einem Verschwenken, also aus der Längsachsenrichtung des Trägers 514 herausgeschwenkten Position, wie diese der 8 zu entnehmen ist, den Bereich optisch erfassen zu können, auf dem der Prüfkopf 512 aufgesetzt werden soll, ist eine optische Umlenkeinrichtung, im Ausführungsbeispiel ein Spiegel 550, vorgesehen, mittels dessen der Abbildungsstrahlengang in die optische Achse den optischen Sensors 538 umgelenkt wird.In 8th is an ultrasonic probe assembly 500 shown in principle, in accordance with the exemplary embodiments of 1 to 4th an optical sensor designed as a camera 538 stationary to the flange 516 arranged and over a bracket 536 with that of the flange 516 outgoing carrier 514 connected is. To when pivoting, so from the longitudinal axis direction of the carrier 514 swiveled out position, like this one 8th it can be seen that the area on which the test head can be detected optically 512 is to be put on is an optical deflection device, in the exemplary embodiment a mirror 550 , provided, by means of which the imaging beam path into the optical axis of the optical sensor 538 is diverted.

Durch das Verschwenken der Prüfköpfe 212, 312, 412, 512 besteht die Möglichkeit, dass die Abdeckung, wie Membran, zu der das Koppelmedium angebenden Dosiereinrichtung ausgerichtet wird, ohne dass diese zwingend verstellbar bzw. verschwenkbar sein muss, wie dies anhand der 1 bis 4 erläutert worden ist.By pivoting the test heads 212 , 312 , 412 , 512 there is the possibility that the cover, such as the membrane, is aligned with the dosing device indicating the coupling medium, without this necessarily having to be adjustable or pivotable, as shown on the basis of FIG 1 to 4th has been explained.

So ist der 9 eine prinzipiell der Prüfkopfanordnung 200 entsprechende Prüfkopfanordnung 600 zu entnehmen, so dass gleiche Bezugszeichen wie in 5 verwendet werden.That's how it is 9 a principle of the probe arrangement 200 corresponding probe arrangement 600 so that the same reference numerals as in 5 be used.

In 9 ist der Prüfkopf 212, der einen oder mehrere Ultraschallsensoren, die Vorlaufstrecke und die insbesondere als Membran ausgebildete Abdeckung umfasst, in einer verschwenkten Stellung dargestellt. Hierzu wird der Antrieb 220 benutzt, der mit der Halterung 214 verbunden ist, die den Prüfkopf 212 aufnimmt und von der die Dreh- oder Schwenkachse ausgeht, die den Prüfkopf 212 durchsetzt. Man erkennt den als Kamera ausgebildeten optischen Sensor 238 mit diesen umgebender Ringbeleuchtung 240. Auch ist die Leitungs- bzw. die Kabelführung 256 dargestellt, durch die gleichzeitig eine Zugentlastung für die Leitung bzw. Kabel erfolgt, die zu den Antrieben 220 bzw. der Optik 228 bzw. zum Prüfkopf 212 bzw. der in den 5 und 9 nicht dargestellten Dosiereinrichtung führen.In 9 is the probe 212 , which comprises one or more ultrasonic sensors, the feed path and the cover, which is in particular designed as a membrane, is shown in a pivoted position. For this purpose the drive 220 used the one with the bracket 214 connected to the probe 212 receives and from which the axis of rotation or swivel originates that the test head 212 interspersed. The optical sensor designed as a camera can be seen 238 with these surrounding ring lighting 240 . The line or cable routing is also there 256 shown, which at the same time provide strain relief for the line or cables leading to the drives 220 or the optics 228 or to the test head 212 or the one in the 5 and 9 lead metering device not shown.

In der 9 ist die Vorlaufstrecke des Prüfkopfes 212 kürzer als die im Ausführungsbeispiel der 5, wie sich aus der Länge des Gehäuses 228 ergibt, das über die Rändelmutter 230 mit dem Gehäuse 218 des Transducers verbunden ist.In the 9 is the advance distance of the probe 212 shorter than that in the embodiment of 5 as can be seen from the length of the case 228 results in the knurled nut 230 with the case 218 of the transducer is connected.

Mittels des Antriebes 220 kann der Prüfkopf 212 in gewünschte Stellungen verschwenkt werden, wie den 10a, 10b und 10c zu entnehmen ist. In der 10a ist der Prüfkopf 212 in einer sogenannten Rückradposition dargestellt, in der die Längsachse des Prüfkopfs 212 parallel zur optischen Achse der Kamera 238 und senkrecht zu der von dem Flansch 216 aufgespannten Ebene verläuft. In der 10b ist der Prüfkopf 212 um 90° verschwenkt.By means of the drive 220 can the probe 212 be pivoted into desired positions, such as the 10a , 10b and 10c can be found. In the 10a is the probe 212 shown in a so-called rear wheel position, in which the longitudinal axis of the test head 212 parallel to the optical axis of the camera 238 and perpendicular to that of the flange 216 spanned plane runs. In the 10b is the probe 212 pivoted by 90 °.

Schließlich soll durch die 10c verdeutlicht werden, dass zwischen den Stellungen gemäß 10a und 10b beliebige Zwischenstellungen mittels des Antriebs 220 einstellbar sind.After all, through the 10c it should be made clear that between the positions according to 10a and 10b any intermediate positions by means of the drive 220 are adjustable.

Das mit dem bzw. den Sensoren verbundene Kabel 227, das das Gehäuse 226 durchsetzt, ist derart ausgelegt, dass die Schwenkbewegung durchgeführt werden kann, ohne dass Beschädigungen auftreten können.The cable connected to the sensor (s) 227 that is the case 226 interspersed, is designed in such a way that the pivoting movement can be carried out without damage occurring.

In 11 ist noch einmal der Prüfkopf 212 dargestellt, der das die Vorlaufstrecke umfassende Gehäuse 228, die Membran 24 sowie in dem Gehäuse 228 vorhandene bzw. mit dem Gehäuse 228 verbundene Ultraschallsensoren umfasst, die über einen Anschluss (Kabel) 229 mit einer Elektronik verbunden sind, um Ultraschallimpulse zu emittieren und reflektierte Ultraschallimpulse zu empfangen und sodann auswerten zu können.In 11 is the probe again 212 shown, the housing encompassing the feed line 228 , the membrane 24 as well as in the housing 228 existing or with the housing 228 includes connected ultrasonic sensors that have a connection (cable) 229 are connected to electronics in order to emit ultrasonic pulses and to receive reflected ultrasonic pulses and then to be able to evaluate them.

Ferner ist rein prinzipiell eine Drehachse 231 dargestellt, die mit der Halterung 214 verbunden ist, um den Prüfkopf 212 mittels des Antriebs 220 in zuvor erläutertem Umfang verschwenken zu können.Furthermore, in principle, there is an axis of rotation 231 shown with the bracket 214 connected to the probe 212 by means of the drive 220 to be able to pivot in the scope explained above.

Anhand der 12 soll verdeutlicht werden, dass der Prüfkopf 212 auf eine z.B. stationär angeordnete Dosiereinrichtung 222 mit Düse 223 ausgerichtet werden kann, um die Membran 224 z.B. mit Wasser oder Öl zu benetzen. Hierzu ist die Düse 223 derart ausgebildet, dass die Benetzungsflüssigkeit kegelförmig abgestrahlt wird, wie dies durch den Kegel 202 verdeutlicht wird.Based on 12th it should be made clear that the probe 212 to a metering device arranged in a stationary manner, for example 222 with nozzle 223 Can be aligned to the diaphragm 224 eg to wet with water or oil. The nozzle is for this purpose 223 designed in such a way that the wetting liquid is radiated in a conical manner, as is done by the cone 202 is made clear.

In der 12 erkennt man auch die Drehachse 231, die von der Halterung 214 ausgeht. Auch ist der Antrieb bzw. das diesen aufnehmende Gehäuse 220 dargestellt, der bzw. das gleichfalls mit der Halterung 214 verbunden sein kann.In the 12th you can also see the axis of rotation 231 that from the bracket 214 goes out. The drive or the housing accommodating it is also 220 shown, the or that also with the bracket 214 can be connected.

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

DE 102005043776 A1 [0002]DE 102005043776 A1 [0002]
DE 112006000360 T5 [0003]DE 112006000360 T5 [0003]

Claims

Ultraschallprüfkopfanordnung (10, 100, 200, 300, 400, 500), umfassend ein Basiselement (16) sowie zumindest einen Ultraschallsensor (229), dem seinerseits eine mit einem Koppelmedium zu versehene Abdeckung (24), wie Membran, zugeordnet ist, gekennzeichnet durch eine das Koppelmedium an die Abdeckung (24, 224) abgebende Dosiereinrichtung (22, 122, 222) und zumindest eine Antriebseinrichtung (18, 20, 220) zur relativen Verstellung zwischen der Abdeckung und der Dosiereinrichtung.Ultrasonic probe arrangement (10, 100, 200, 300, 400, 500), comprising a base element (16) and at least one ultrasonic sensor (229), which in turn is assigned a cover (24), such as a membrane, to be provided with a coupling medium, characterized by a metering device (22, 122, 222) that delivers the coupling medium to the cover (24, 224) and at least one drive device (18, 20, 220) for relative adjustment between the cover and the metering device.

Ultraschallprüfkopfanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein den zumindest einen Ultraschallsensor, eine von einem Gehäuse (28, 228) umgebende Ultraschallvorlaufstrecke sowie die Abdeckung (24, 224) umfassenden Ultraschallprüfkopf (12, 212, 312, 412, 512) stationär von der Ultraschallprüfkopfanordnung (10, 100, 200, 300, 400, 500) ausgeht und die Dosiereinrichtung (22, 122, 222) zu dem Ultraschallprüfkopf verstellbar ausgebildet ist, oder der Ultraschallprüfkopf zu der stationär von der Ultraschallprüfkopfanordnung ausgehenden Dosiereinrichtung verstellbar ausgebildet ist, oder sowohl der Ultraschallprüfkopf als auch die Dosiereinrichtung zu der Ultraschallprüfkopfanordnung verstellbar ausgebildet sind.Ultrasonic probe arrangement according to Claim 1 , characterized in that an ultrasonic test head (12, 212, 312, 412, 512) comprising the at least one ultrasonic sensor, an ultrasonic feed path surrounding a housing (28, 228) and the cover (24, 224) are stationary from the ultrasonic test head arrangement (10, 100, 200, 300, 400, 500) and the metering device (22, 122, 222) is designed to be adjustable to the ultrasonic test head, or the ultrasonic test head is designed to be adjustable to the metering device proceeding from the ultrasonic test head arrangement, or both the ultrasonic test head and the Dosing device are designed to be adjustable to the ultrasonic probe assembly.

Ultraschallprüfkopfanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinrichtung (18, 20, 220) ortsfest zu dem Basiselement (16, 216) angeordnet ist.Ultrasonic probe arrangement according to Claim 1 or 2 , characterized in that the drive device (18, 20, 220) is arranged in a stationary manner relative to the base element (16, 216).

Ultraschallprüfkopfanordnung nach zumindest einen der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinrichtung zumindest einen Linearantrieb (18) umfasst.Ultrasonic probe arrangement according to at least one of the preceding claims, characterized in that the drive device comprises at least one linear drive (18).

Ultraschallprüfkopfanordnung nach zumindest einen der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinrichtung einen Linearantrieb (18) und einen Drehantrieb (20) umfasst.Ultrasonic probe arrangement according to at least one of the preceding claims, characterized in that the drive device comprises a linear drive (18) and a rotary drive (20).

Ultraschallprüfkopfanordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ultraschallsensor (229) bzw. ein diesen aufnehmendes Gehäuse (26, 226) direkt oder indirekt mit einem ortsfest mit dem Basiselement (16) verbundenen, insbesondere rohrförmig ausgebildeten, Träger (14) verbunden ist.Ultrasonic probe arrangement according to at least one of the preceding claims, characterized in that the ultrasonic sensor (229) or a housing (26, 226) accommodating it, is connected directly or indirectly to a carrier (14) which is fixedly connected to the base element (16) and is in particular tubular. connected is.

Ultraschallprüfkopfanordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ultraschallsensor (229) mit einem eine Ultraschallvorlaufstrecke zur Verfügung stellenden, insbesondere rohrförmigen, Gehäuse (28, 218) verbunden oder diesem zugeordnet ist, an dessen distalem Ende oder mit diesem verbunden die Abdeckung (24), wie Membran, vorgesehen ist.Ultrasonic probe arrangement according to at least one of the preceding claims, characterized in that the ultrasonic sensor (229) is connected to or assigned to a housing (28, 218) providing an ultrasonic feed path, in particular a tubular housing, at its distal end or connected to this the cover (24), like membrane, is provided.

Ultraschallprüfkopfanordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein telekopierbar verschiebbares Element (36) des Linearantriebs (18), wie Spindelantrieb, von einer Halterung (34, 42) geführt ist, die insbesondere mit dem Träger (14) verbunden ist.Ultrasonic probe arrangement according to at least one of the preceding claims, characterized in that a telescopically displaceable element (36) of the linear drive (18), such as a spindle drive, is guided by a holder (34, 42) which is connected in particular to the carrier (14).

Ultraschallprüfkopfanordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Längsachse des verschiebbaren Elements (36), wie Innenrohr des Linearantriebs (18), parallel zur Längsachse des die Ultraschallvorlaufstrecke zur Verfügung stellenden Gehäuses (28) verläuft.Ultrasonic probe arrangement according to at least one of the preceding claims, characterized in that the longitudinal axis of the displaceable element (36), such as the inner tube of the linear drive (18), runs parallel to the longitudinal axis of the housing (28) providing the ultrasonic feed path.

Ultraschallprüfkopfanordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vom distalen Endbereich (44) des verschiebbaren Elements (36) des Linearantriebs (18) die Dosiereinrichtung (122) ausgeht.Ultrasonic probe arrangement according to at least one of the preceding claims, characterized in that the metering device (122) extends from the distal end region (44) of the displaceable element (36) of the linear drive (18).

Ultraschallprüfkopfanordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dosiereinrichtung (122) eine Sprühdüse aufweist, die derart ausgebildet ist, dass der Sprühstrahl des Koppelmediums eine Kegelformgeometrie aufweist.Ultrasonic probe arrangement according to at least one of the preceding claims, characterized in that the metering device (122) has a spray nozzle which is designed such that the spray jet of the coupling medium has a conical geometry.

Ultraschallprüfkopfanordnung nach zumindest Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass Längsachse (104) der Sprühdüse zur Längsachse (106) des verschiebbaren Elementes (36) unter einem Winkel α schneidet mit 45° ≤ α ≤ 75°, insbesondere 55°≤ α ≤ 65°.Ultrasonic probe arrangement according to at least Claim 9 , characterized in that the longitudinal axis (104) of the spray nozzle to the longitudinal axis (106) of the displaceable element (36) intersects at an angle α with 45 ° ≤ α ≤ 75 °, in particular 55 ° ≤ α ≤ 65 °.

Ultraschallprüfkopfanordnung nach zumindest Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass vom distalen Endbereich des verschiebbaren Elements (36) eine Halterung (46) ausgeht, die mit dem Drehantrieb (20) verbunden ist.Ultrasonic probe arrangement according to at least Claim 4 , characterized in that a holder (46) which is connected to the rotary drive (20) extends from the distal end region of the displaceable element (36).

Ultraschallprüfkopfanordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass von dem Drehantrieb (20) ein Schwenkelement (50) ausgeht, mit dem beabstandet zur Drehachse des Drehantriebs (20) die Dosiereinrichtung (22) verbunden ist.Ultrasonic probe arrangement according to at least one of the preceding claims, characterized in that a swivel element (50) extends from the rotary drive (20), to which the metering device (22) is connected at a distance from the axis of rotation of the rotary drive (20).

Ultraschallprüfkopfanordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dosiereinrichtung (22) ausgebildet ist, beim Benetzen der Abdeckung (24) mit einem Koppelmedium die Abdeckung randseitig abzuschließen.Ultrasonic probe arrangement according to at least one of the preceding claims, characterized in that the metering device (22) is designed to close off the cover at the edge when the cover (24) is wetted with a coupling medium.

Ultraschallprüfkopfanordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dosiereinrichtung (22) zumindest eine Düse zum Abgeben des Koppelmediums aufweist.Ultrasonic probe arrangement according to at least one of the preceding claims, characterized in that the metering device (22) has at least one nozzle for dispensing the coupling medium.

Ultraschallprüfkopfanordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Träger (14) und/oder dem Basiselement (16) zumindest ein Kraft-/Momentensensor verbunden ist oder diesen aufweist.Ultrasonic probe arrangement according to at least one of the preceding claims, characterized in that at least one force / torque sensor is connected to or has the support (14) and / or the base element (16).

Ultraschallprüfkopfanordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Basiselement (16) als Flansch ausgebildet ist, um mit einem Roboter bzw. einem Arm eines Roboters verbunden zu werden.Ultrasonic probe arrangement according to at least one of the preceding claims, characterized in that the base element (16) is designed as a flange in order to be connected to a robot or an arm of a robot.

Ultraschallprüfkopfanordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ultraschallmessanordnung (10) einen ortsfest zu dem Ultraschallsensor angeordneten optischen Sensor (38), wie Kamera, aufweist, der vorzugsweise über eine Halterung (16) mit dem Träger (14) verbunden ist.Ultrasonic probe arrangement according to at least one of the preceding claims, characterized in that the ultrasonic measuring arrangement (10) has an optical sensor (38), such as a camera, which is arranged fixedly to the ultrasonic sensor and which is preferably connected to the carrier (14) via a holder (16) .

Ultraschallprüfkopfanordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der optische Sensor (38) von einer Ringbeleuchtung (40) umgeben ist.Ultrasonic probe arrangement according to at least one of the preceding claims, characterized in that the optical sensor (38) is surrounded by a ring illumination (40).

Ultraschallprüfkopfanordnung (200, 300, 400, 500), vorzugsweise nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend ein Basiselement (216, 516), einen Ultraschallprüfkopf (212, 312, 412, 512) mit zumindest einem Ultraschallsensor (229) mit einer von einem, vorzugsweise rohrförmigen, Gehäuse (228) umgebenen Ultraschallvorlaufstrecke sowie einen eine optische Achse aufweisenden optischen Sensor (238, 338, 438, 538), dadurch gekennzeichnet, dass die optische Achse entlang der Ultraschallvorlaufstrecke oder ein Abbildungsstrahlengang, der in die optische Achse umlenkbar ist, entlang der Ultraschallvorlaufstrecke verläuft.Ultrasonic probe arrangement (200, 300, 400, 500), preferably according to at least one of the preceding claims, comprising a base element (216, 516), an ultrasonic probe (212, 312, 412, 512) with at least one ultrasonic sensor (229) with one of one , preferably tubular, housing (228) surrounded ultrasonic advance path and an optical sensor (238, 338, 438, 538) having an optical axis, characterized in that the optical axis along the ultrasonic advance path or an imaging beam path which can be deflected into the optical axis, runs along the ultrasound feed path.

Ultraschallprüfkopfanordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das die Ultraschallvorlaufstrecke umgebende Gehäuse (228) schwenkbar zu dem Basiselement (216, 516) angeordnet ist.Ultrasonic probe arrangement according to at least one of the preceding claims, characterized in that the housing (228) surrounding the ultrasonic advance path is arranged pivotably relative to the base element (216, 516).

Ultraschallprüfkopfanordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der die Ultraschallvorlaufstrecke und den Ultraschallsensor (229) umfassende Ultraschallprüfkopf (212, 312, 412, 512) von einer Aufnahme wie Halterung (214, 314) ausgeht, von der der optische Sensor (438) ausgeht oder ortsfest zu dieser angeordnet ist.Ultrasonic probe arrangement according to at least one of the preceding claims, characterized in that the ultrasonic probe (212, 312, 412, 512) comprising the ultrasonic forward path and the ultrasonic sensor (229) starts from a receptacle such as a holder (214, 314) from which the optical sensor ( 438) goes out or is fixed to it.

Ultraschallprüfkopfanordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Ultraschallprüfkopf (512) eine optische Umlenkeinrichtung (550) verbunden ist zur Umlenkung eines Abbildungsstrahlengangs in die optische Achse des optischen Sensors (538).Ultrasonic probe arrangement according to at least one of the preceding claims, characterized in that an optical deflecting device (550) is connected to the ultrasonic probe (512) for deflecting an imaging beam path into the optical axis of the optical sensor (538).

Ultraschallprüfkopfanordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Ultraschallprüfkopf (312) eine Faseroptik (340) verbunden ist, dessen optische Achse entlang Längsachse des Ultraschallprüfkopfes verläuft.Ultrasonic probe arrangement according to at least one of the preceding claims, characterized in that a fiber optic (340) is connected to the ultrasonic probe (312), the optical axis of which runs along the longitudinal axis of the ultrasonic probe.

Ultraschallprüfkopfanordnung vorzugsweise nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ultraschallprüfkopf (212, 312, 412, 512) schwenkbar von einer insbesondere gabelförmigen Halterung (314) ausgeht, zwischen deren Schenkeln sich der Ultraschallprüfkopf bzw. das den zumindest einen Sensor (229) aufnehmende Gehäuse (218, 318) erstreckt.Ultrasonic probe arrangement, preferably according to at least one of the preceding claims, characterized in that the ultrasonic probe (212, 312, 412, 512) extends pivotably from an in particular fork-shaped holder (314), between the legs of which the ultrasonic probe or the at least one sensor (229 ) receiving housing (218, 318).

Ultraschallprüfkopfanordnung nach zumindest Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der den zumindest einen Ultraschallsensor, die Vorlaufstrecke und die Abdeckung umfassende Ultraschallprüfkopf (212) mittels der Antriebseinrichtung (220) zu der Dosiereinrichtung (222) verschwenkbar ausgebildet ist.Ultrasonic probe arrangement according to at least Claim 1 , characterized in that the ultrasonic test head (212) comprising the at least one ultrasonic sensor, the feed section and the cover is designed to be pivotable relative to the metering device (222) by means of the drive device (220).

Ultraschallprüfkopfanordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das die Vorlaufstrecke umgebende Gehäuse (228) oder ein den zumindest einen Ultraschallsensor aufnehmendes Gehäuse (218) von einer Dreh- bzw. Schwenkachse (231) durchsetzt ist, die von einer ortsfest in der Ultraschallprüfkopfanordnung (200, 600) angeordneten Halterung (214) ausgeht.Ultrasonic probe arrangement according to at least one of the preceding claims, characterized in that the housing (228) surrounding the feed path or a housing (218) accommodating the at least one ultrasonic sensor is penetrated by a rotation or swivel axis (231) which is fixed in place by a Ultrasound probe assembly (200, 600) arranged bracket (214) starts.

Ultraschallprüfkopfanordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinrichtung (220) mit der Drehachse (231) verbunden ist.Ultrasonic probe arrangement according to at least one of the preceding claims, characterized in that the drive device (220) is connected to the axis of rotation (231).