表面检测模块及装置的制作方法

本申请涉及表面检测，尤其涉及一种表面检测模块及装置。

背景技术：

1、在工业领域，特别是在风电塔筒、船舶、压力容器、大型钢结构等设备中，对焊缝质量的检测是确保产品结构安全性与可靠性的关键环节。由于工件在制造过程中常存在材料厚度不一致的情况，焊缝区域往往呈现出非均匀的几何特征，这不仅影响结构强度，也给无损检测带来了额外挑战。

2、现有技术中，大多数检测设备的检测头固定在刚性悬臂上，其空间位置在初始设定后难以灵活调整；当焊缝区域因母材厚度差异导致焊缝高度发生变化时，刚性固定的检测头难以实现与检测表面之间耦合距离的稳定控制。这一方面会引起检测信号波动、信噪比降低，另一方面也可能因干涉造成检测头磨损或损坏，严重影响检测结果的准确性与设备的使用寿命。

3、为了改善这一状况，部分技术方案采用了可单一方向调节的位移组件，使检测头具备沿竖直方向的升降能力。然而，在实际作业中，材料厚度变化常伴随焊缝的位置偏移，尤其是在对接不同厚度板材时，焊缝中心线往往会偏向较薄材料一侧。在此类情况下，仅依靠竖直方向的调节无法使检测头实时追踪并精确对准焊缝中心，从而导致漏检或误判，显著降低了缺陷检出概率与检测系统的可靠性。

4、因此，在面对材料厚度不一致所导致的焊缝几何变异条件下，如何实现检测头在三维空间内的自适应定位，使其始终精确对准焊缝中心线并维持适宜的耦合距离，以提升表面检测的精度和可靠性是亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、本申请提供一种表面检测模块及装置，以解决现有技术中存在的上述一个或多个技术问题。

2、根据本申请的一方面，公开了一种表面检测模块，所述表面检测模块包括：

3、固定架，用于与运载机构连接；

4、位移组件，包括第一位移机构和第二位移机构，所述第一位移机构包括第一固定部和第一移动部，所述第一固定部设置在所述固定架上，所述第一移动部相对于所述第一固定部可沿平行于作业表面的第一方向移动，所述第二位移机构包括第二固定部和第二移动部，所述第二固定部设置在所述第一移动部上，所述第二移动部相对于所述第二固定部可沿垂直于所述作业表面的第二方向移动；

5、检测头，设置在所述第二移动部上，且位于所述第二移动部的面向于作业表面的一侧。

6、在本申请的一些实施例中，所述第一位移机构包括旋转驱动部件，所述旋转驱动部件固定在所述固定架上，所述第一固定部为丝杠，所述第一移动部为螺母，所述第一固定部与所述旋转驱动部件的输出端连接；或，

7、所述第二位移机构包括第一电动推杆，所述第一电动推杆的两端分别与所述第二固定部和第二移动部连接。

8、在本申请的一些实施例中，所述第一位移机构包括：

9、限位开关组件，所述限位开关组件包括开关本体以及接触端，所述开关本体固定在所述固定架上，所述接触端面向于所述第一移动部设置，所述接触端的面向于所述第一移动部的一侧具有u型槽；

10、挡块，固定在所述第一移动部上，所述挡块的靠近于所述接触端的端部可嵌入至所述u型槽内。

11、在本申请的一些实施例中，所述第二固定部为固定块，所述第二移动部为滑轨，所述第一电动推杆的推杆顶端与所述滑轨的顶端固定连接；

12、所述第二位移机构包括第一弹性部件，所述第一弹性部件设置在所述滑轨与所述固定块之间。

13、在本申请的一些实施例中，所述位移组件和检测头的数量均为两个，两个所述检测头在所述第一方向上相对且间隔设置。

14、在本申请的一些实施例中，所述表面检测模块包括：

15、打标组件，设置在所述固定架上，所述打标组件位于所述检测头的远离所述运载机构的一侧，所述打标组件包括罐体、喷头以及喷头控制机构，所述喷头上的喷嘴面向于所述作业表面设置，所述喷头控制机构包括第二电动推杆和摇杆，所述第二电动推杆的固定部与所述固定架连接，所述第二电动推杆的推杆端部与所述摇杆的第一端铰接连接，所述摇杆的第一端和第二段之间具有辅助连接部，所述辅助连接部与所述固定架铰接连接，所述摇杆的第二端与所述喷头固定连接。

16、在本申请的一些实施例中，所述表面检测模块包括：

17、编码轮组件，设置在所述固定架上，所述编码轮组件包括第三位移机构和编码轮，所述第三位移机构包括第三固定部和第三移动部，所述第三移动部相对于所述第三固定部可沿所述第二方向移动，所述编码轮与所述第三移动部连接。

18、在本申请的一些实施例中，所述表面检测模块包括：

19、图像识别模块，设置在所述固定架上，所述图像识别模块用于识别所述作业表面上的检测点的位置和/或姿态，以调节两个所述检测头之间的间距，使得所述检测点位于所述检测头的检测范围内。

20、根据本申请的另一方面，还公开了一种表面检测装置，所述表面检测装置包括运载机构和如上任一实施例所述的表面检测模块，所述表面检测模块位于所述运载机构的一侧，所述运载机构包括基座、行走轮、摆动杆以及万向轮；

21、所述行走轮设置在所述基座的面向于所述作业表面的一侧，所述行走轮相对于所述基座可绕平行于所述作业表面且与所述行走轮的轮轴轴线垂直的第一轴线摆动；所述摆动杆设置在所述基座的远离所述表面检测模块的一侧，且所述摆动杆的至少一端相对于所述基座可绕平行于所述第一轴线的第二轴线摆动；

22、所述万向轮与所述摆动杆的端部连接。

23、在本申请的一些实施例中，所述摆动杆的中部与所述基座铰接连接，所述万向轮的数量为两个，两个所述万向轮分别设置在所述摆动杆的两端；和/或，

24、所述行走轮和万向轮为磁吸附轮。

25、本申请上述实施例的表面检测模块通过第一位移机构在第一方向、第二位移机构在第二方向上的独立或协同调节，使得检测头具备了灵活定位的能力，该表面检测模块能够补偿风电塔筒由于直径公差、圆度误差、筒节错边、材料厚度不一致等所导致的焊缝偏移带来的影响；使得检测头可以动态地跟踪焊缝的起伏与偏移，始终保持在正对焊缝中心线的位置。这从根本上解决了表面检测因位置偏差导致的信号不稳、信噪比下降及漏检问题，极大地提升了焊缝检测的精度和可靠性。

26、本申请的附加优点、目的，以及特征将在下面的描述中将部分地加以阐述，且将对于本领域普通技术人员在研究下文后部分地变得明显，或者可以根据本申请的实践而获知。本申请的目的和其它优点可以通过在说明书以及附图中具体指出的结构实现到并获得。

27、本领域技术人员将会理解的是，能够用本申请实现的目的和优点不限于以上具体所述，并且根据以下详细说明将更清楚地理解本申请能够实现的上述和其他目的。

1.一种表面检测模块，其特征在于，所述表面检测模块包括：

2.根据权利要求1所述的表面检测模块，其特征在于，所述第一位移机构(121)包括旋转驱动部件(1213)，所述旋转驱动部件(1213)固定在所述固定架(110)上，所述第一固定部(1211)为丝杠，所述第一移动部(1212)为螺母，所述第一固定部(1211)与所述旋转驱动部件(1213)的输出端连接；或，

3.根据权利要求2所述的表面检测模块，其特征在于，所述第一位移机构(121)包括：

4.根据权利要求2所述的表面检测模块，其特征在于，所述第二固定部(1221)为固定块，所述第二移动部(1222)为滑轨，所述第一电动推杆(1223)的推杆顶端与所述滑轨的顶端固定连接；

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的表面检测模块，其特征在于，所述位移组件(120)和检测头(130)的数量均为两个，两个所述检测头(130)在所述第一方向上相对且间隔设置。

6.根据权利要求5所述的表面检测模块，其特征在于，所述表面检测模块(001)包括：

7.根据权利要求5所述的表面检测模块，其特征在于，所述表面检测模块(001)包括：

8.根据权利要求5所述的表面检测模块，其特征在于，所述表面检测模块(001)包括：

9.一种表面检测装置，其特征在于，所述表面检测装置包括运载机构(002)和如权利要求1至8中任意一项所述的表面检测模块(001)，所述表面检测模块(001)位于所述运载机构(002)的一侧，所述运载机构(002)包括基座(210)、行走轮(220)、摆动杆(230)以及万向轮(240)；

10.根据权利要求9所述的表面检测装置，其特征在于，所述摆动杆(230)的中部与所述基座(210)铰接连接，所述万向轮(240)的数量为两个，两个所述万向轮(240)分别设置在所述摆动杆(230)的两端；和/或，