静电吸附式焊点超声波自动检测装置及方法
专利汇可以提供静电吸附式焊点超声波自动检测装置及方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种静电 吸附 式焊点 超 声波 自动检测装置及方法，属于 无损检测 设备技术领域。由爬壁机构和校准机构构成；爬壁机构由辅助臂A、辅助臂B、辅助臂C、辅助臂D、主动臂A、主动臂B和 工作台 组成；校准机构由精准机构、 水 循环 机构构成；控制辅助臂和主动臂实现爬壁和栖息，控制校准机构实现焊点 定位 和检测，使之能在狭小半 密闭空间 、竖直 墙壁 、 天花 板上自由作业，并能在终端实时显示自身 位置 ；具有定位 精度 高、易于操控、运动过程中不对吸附面造成损伤等优点，且能实现检测数据的可追溯查询。，下面是静电吸附式焊点超声波自动检测装置及方法专利的具体信息内容。
1.一种静电吸附式焊点超声波自动检测装置，其特征在于：包括爬壁单元和扫查单元，所述扫查单元固定在爬壁单元上；所述爬壁单元由辅助臂A（1）、辅助臂B（2）、辅助臂C（3）、辅助臂D（4）、主动臂A（5）、主动臂B（6）和工作台（7）构成，辅助臂A D分别由履带A（9）、导向~
轮（11）、支撑轮（12）和张紧板（10）组成，主动臂A、B分别由主动轮（13）、减速电机（14）、舵机（15）、侧板（16）、履带B（9-1）、电刷滑环（17）、支撑轮B D（18、19、20）组成；辅助臂D（4）与主~
动臂B（6）通过副主动轮A（8）连接，辅助臂C（3）与主动臂B（6）通过副主动轮B（8-1）连接，辅助臂A（1）和辅助臂B（2）以同样的方式与主动臂A（5）相连接；主动臂A（5）、主动臂B（6）分别固定在工作台（7）的两侧；舵机（15）固定在侧板（16）上，舵机（15）顶端安装舵机舵盘（23），张紧板（10）通过中轴（21）、固定销钉（22）固定在舵机舵盘（23）上，通过控制系统控制舵机（15）的转动来驱动张紧板（10）绕中轴（21）的转动，实现辅助臂D（4）的转动，以同样的方式控制辅助臂A C（1 3）的转动；减速电机（14）通过驱动主动轮（13）的转动带动履带B（9-1）的~ ~
运动，履带B（9-1）带动副主动轮A（8）转动，副主动轮A（8）通过带动履带A（9）的运动来控制辅助臂D（4）的运动，以同样的方式控制辅助臂A C（1 3）的运动，从而实现整个运动机构的~ ~
运动，控制系统通过控制两个减速电机的差速转动来实现整个机器的转向；
所述的扫查单元由精准机构、水循环机构构成，其中精准机构固定在工作台（7）上，水循环机构固定在精准机构上；精准机构平行于工作台（7）方向为X轴、Y轴，垂直方向为Z轴，X轴固定在工作台（7）上，Y轴固定在X轴移动单元A、B（44、49）上，Z轴固定在Y轴移动单元（62）上，超声波探头（53）固定在Z轴移动单元（52）上；精准机构由丝杠A D（39、41、43、46）、步进~
电机A D（45、47、48、51）、X轴移动单元A B（44、49）、Y轴移动单元（62）、Z轴移动单元（52）、支~ ~
座A E（36、40、42、50、56）组成；水循环机构由固定在Y轴移动单元（62）上 的水槽（60）、固定~
在水槽（60）上的微型循环水泵（61）、固定在超声波探头（53）上的玻璃钢水槽（54）、玻璃钢水槽（54）上的细吸管（63）、微型雾化喷头（64）、橡胶密封圈（55）、连接玻璃钢水槽（54）与微型循环水泵（61）的进水管（58）、排水管（57）构成；步进电机B、C（47、48）通过丝杠A、C（39、
43）控制精准机构X轴的运动，步进电机A（45）通过丝杠B（41）控制精准机构Y轴的运动，步进电机D（51）通过丝杠D（46）控制精准机构Z轴的运动；使超声波探头始终与被检测面上焊点相对应；X轴移动单元A、B（44、49）上分别固定支座A（36）和步进电机A（45）；Y轴移动单元（62）上方固定步进电机D（51），下方安装有水槽（60），支座E（56）通过连接轴（59）固定在水槽（60）上，水槽（60）侧面安装微型循环水泵（61）；超声波探头（53）安装在Z轴移动单元（52）上；玻璃钢水槽（54）侧壁均匀开有小孔，小孔内装有细吸管（63），通过微型循环水泵（61）实现水的循环利用。
2.根据权利要求1所述的静电吸附式焊点超声波自动检测装置，其特征在于：所述的爬壁机构上设有吸附模块，吸附模块由电池组（38）、高压发生器（34）、处理器（37）、副主动轮A（8）、电刷滑环（17）、履带A、B（9、9-1）及导线所构成；副主动轮A（8）由导电轮A D（27、28、30、~
31）、接线端子A、B（24、24-1）、导电杆A、B（25、25-1）、绝缘套筒A、B（26、26-1）、绝缘连接柱（29）所组成，其中接线端子A（24）上的导电杆（25）与导电轮A、C（27、30）相接触，通过绝缘套筒（26）与导电轮B、D（28、31）相隔开，接线端子B（24-1）上的导电杆B（25-1）与导电轮B、D（28、31）相接触，通过绝缘套筒B（26-1）与导电轮A、C（27、30）相隔开；导电轮A D均由绝缘筒~
（32）、铜环（33）组成；接线端子A、B分别通过两个电刷滑环（17）与高压发生器（34）两端相连接，使导电轮A D带电，齿根（9-1-1）通过与导电轮A D相接触使整个履带带电，利用静电吸~ ~
附使整个机构吸附在待检测平面上。
3.根据权利要求1所述的静电吸附式焊点超声波自动检测装置，其特征在于：所述的履带A、B（9、9-1）为柔性双回字形双极性履带，其两侧设有齿根（9-1-1）、中间设有与两侧齿根相连接的双回字形电极（9-1-2），整个履带除齿根外双面包裹聚酰亚胺绝缘膜（9-1-3），齿根处单面覆盖聚酰亚胺绝缘膜（9-1-3），履带上双回字形电极宽度为0.5—5mm，其间距为
0.7—3mm，双回字形电极和齿根处均为铜质材料，双回字形电极处覆铜厚度为35微米，齿根处覆铜厚度为45—60微米，其中履带上未覆铜区域厚度小于覆铜区域厚度，电极拐角处进行倒角处理，电极端部为半柱形。
4.根据权利要求1所述的静电吸附式焊点超声波自动检测装置，其特征在于：检测方法步骤如下：
步骤（1）系统连接：连接微型循环水泵（61）、玻璃钢水槽（54）、橡胶密封圈（55）、排水管（57）、进水管（58）和超声波探头（53），调整微型雾化喷头（64）与超声波探头（53）高度与相对位置，保证待检测区域能均匀覆盖水膜；
步骤（2）对于冷冻干燥机隔板，控制系统通过隔板长与宽、点焊行列数、点焊监测计算出焊点的空间位置坐标，通过传感器模块来实现定位，控制减速电机和步进电机的运动，使探头准确运动到待检测焊点位置；对于轨道客车车身焊点的检测，控制系统通过车身骨架图与焊接时电阻焊机行走程序及传感器模块来定位焊点位置；
步骤（3）超声波探头（53）中轴线与待检测面的垂直交点和待测焊点中心重合，微型雾化喷头（64）进行喷水，步进电机D（51）运动，橡胶密封圈（55）与待检测面接触后，进行首次高度标记，使橡胶密封圈（55）紧密接触待检测面，直至超声波探头（53）与待检测表面接触，再次进行高度标定，控制系统打开检测系统，进行检测；单个焊点检测结束，微型循环水泵（61）工作，抽取残留在待检测工件表面残留水，步进电机D（51）运动至首次高度标定位置；
步骤（4）对于检测过程中每个时间节点，进行传感器模块位置与检测数据的信号反馈保存，反馈信号一方面保存在板载SD卡，另一方面通过信号收发模块发送给上位机，根据上位机内置算法，将所接收数据转换为扫描区域的C扫描图像，在上位机上进行A波形、C扫描图像和位置显示；
步骤（5）按照预设焊点位置，重复执行步骤（3）、（4），直到所有待检测焊点检测完成；检测完成之后步进电机回到初始位置，整个设备在减速电机和舵机的作用下，返回地面。
静电吸附式焊点超声波自动检测装置及方法
技术领域
背景技术
发明内容
D18、19、20组成；辅助臂D4与主动臂B6通过副主动轮A8连接，辅助臂C3与主动臂B6通过副主动轮B8-1连接，辅助臂A1和辅助臂B2以同样的方式与主动臂A5相连接；主动臂A5、主动臂B6分别固定在工作台7的两侧；舵机15固定在侧板16上，舵机15顶端安装舵机舵盘23，张紧板
10通过中轴21、固定销钉22固定在舵机舵盘23上，通过控制系统控制舵机15的转动来驱动张紧板10绕中轴21的转动，实现辅助臂D4的转动，以同样的方式控制辅助臂A C1 3的转动；
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减速电机14通过驱动主动轮13的转动带动履带B9-1的运动，履带B9-1带动副主动轮A8转动，副主动轮A8通过带动履带A9的运动来控制辅助臂D4的运动，以同样的方式控制辅助臂AC1 3的运动，从而实现整个运动机构的运动，控制系统通过控制两个减速电机的差速转动~ ~
来实现整个机器的转向。
56组成；水循环机构由固定在Y轴移动单元上62的水槽60、固定在水槽60上的微型循环水泵
61、固定在超声波探头53上的玻璃钢水槽54、玻璃钢水槽54上的细吸管63、微型雾化喷头
64、橡胶密封圈55、连接玻璃钢水槽54与微型循环水泵61的进水管58、排水管57构成；步进电机B、C47、48通过丝杠A、C39、43控制精准机构X轴的运动，步进电机A45通过丝杠B41控制精准机构Y轴的运动，步进电机D51通过丝杠D46控制精准机构Z轴的运动；使超声波探头始终与被检测面上焊点相对应；X轴移动单元A、B44、49上分别固定支座A36和步进电机A45；Y轴移动单元62上方固定步进电机D51，下方安装有水槽60，支座E56通过连接轴59固定在水槽60上，水槽60侧面安装微型循环水泵61；超声波探头53安装在Z轴移动单元52上；玻璃钢水槽54侧壁均匀开有小孔，小孔内装有细吸管63，通过微型循环水泵61实现水的循环利用。
30、31、接线端子A、B24、24-1、导电杆A、B25、25-1、绝缘套筒A、B26、26-1、绝缘连接柱29所组成，其中接线端子A24上的导电杆25与导电轮A、C27、30相接触，通过绝缘套筒26与导电轮B、D28、31相隔开，接线端子B24-1上的导电杆B25-1与导电轮B、D28、31相接触，通过绝缘套筒B26-1与导电轮A、C27、30相隔开；导电轮A D均由绝缘筒32、铜环33组成；接线端子A、B分别~
通过两个电刷滑环17与高压发生器34两端相连接，使导电轮A D带电，齿根9-1-1通过与导~
电轮A D相接触使整个履带带电，利用静电吸附使整个机构吸附在待检测平面上。
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32、绝缘筒；33、铜环；34、高压发生器；35、传感器组；36、支座A；37、处理器；38、电池组；39、丝杠A；40、支座B；41、丝杠B；42、支座C；43、丝杠C；44、X轴移动单元A；45、步进电机A；46、丝杠D；47、步进电机B；48、步进电机C；49、X轴移动单元B；50、支座D；51、步进电机D；52、Z轴移动单元；53、超声波探头；54、玻璃钢水槽；55、橡胶密封圈；56、支座E；57、排水管；58、进水管；59、连接轴；60、水槽；61、微型循环水泵；62、Y轴移动单元；63、细吸管；64、微型雾化喷头。
具体实施方式
辅助臂C3与主动臂B6通过副主动轮B8-1连接，辅助臂A1和辅助臂B2以同样的方式与主动臂A5相连接；主动臂A5、主动臂B6分别固定在工作台7的两侧；舵机15固定在侧板16上，舵机D15顶端安装舵机舵盘23，张紧板10通过中轴21、固定销钉22固定在舵机舵盘23上，通过控制系统控制舵机D15的转动来驱动张紧板10绕中轴21的转动，实现辅助臂D4的转动，以同样的方式控制辅助臂A C1、2、3的转动；减速电机14通过驱动主动轮13的转动带动履带B9-1的~
运动，履带B9-1带动副主动轮A8转动，副主动轮A8通过带动履带A9的运动来控制辅助臂D4的运动，以同样的方式控制辅助臂A C1 3的运动，从而实现整个运动机构的运动，控制系统~ ~
通过控制两个减速电机的差速转动来实现整个机器的转向。辅助臂A D分别通过四个舵机~
来控制，主动臂A、B分别通过固定在其上的两个减速电机驱动。
56组成；水循环机构由固定在Y轴移动单元上62的水槽60、固定在水槽60上的微型循环水泵
61、固定在超声波探头53上的玻璃钢水槽54、玻璃钢水槽54上的细吸管63、微型雾化喷头
64、橡胶密封圈55、连接玻璃钢水槽54与微型循环水泵61的进水管58、排水管57构成；步进电机B、C47、48通过丝杠A、C39、43控制精准机构X轴的运动，步进电机A45通过丝杠B41控制精准机构Y轴的运动，步进电机D51通过丝杠D46控制精准机构Z轴的运动；使超声波探头始终与被检测面上焊点相对应；X轴移动单元A、B44、49上分别固定支座A36和步进电机A45；Y轴移动单元62上方固定步进电机D51，下方安装有水槽60，支座E56通过连接轴59固定在水槽60上，水槽60侧面安装微型循环水泵61；超声波探头53安装在Z轴移动单元52上；玻璃钢水槽54侧壁均匀开有小孔，小孔内装有细吸管63，通过微型循环水泵61实现水的循环利用。
30、31、接线端子A、B24、24-1、导电杆A、B25、25-1、绝缘套筒A、B26、26-1、绝缘连接柱29所组成，其中接线端子A24上的导电杆25与导电轮A、C27、30相接触，通过绝缘套筒26与导电轮B、D28、31相隔开，接线端子B24-1上的导电杆B25-1与导电轮B、D28、31相接触，通过绝缘套筒B26-1与导电轮A、C27、30相隔开；导电轮A D均由绝缘筒32、铜环33组成；接线端子A、B分别~
通过两个电刷滑环17与高压发生器34两端相连接，使导电轮A D带电，齿根9-1-1通过与导~
电轮A D相接触使整个履带带电，利用静电吸附使整个机构吸附在待检测平面上。利用静电~
吸附使整个机构吸附在待检测平面上。
0.5—5mm，其间距为0.7—3mm，双回字形电极和齿根处均为铜质材料，双回字形电极处覆铜厚度为35微米，齿根处覆铜厚度为45—60微米，其中履带上未覆铜区域厚度小于覆铜区域厚度，电极拐角处进行倒角处理，电极端部为半柱形，防止由电荷聚集所引起的击穿。
度大于电极出覆铜厚度，其优势在于，齿根处运动过程中会出现磨损现象，较厚的覆铜膜会使履带寿面更长，且齿根处半侧裸露，在履带磨损后可以通过局部覆铜的方法，降低成本；
履带上未覆铜区厚度小于覆铜去厚度，一方面可以使加工更为简单，降低履带制作成本，另一方面由于在吸附过程中，整个履带压力作用下会局部微小变形，排出空隙处部分空气，形成一定负压，局部负压会进一步使正压力增加，增加正压力相当于增加吸附力。
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