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专利号: 2021104476515
申请人: 杭州电子科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-08-18
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种超声波自动检测装置,包括超声检测模块(1)和机械臂移动装置(3);其特征在于:所述的超声检测模块(1)包括压力传感器(1.1)、第一连接盘(1.2)、液压伸缩管(1.4)、第二连接盘(1.5)、测距传感器(1.6)和超声收发器(1.7);第一连接盘(1.2)通过压力传感器(1.1)安装在机械臂移动装置(3)的末端;第二连接盘(1.5)间隔设置在第一连接盘(1.2)的外侧,且与第一连接盘(1.2)通过多根液压伸缩管(1.4)连接;各液压伸缩管(1.4)沿着第一连接盘(1.2)轴线的周向均布;液压伸缩管(1.4)的侧壁中设置有螺旋限制层(4.3);各液压伸缩管(1.4)均连接到液压源,且能够各自独立进行充排液控制;第二连接盘(1.5)的外侧安装有超声收发器(1.7)和多个测距传感器(1.6);各个测距传感器(1.6)沿着超声收发器(1.7)的周向均布。

2.根据权利要求1所述的一种超声波自动检测装置,其特征在于:所述的第二连接盘(1.5)与第一连接盘(1.2)的中心位置之间连接有扭转限制簧(1.3);扭转限制簧(1.3)呈螺旋状且具有弹性。

3.根据权利要求1所述的一种超声波自动检测装置,其特征在于:各测距传感器(1.6)与各根液压伸缩管(1.4)的底端分别对齐。

4.根据权利要求1所述的一种超声波自动检测装置,其特征在于:所述的螺旋限制层(4.3)采用内外双层结构;内层采用能够伸缩的弹性材料,外层为尼龙编织网;所述的压力传感器(1.1)采用六轴力/力矩传感器。

5.根据权利要求1所述的一种超声波自动检测装置,其特征在于:所述超声收发器(1.7)的外端端部的形状与被测物体的形状对应。

6.根据权利要求1所述的一种超声波自动检测装置,其特征在于:所述的液压伸缩管(1.4)使用液压伸缩管制备装置制备得到;液压伸缩管制备装置包括注射管(6.1),上端盖(6.2)、外筒身(6.3)、连接耳(6.4)和下端盖(6.5);外筒身(6.3)外侧面底部的两侧均固定有一个连接耳(6.4);下端盖(6.5)的顶面上设置有筒身安装位;筒身安装位的两侧固定有连接座;外筒身(6.3)的底端设置在下端盖(6.5)上的筒身安装位中;下端盖(6.5)上的两个连接座与外筒身(6.3)上的两个连接耳通过螺杆可拆卸连接;外筒身(6.3)的顶端与上端盖(6.2)的底部可拆卸连接;上端盖(6.2)的底面上设置有限制层固定接口;竖直设置的注射管(6.1)穿过上端盖(6.2)的中心位置,且与下端盖(6.5)的顶面间隔设置;当限制层固定接口上安装螺旋限制层(4.3)时,螺旋限制层(4.3)环绕在注射管(6.1)的周围,且与注射管(6.1)不接触。

7.根据权利要求1所述的一种超声波自动检测装置,其特征在于:所述的机械臂移动装置(3)安装在回转底座(2)上;所述的回转底座(2)包括上支撑板(2.1)、滚珠(2.2)、转向支撑杆(2.3)、旋转舵机(2.4)和下支撑板(2.5);下支撑板(2.5)固定在固定平台上;下支撑板(2.5)上固定有竖直设置且沿下支撑板(2.5)轴线的周向均布的多根转向支撑杆(2.3);转向支撑杆(2.3)的顶端设置有球座;球座的顶部设置有球形凹槽;各球形凹槽内均设置有能够自由转动的滚珠(2.2);上支撑板(2.1)同轴设置在下支撑板(2.5)的正上方;上支撑板(2.1)的底面上设置有环形沟槽;各滚珠(2.2)抵住上支撑板(2.1)底部的环形沟槽;上支撑板(2.1)由旋转舵机(2.4)驱动进行旋转。

8.根据权利要求1所述的一种超声波自动检测装置,其特征在于:所述的机械臂移动装置(3)包括底部支架(3.1)、第一电机(3.2)、第一连接架(3.3)、第二电机(3.4)、第二连接架(3.5)、第三电机(3.6)和末端安装架(3.7);底部支架(3.1)通过螺栓固定在上支撑板(2.1)上;第一连接架(3.3)的内端与底部支架(3.1)的中部铰接;第一连接架(3.3)的外端与第二连接架(3.5)的内端铰接;第二连接架(3.5)的外端与末端安装架(3.7)的内端铰接;第一电机(3.2)安装在底部支架(3.1)上,且输出轴与第一连接架(3.3)的内端固定;第二电机(3.4)安装在第二连接架(3.5)的内端,且输出轴与第一连接架(3.3)的外端固定;第三电机(3.6)安装在末端安装架(3.7)上,且输出轴与第二连接架(3.5)的外端固定;所述的超声检测模块(1)安装在末端安装架(3.7)上。

9.根据权利要求1所述的一种超声波自动检测装置,其特征在于:所述的液压源采用液压注射泵(5);每个液压伸缩管(1.4)各自连接到一个液压注射泵(5);液压注射泵(5)包括步进电机(5.4)、注射器(5.3)、电机支架(5.2)和活塞推板(5.1);注射器(5.3)的筒身和步进电机(5.4)均安装在电机支架(5.2)上;步进电机(5.4)输出轴与螺杆同轴固定;螺杆与活塞推板(5.1)上的螺纹孔旋接;注射器(5.3)的活塞杆与活塞推板(5.1)固定;注射器(5.3)的注射口与对应的液压伸缩管(1.4)通过软管连接。

10.一种线缆内部损伤检测方法,其特征在于:采用如权利要求1所述的超声波自动检测装置;具体步骤如下:

步骤一、将被测线缆平躺放置到工作台上;工作台在机械臂移动装置(3)末端的移动范围内;

步骤二、机械臂移动装置带动超声检测模块接近被测线缆的目标检测位置,各测距传感器(1.6)检测自身到线缆的距离;当其中一个测距传感器(1.6)检测到的距离值小于距离阈值时,机械臂移动装置的移动速度降低;当压力传感器(1.1)检测到压力,且压力值达到压力阈值时,机械臂移动装置停止运动;

步骤三、根据各测距传感器(1.6)检测到的距离值大小,各液压伸缩管(1.4)进行伸长或缩短,调整超声收发器(1.7)的姿态,使得各测距传感器(1.6)检测到的距离值的极差小于预设值,从而使得超声收发器(1.7)正对线缆;

步骤四、超声收发器(1.7)对线缆进行超声检测,生成超声图像,判断被测线缆内部是否存在芯线偏心或损伤。