一种应用于成型式建筑材料的探伤检测装置的制作方法

1.本发明涉及无损探伤技术领域，具体为一种应用于成型式建筑材料的探伤检测装置。


背景技术：

2.目前市面上已存在多种不同的探伤装置，这些探伤装置的类型有射线探伤、磁粉探伤、超声波探伤、红外线探伤等，这些探伤装置各有利弊，例如最常用的射线探伤装置适用性最广泛且不受材料的限制，但是射线探伤设备昂贵，还需要在射线探伤的一周添加屏蔽罩以减少射线对工作人员的损伤，后期设备维护的成本高。
3.磁粉探伤的原理并不复杂，将磁性粉末覆盖在探伤件的表面，由于材料内部的缺陷会影响自身磁畴的分布与方向，因此造成磁粉的分布出现差异；但是损伤识别需要经验丰富的工人用肉眼判断，不能达到到自动化探伤的效果，其次磁粉探伤适用于铁磁性元件，有很大的范围限制，磁粉探伤仅能表现探伤件缺陷的位置，无法判断损伤深度，无法为后期工艺的改善提供可观的依据。
4.超声波探伤适用于表面光洁平整的材料，其结构简单，易于操作；而红外探伤则多用于电子元件的检测，它能够轻易地发现电器元件运行时，因短路造成的异常升温；因此，目前对于金属建材的探伤检测，还不得不依赖昂贵的射线探伤或者磁粉探伤，无法实现节约设备成本的同时，又减轻工人的劳动强度。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种应用于成型式建筑材料的探伤检测装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
7.一种应用于成型式建筑材料的探伤检测装置，包括支架、传输机构、探伤机构、分拣机构，所述传输机构安装在支架上，所述探伤机构件及分拣机构分别安装在传输机构上，传输机构对建材进行传送，探伤机构用于建材的损伤检测，分拣机构对建材进行分选，探伤装置对建材主要经过三个环节的处理，分别是建材型号的识别、外部及内部的探伤检测、优劣的分拣；在建材的型号识别环节中，通过称取建材的重量以及测取感应电流量的方法，对建材进行综合地判断；在探伤环节中，利用线圈通入高频交流电产生交变磁场，交变磁场使铁磁性材料内部的磁畴快速变化，磁畴变化带动分子间相互摩擦产生热量，从而将建材进行适当地加热，通过超声波和红外线两种探测方式，对建材的外部及内部进行探伤检测；在建材的分拣环节中，通过拨分的方式分离质量有问题的建材，使它们流向不同的区域，实现自动分拣的功能。
8.进一步的，所述传输机构包括传输链、称重组件、感电组件，所述传输链包括第一传输链和第二传输链，所述第一传输链和第二传输链均安装在支架上，所述称重组件安装在第一传输链与第二传输链之间，所述感电组件安装在称重组件上，型号不同的建材重量
存在差异，称取建材重量便于初步判别型号，若建材重量相同但形状不同，不同形状的截面磁通量不一致，通过测取建材在磁场中运动，切割磁感线产生的感应电流量，对建材的形状进行判断，根据重量与感应电流量确定唯一的建材型号；本发明通过称取建材重以及测取建材感应电流量两种方式相结合的方法，达到型号识别的目的，型号识别对后期的探伤环节起重要作用，建材的型号包含其外轮廓以及形状信息，获取建材型号信息的探测器可以充分贴近待探伤件进行检测，减少周边环境对检测过程的影响，提高检测精度。
9.进一步的，所述称重组件包括底板，所述底板安装在第一传输链与第二传输链之间，底板上安装有至少一对称重器，每个称重器内设有压力传感器，每个称重器的压力传感器与控制系统电连接，每对所述称重器对称设置，每个所述称重器上设置有两个称重支架，两个所述称重支架上安装有锥形滚子，安装在每对称重器上的锥形滚子直径小的一端相互靠近，一对锥形滚子安装成中间低两端高的方式，在传输过程中保持建材处于一对锥形滚子中间的位置，在称重时适当调整建材的姿态；建材的重量施加到锥形滚子上，锥形滚子则通过称重支架将建材的重量传至称重器内的压力传感器，三对称重器均与建材接触，建材的整体重量被分成六个部分进行称重，每个称重器所承受的建材重量相对均匀，避免建材超出单个称重器的量程，便于利用重量对建材的型号进行初步的判断。
10.进一步的，所述感电组件包括两个电刷、电流感应器，两个所述电刷设置于底板上，两个电刷彼此互不接触，每个电刷与至少一个称重器上的锥形滚子连接，所述电流感应器安装在底板下方，电流感应器分别与电刷及控制系统电路连接，建材与锥形滚子为点接触，使得建材整体都搭在成对的锥形滚子之间，电刷与锥形滚子接触，电刷同时与电流感应器连接，建材在交变磁场中运动切割磁场，在电流感应器回路中产生感应电流，建材的截面越大，通过截面的磁通量越大，感应电流越强，通过对感应电流强度的识别，判断该建材的形状大小；通过建材的重量与形状确定建材的型号，为后期的探伤环节提供信号依据，方便探伤环节进行调整。
11.进一步的，所述探伤机构包括加热部件、导轨，所述加热部件包括两个线圈，两个所述线圈分别安装在底板的侧面；所述导轨通过两个导轨支架安装在第二传输链上，导轨上设置有至少两组移动组件，每组所述移动组件上设置有探测部件，所述移动组件沿着导轨移动，所述探测部件调节探测器到建材之间的距离；所述线圈、移动组件以及探测部件均与控制系统电路连接，建材的加热受两个因素影响，即电磁加热以及电阻加热；将两个线圈通入高频交流电后，两个线圈产生的交变磁场方向相同，建材在交变磁场中通过，建材内部排列不规律的磁畴受交变磁场的影响，不停地改变方向，磁畴迅速地变化带动材料分子相互摩擦，产生热量；其次建材自身在交变磁场中运动产生感应电流，感应电流的大小与交变磁场的强度有关，交变磁场强度越大，在建材上产生的感应电流量则越大，感应电流流过材料时，会产生电阻热，建材同时利用交变磁场以及感应电流使自生进行加热，利用高频磁场对铁磁性物质加热升温快，且材料加热更加均匀，加热后的材料向四周辐射红外线，为红外探伤做预处理。
12.进一步的，每组所述移动组件包括移动架，所述移动架的上方安装有伺服电机，所述伺服电机与控制系统电路连接，移动架上对称安装有两个齿轮，两个所述齿轮分为主齿轮与副齿轮，所述主齿轮与伺服电机轴连接，所述导轨对应主齿轮与副齿轮的位置上开设有齿槽，所述主齿轮以及副齿轮通过齿槽与导轨啮合传动，主齿轮与副齿轮对称安装在移
动架上，使移动架利用主齿轮与副齿轮嵌套在导轨上，使移动架与导轨的贴合更加地紧密牢靠，伺服电机带动主齿轮转动，主齿轮与导轨上的齿槽相配合，确保移动架的位移准确。
13.进一步的，所述导轨为闭环形，所述探测器在移动架的带动下沿着导轨进行环绕检测，导轨环绕在第二传输链上，伺服电机带动主齿轮转动，从而移动架在导轨上自由地移动，因此探测器可以检测到建材每面的损伤情况，避免探测时因为移动架在导轨上的行程有限，导致检测范围受限，闭环形的导轨确保了检测过程的连续性。
14.进一步的，每组所述探测部件包括齿轮电机、齿条，所述齿轮电机与控制系统电路连接，所述齿轮电机安装在移动架上，齿轮电机轴连接有调节齿轮，所述齿条与移动架滑动连接，所述调节齿轮与齿条啮合传动，齿条的一端安装有探测器，所述探测器包括超声探测器和红外探测器，超声探测器发出声波，声波碰撞到建材的表面反弹回到超声探测器，建材表面若是凹凸不平或者缺损，则声波到达正常表面并且回弹的时间相比于缺损之处要更快，通过对比声波回弹的时间差异，便能够判断出工件的表面损伤情况；红外探测器观察加热后建材的热成像图进行分析，随着时间的推移，建材由外向内散热，若建材内部存在缺陷，则缺陷之处热量损失的速度快于正常位置的散热速度，因此瑕疵之处会先于周围发生冷却，通过捕捉热成像图的变化情况，可以判断建材内部是否存在损伤以及损伤的形状范围，此外，红外探测器还能结合建材降温的时间，判断建材内部损伤的深度；本发明通过将超声探伤与红外探伤相结合的方式，准确地查探建材损伤情况，节约设备成本。
15.齿轮电机带动调节齿轮转动，调节齿轮带动齿条上下移动，方便的调整探测器与待探伤件之间的距离，两组探测器同时工作，超声探伤与红外探伤同时进行，不仅提升探查了精度，也提高探伤环节的工作效率。
16.进一步的，所述探测器通过转向部件安装在齿条上，所述转向部件使探测器在齿条上转动，转向部件拓展探测器的探测范围，使探测器灵活地探测建材上的边缘角落。
17.进一步的，所述传输机构还包括第三传输链，所述第三传输链安装在支架上，所述分拣机构包括分拣架、挡条、距离传感器，所述距离传感器设置在第三传输链上，所述分检架架设在第三传输链上，分拣架上安装有分拣电机，所述分拣电机轴连接有拨块，所述挡块安装在第三传输链上，所述距离传感器和分拣电机均与控制系统电路连接，分拣机构不仅可以区分正常与缺陷的建材，也可用区分不同型号的建材，实现了一机多能的功效，分拣机构实现了分拣的自动化，降低人工劳动强度。
18.与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：
19.1、本发明通过称重器对建材进行称重，并利用建材在交变磁场下产生的感应电流识别建材的形状，将称重与感应电流检测相结合，达到建材型号识别的目的；将线圈通入交流电产生交变磁场，利用交变的磁场对铁磁性物质进行加热，加热升温迅速，热量分布更加地均匀。
20.2、通过将超声探测与红外探测结合的方式，实现建材的内部与外部同时探伤，与昂贵的射线探伤设备相比，本发明所采用的方式更加的经济节省，与磁粉探伤相比，红外探测器还能结合建材降温的时间，判断建材内部损伤的深度，为后续的工艺改进提供可观的依据。
21.3、移动组件沿着导轨自由地移动，转向部件使探测器从不同的角度探测建材，检测到建材每面的损伤情况；探测器可以充分贴近待探伤件进行检测，减少周边环境对检测
过程的影响，提高检测精度；移动架在闭环形的导轨上运动连续地移动，确保探测过程的连续性，不会因为导轨行程的限制导致探测中断。
22.4、分拣机构不仅可以区分正常与缺陷的建材，也可用区分不同型号的建材，实现了一机多能的功效，分拣机构实现了分拣的自动化，降低人工劳动强度。
附图说明
23.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
24.图1是本发明一种应用于成型式建筑材料的探伤检测装置的整体轴测图；
25.图2是本发明一种应用于成型式建筑材料的探伤检测装置的部分结构示意图；
26.图3是本发明一种应用于成型式建筑材料的探伤检测装置的结构示意图；
27.图4是本发明一种应用于成型式建筑材料的探伤检测装置的结构示意图；
28.图5是本发明一种应用于成型式建筑材料的探伤检测装置的结构示意图；
29.图6是本发明一种应用于成型式建筑材料的探伤检测装置的结构示意图；
30.图中：1、支架；201、第一传输链；202、第二传输链；203、第三传输链；3、锥形滚子；4、称重器；5、称重支架；6、电刷；7、线圈；8、导轨支架；9、导轨；101、主齿轮；102、副齿轮；11、伺服电机；12、移动架；13、齿轮电机；14、调节齿轮；15、齿条；16、探测器；17、底板；18、分拣架；19、分拣电机；20、拨块；21、挡条。
具体实施方式
31.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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
32.请参阅图1-6，本发明提供技术方案：
33.一种应用于成型式建筑材料的探伤检测装置，包括支架1、传输机构、探伤机构、分拣机构，传输机构安装在支架1上，探伤机构件及分拣机构分别安装在传输机构上，传输机构对建材进行传送，探伤机构利用超声波和热量对建材进行损伤检测，分拣机构对建材进行分选，探伤装置对建材主要经过建材型号的识别、外部及内部的探伤检测、优劣的分拣的处理，通过称取建材的重量以及测取感应电流量的方法，对建材型号进行综合地判断；利用线圈7通入高频交流电产生交变磁场，使铁磁性材料内部的磁畴快速变化，进而带动分子间相互摩擦产生热量，对建材进行适当地加热，利用超声波和红外线两种探测方式，对建材的外部及内部同时进行探伤检测；最后通过分拣机构分离质量有问题的建材，实现自动分拣的功能。
34.传输机构包括传输链、称重组件、感电组件，传输链包括第一传输链201和第二传输链202，第一传输链201和第二传输链202均安装在支架1上。
35.称重组件包括底板17，底板17安装在第一传输链201与第二传输链202之间，底板17上安装有三对称重器4，每个称重器4内设置有压力传感器，每对称重器4相对设置，每个称重器4上设置有两个称重支架5，两个称重支架5之间安装有锥形滚子3，三对称重器4上的
锥形滚子3分两组，两组锥形滚子3直径小的一端相互靠近，每个称重器4内的压力传感器与控制系统(图中未画出)电路连接，压力传感器用于检测称重4器所受到的重力，一对锥形滚子3安装成中间低两端高的结构，在传输过程中保持建材处于一对锥形滚子3中间的位置；建材的重量施加到锥形滚子3上，锥形滚子3则通过称重支架5将建材的重量传至称重器4，三对称重器4均与建材接触，建材的整体重量由六个称重器4同时称重，避免建材重量超出单个称重器4的量程，使测量结果更准确。
36.感电组件安装在称重组件上，称取建材重量便于初步判别型号，感电组件包括两个电刷6、电流感应器(图中未画出)，两个电刷6设置于底板17上，两个电刷6彼此互不接触，两个电刷6分别与两组锥形滚子3相接触，电流感应器安装在底板17下方，电刷6与电流感应器电路连接，电流感应器与控制系统电路连接，建材与锥形滚子3为点接触，电刷6与锥形滚子3接触，电刷6同时与电流感应器连接，建材在交变磁场中运动切割磁场，在电流感应器回路中产生感应电流，通过对感应电流强度的识别，判断该建材的形状；若建材重量相同但形状不同，不同形状的截面磁通量不一致，通过测取建材在磁场中运动切割磁感线产生的感应电流量，进行形状判断，根据重量与感应电流量确定唯一的建材型号；型号识别对后期的探伤环节起重要作用，建材的型号包含其外轮廓以及形状信息，探测器16根据这些信号充分贴近建材进行检测。
37.探伤机构与控制系统电路连接，探伤机构包括加热部件、导轨9，加热部件包括两个线圈7，两个线圈7分别安装在底板17的侧面；导轨9通过两个导轨支架8安装在第二传输链202上，导轨9上设置有两组移动组件，每组移动组件上设置有探测部件，移动组件沿着导轨9移动，探测部件调节探测元件到建材之间的距离，建材的加热受电磁加热以及电阻热的影响，将两个线圈7通入高频交流电后，两个线圈7产生的交变磁场方向相同，建材在交变磁场中通过，建材内部的磁畴不停地改变方向，变化带动材料分子相互摩擦产生热量；其次建材自身在交变磁场中运动产生感应电流，感应电流流过材料时，会产生电阻热；建材同时利用交变磁场以及感应电流使自生进行加热，为红外探伤做预处理。
38.每组移动组件包括移动架12，移动架12的上方安装有伺服电机11，移动架12上对称安装有两个齿轮，两个齿轮分为主齿轮101与副齿轮102，主齿轮101与伺服电机11轴连接，导轨9对应主齿轮101与副齿轮102的位置上开设有齿槽，主齿轮101以及副齿轮102通过齿槽与导轨9啮合传动，导轨9的截面呈t形，主齿轮101与副齿轮102分别位于t形截面的两侧，使移动架12与导轨9的贴合更加地紧密牢靠，主齿轮101与导轨9上的齿槽相配合，确保移动架12的位移准确，导轨9为闭环形，探测器16在移动架12的带动下沿着导轨9进行环绕检测，保证探测的连续性，探测器16检测到建材每面的损伤情况，避免探测时因为移动架12在导轨9上的行程有限，导致检测范围受限。
39.每组探测部件包括齿轮电机13、齿条15，齿轮电机13安装在移动架12上，齿轮电机13轴连接有调节齿轮14，齿条15与移动架12滑动连接，调节齿轮14与齿条15啮合传动，探测器16通过转向部件(图中未画出)安装在齿条15上，转向部件转动探测器16，使探测器16灵活地探测建材上的边缘角落；探测器16包括超声探测器和红外探测器，超声探测器发出声波，声波碰撞到建材的表面反弹回到超声探测器，通过对比声波回弹的时间差异，便能够判断出工件的表面损伤情况；红外探测器观察加热后建材的热成像图进行分析，缺陷之处热量损失的速度快于正常位置的散热速度，通过捕捉热成像图的变化情况，判断建材内部是
否存在损伤以及损伤的形状范围。
40.分拣机构包括分拣架18、挡条21、距离传感器，距离传感器设置在第三传输链203上，分拣架18架设在第三传输链203上，分拣架18上安装有分拣电机19，分拣电机19轴连接有拨块20，挡条21安装在第三传输链203上，距离传感器和分拣电机19均与控制系统电路连接，分拣电机19转动拨块20，改变建材的位置和方向，使有缺陷的建材流向不同的区域，分拣机构不仅可以通过探伤结果区分正常与缺陷的建材，也可用识别不同类型的建材并对它们进行区分。
41.本发明的工作原理：
42.一个待探伤检测的建材沿着第一传输链201向后传送，首先经过称重组件，建材移动到锥形滚子3上，随着锥形滚子3的传送，建材保持在三对称重器4上的六个锥形滚子3之间，建材的重力施加在锥形滚子3上，锥形滚子3将建材的重力通过称重支架5传递到称重器4上，称重器4内的压力传感器记录建材的重量信息，由于使用了三对称重器4，建材与每一个锥形滚子3均接触，所以建材的总体重量是分开测量的，每个称重器4所承载的建材重量相对平均，避免建材重量超出称重器4的量程，使称重更加准确，通过重量信息，与先前设置的重量数据进行比较，初步判断建材的型号。
43.称重器4内的压力传感器检测到到建材重量的信号，重量信号利用控制系统启动加热部件，底板17左侧及右侧的两个线圈7通入高频电流，两个线圈7产生方向一致的交变的磁场，建材在交变磁场中移动，铁磁性物质中存在大量磁畴，这些磁畴在没有磁场干扰的情况下显得杂乱无章，在交变磁场的作用下，材料中的磁畴迅速地发生改变，变化的磁畴扰动分子进行摩擦，利用摩擦热量对建材进行加热。
44.锥形滚子3保持建材的位置不变的同时，也保证建材与锥形滚子3处于点接触的状态，在底板17上每一组的锥形滚子3均与一个电刷6相接触，两个电刷6与电流感应器连接，建材、锥形滚子3、电刷6及电流感应器形成了电流回路；建材在被加热的同时也在沿着锥形滚子3转动方向移动，建材切割交变磁场，在建材内产生感应电流；由于不同型号的建材轮廓形状不同，截面的大小也不相同，即通过截面的磁通量不相同，磁通量越多，感应电流越大，磁通量越少，感应电流越小，电流感应器通过识别建材所产生的感应电流大小，与先前设置的数据进行比较，判断建材的形状，同时结合建材的重量信息以及感应电流量的大小，判断当前建材的型号。
45.经过型号识别与加热的建材流到第二传输链202上，称重器4内的压力传感器感受不到建材的重量，控制系统启动探伤机构进行建材的探伤检测，探伤机构接收到与建材型号相关的信息，控制系统启动伺服电机11带动主齿轮101转动，主齿轮101以及副齿轮102与导轨9上开设的齿槽相互啮合，带动移动组件在导轨9上自由地移动，使超声探测器和红外探测器检测建材每个面的损伤情况，控制系统同时启动齿轮电机13带动调节齿轮14转动，调节齿轮14带动齿条15上下移动，根据建材的轮廓信息，实时地调节探测器16与建材之间的距离，减少周边环境对检测过程的影响，提高探伤精度；超声探测器发出声波，声波碰撞到建材的表面反弹回到超声探测器，建材表面若是凹凸不平或者缺损，则声波到达正常表面并且回弹的时间相比于缺损之处要更快，通过对比声波回弹的时间差异，便能够判断出工件的表面损伤情况；红外探测器观察加热后建材的热成像图进行分析，随着时间的推移，建材由外向内散热，若建材内部存在缺陷，则缺陷之处热量损失的速度快于正常位置的散
热速度，因此瑕疵之处会先于周围发生冷却，通过捕捉热成像图的变化情况，可以判断建材内部是否存在损伤以及损伤的形状范围，此外，红外探测器还能结合建材降温的时间，判断建材内部损伤的深度。
46.待探伤环节结束，建材继续向后流入第三传输链203上，第三传输链203上安装有距离传感器，距离传感器感应到建材后，控制系统启动分拣电机19，分拣机构开始工作，分拣电机19转动拨块20，将正常的建材与有损伤的建材拨向不同的区域，控制系统通过计算建材在传输链上流动的时间，控制距离传感器识别传输链上建材的先后顺序，以避免分选机构选错建材，实现了自动分拣的功能。
47.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
48.最后应说明的是：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，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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。