基于物联网的用于热水器法兰的超声波探伤装置的制作方法

1.本发明涉及热水器法兰配套设备领域，具体涉及一种基于物联网的用于热水器法兰的超声波探伤装置。


背景技术：

2.现有的超声波探伤装置中，都是通过超声波探伤原理进行探伤，功能仅仅用于探伤，但是随着现代智能化水平不断提高，各种集成化装置也随之出现。在热水器法兰生产过程中，不仅需要进行超声波探伤，同时还需要进行表面外观检测，而表面外观检测目前大多数都是停留在人工抽样检测阶段，如果需要进行超声波探伤以及表面外观外观检测全部检测，这样就需要进行多次周转，进而大大降低了生产效率；不仅如此，超声波探伤的过程中，会因为超声波发射出现电压波动的情况，一般都是采用超声波发射电源电路以及信号采集电路分开的方式进行工作，而主电源还是会因为超声波发射出现电压波动，导致信号采集电路或者超声波发射电路发生信号波动，影响了探伤的精确性。


技术实现要素：

3.本发明为了克服上述的不足，提供一种基于物联网的用于热水器法兰的超声波探伤装置。
4.本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
5.一种基于物联网的用于热水器法兰的超声波探伤装置，包括基座、转动机构、夹持机构、探伤机构、图像采集机构和输送机构，输送机构包括四条周向均匀设置在基座外周的传动带，每条传动带上均放置热水器法兰，转动机构设置在基座上，传动机构与夹持机构传动连接，且探伤机构设置在夹持机构上，图像采集机构位于基座上；
6.所述夹持机构包括第一固定座、第二固定座、第二电机、第二转轴、丝杠、套管、第一齿轮、四个传动组件和四个夹块，第二固定座位于第一固定座的下方，第二电机设置在第一固定座上，第二电机通过第二转轴与丝杠传动连接，套管固定在第二固定座的上方，且丝杠穿过套管，套管的内壁设有与丝杠的外螺纹相匹配的内螺纹，第二固定座的下端面设有一个圆形凹槽，第一齿轮位于凹槽的内部，第二电机通过丝杠与第一齿轮转动，圆形凹槽的外周均匀设有四个滑动槽，四个传动组件分别位于四个滑动槽中，第一齿轮与四个滑动槽传动连接，四个夹块分别固定在四个传动组件上，四个夹块的内侧呈弧形；
7.探伤机构包括超声波探头以及超声波探伤组件，超声波探头位于夹块的内壁，且超声波探伤组件与超声波探头电连接；
8.基座的内部设有无线通讯模块，无线通讯模块与超声波探伤组件和图像采集机构电连接，无线通讯模块与外部通讯终端无线连接；
9.基座的内部还设有电源模块，电源模块给无线通讯模块、转动机构、夹持机构、探伤机构和图像采集机构提供电能，电源模块包括电源电路，电源电路包括整流桥、集成电路、变压器、第一三极管、第二三极管、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、
第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容、第七电容、第八电容、第九电容、第十电容、第十一电容、第十二电容、第十三电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻和第十四电阻，整流桥的输入侧外接市电，整流桥的输出端的负极接地，整流桥的输出端的正极通过第一电阻与变压器的输入线圈连接，整流桥的输出端的正极通过第一电阻和第一电容组成的串联电路接地，第十一电容和第二二极管组成的反串联电路与变压器的输入线圈并联，第十电阻与第十一电容并联，整流桥的输出端的正极通过第一电阻和第二电阻组成的串联电路与集成电路的第七端连接，集成电路的第七端通过第五电容接地，变压器的输出线圈与第四二极管和第十三电容组成的串联电路并联，变压器的反馈线圈的一端接地，变压器的反馈线圈的另一端与第一二极管的阳极连接，第一二极管的阴极通过第六电容接地，第一二极管的阴极与集成电路的第七端连接，第一二极管的阴极分别通过第十三电阻和第十四电阻与第二三极管的集电极连接，第一二极管的阴极通过第三电阻和第四电阻组成的串联电路接地，集成电路的第二端分别与第三电阻和第四电阻连接，集成电路的第一端通过第五电阻和第二电容组成的并联电路分别第三电阻和第四电阻连接，集成电路的第八端通过第三电容接地，且集成电路的第八端通过第六电阻和第四电容组成的串联电路接地，集成电路的第五端接地，集成电路的第六端通过第七电阻和第八电阻组成的串联电路与第一三极管的基极连接，第九电容与第八电阻并联，第一三极管的集电极与第二二极管的阳极连接，第一三极管的集电极通过第十二电容和第三二极管组成的串联电路接地，第十二电阻与第三二极管并联，第一三极管的发射极通过第十一电阻接地，第一三极管的发射极通过第九电阻和第八电容组成的串联电路与第二三极管的基极连接，第二三极管的发射极接地，第十电容分别与第八电容和第九电阻连接，第二三极管的集电极通过第七电容与集成电路的第三端连接。
10.作为优选，所述传动组件包括第二齿轮、第三齿轮和滑动框，滑动框设置在滑动槽中且滑动框的内侧与夹块固定连接，第三齿轮位于滑动框的内部，滑动框的一侧内壁均匀设有固定齿，固定齿与第三齿轮上的齿啮合，第三齿轮与第二齿轮同轴设置且位于滑动槽中，第二齿轮与第一齿轮啮合。
11.作为优选，所述转动机构包括第一电机、第一转轴、转盘和四根连接杆，第一电机固定在基座上，且第一电机通过第一转轴与转盘传动连接，转盘通过连接杆与第一固定座连接。
12.作为优选，所述图像采集机构包括四组图像采集组件，每组图像采集组件包括两个摄像头，其中一个摄像头位于第二固定座的下端面，另一个摄像头固定在地面上且位于上方摄像头的正下方，每组图像采集组件位于两个传动带之间。
13.作为优选，所述第一固定座和第二固定座之间设有四根导向杆，导向杆固定在第一固定座上，且导向杆的端部位于第二固定座上的导向槽中。
14.本发明的有益效果是：该基于物联网的用于热水器法兰的超声波探伤装置中：
15.1、通过转动机构配合夹持机构，不仅实现了搬运分拣，还实现了超声波探伤以及表面检测，提高了装置的智能化；
16.2、夹持机构能够通过第二电机进行同步上下移动以及夹持，大大提高了工作进程以及降低了装置成本，通过简单的机械控制实现两个步骤，无需进行多步程序控制，减少了
程序bug的问题，提高了装置的可靠性；
17.3、通过无线通讯模块能够进行远程遥控，进一步提高了装置的智能化；
18.4、电源电路中，通过电压反馈以及电流反馈进行精确的稳定电压输出，同时加上电流放大电路，进一步提高了电压控制的精确性，提高了装置的可靠性。
附图说明
19.本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：
20.图1是本发明的结构示意图；
21.图2是本发明的转动机构的结构示意图；
22.图3是本发明的夹持机构的结构示意图；
23.图4是本发明的夹持机构的仰视图；
24.图5是本发明的第二固定座的内部结构图；
25.图6是本发明的夹块的结构示意图；
26.图7是本发明的电源电路的电路原理图。
27.图中：1.基座，2.第一电机，3.传动带，4.热水器法兰，5.第一转轴，6.转盘，7.连接杆，8.第一固定座，9.摄像头，10.第二固定座，11.导向杆，12.第二电机，13.丝杠，14.套管，15.滑动框，16.夹块，17.第一齿轮，18.第二齿轮，19.第三齿轮，20.凹槽，21.滑动槽，22.超声波探头，br1.整流桥，u1.集成电路，t1.变压器，q1.第一三极管，q2.第二三极管，d1.第一二极管，d2.第二二极管，d3.第三二极管，d4.第四二极管，c1.第一电容，c2.第二电容，c3.第三电容，c4.第四电容，c5.第五电容，c6.第六电容，c7.第七电容，c8.第八电容，c9.第九电容，c10.第十电容，c11.第十一电容，c12.第十二电容，c13.第十三电容，r1.第一电阻，r2.第二电阻，r3.第三电阻，r4.第四电阻，r5.第五电阻，r6.第六电阻，r7.第七电阻，r8.第八电阻，r9.第九电阻，r10.第十电阻，r11.第十一电阻，r12.第十二电阻，r13.第十三电阻，r14.第十四电阻。
具体实施方式
28.现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
29.如图1-图6所示，一种基于物联网的用于热水器法兰的超声波探伤装置，包括基座1、转动机构、夹持机构、探伤机构、图像采集机构和输送机构，输送机构包括四条周向均匀设置在基座1外周的传动带3，每条传动带3上均放置热水器法兰4，转动机构设置在基座1上，传动机构与夹持机构传动连接，且探伤机构设置在夹持机构上，图像采集机构位于基座1上；
30.所述夹持机构包括第一固定座8、第二固定座10、第二电机12、第二转轴、丝杠13、套管14、第一齿轮17、四个传动组件和四个夹块16，第二固定座10位于第一固定座8的下方，第二电机12设置在第一固定座8上，第二电机12通过第二转轴与丝杠13传动连接，套管14固定在第二固定座10的上方，且丝杠13穿过套管14，套管14的内壁设有与丝杠13的外螺纹相匹配的内螺纹，第二固定座10的下端面设有一个圆形凹槽20，第一齿轮17位于凹槽20的内部，第二电机12通过丝杠13与第一齿轮17转动，圆形凹槽20的外周均匀设有四个滑动槽21，
四个传动组件分别位于四个滑动槽21中，第一齿轮17与四个滑动槽21传动连接，四个夹块16分别固定在四个传动组件上，四个夹块16的内侧呈弧形；
31.探伤机构包括超声波探头22以及超声波探伤组件，超声波探头22位于夹块16的内壁，且超声波探伤组件与超声波探头22电连接；
32.基座1的内部设有无线通讯模块，无线通讯模块与超声波探伤组件和图像采集机构电连接，无线通讯模块与外部通讯终端无线连接。
33.具体的，所述传动组件包括第二齿轮18、第三齿轮19和滑动框15，滑动框15设置在滑动槽21中且滑动框15的内侧与夹块16固定连接，第三齿轮19位于滑动框15的内部，滑动框15的一侧内壁均匀设有固定齿，固定齿与第三齿轮19上的齿啮合，第三齿轮19与第二齿轮18同轴设置且位于滑动槽21中，第二齿轮18与第一齿轮17啮合。
34.具体的，所述转动机构包括第一电机2、第一转轴5、转盘6和四根连接杆7，第一电机2固定在基座1上，且第一电机2通过第一转轴5与转盘6传动连接，转盘6通过连接杆7与第一固定座8连接。
35.具体的，所述图像采集机构包括四组图像采集组件，每组图像采集组件包括两个摄像头9，其中一个摄像头9位于第二固定座10的下端面，另一个摄像头9固定在地面上且位于上方摄像头9的正下方，每组图像采集组件位于两个传动带3之间，四个传动带3呈两两90度，四组图像采集组件呈两两90度，这样就使得第一电机2每次转动45度进行一次停留即可。
36.具体的，所述第一固定座8和第二固定座10之间设有四根导向杆11，导向杆11固定在第一固定座8上，且导向杆11的端部位于第二固定座10上的导向槽中。
37.该基于物联网的用于热水器法兰的超声波探伤装置的工作原理是：四个传动带3呈两两90度，其中一个为输入传动带3，其他两个为分拣传送带，这两个传动带3用于分别传送超声波探伤不合格和表面检测不合格的产品，最后一个用于传送合格的产品。首先通过夹持机构将输入传动带3上的热水器法兰4夹持固定，随后转动机构转动45度，通过图像采集组件对热水器法兰4的上下端面进行图像采集，同步的有超声波探伤组件通过超声波探头22进行超声波探伤，数据传输到无线通讯模块，由无线通讯模块模块来传送给控制后台，随后转动机构再次转动45度，后台根据情况来控制对应的夹持组件在对应的传动带3上时，将热水器法兰4放下。其中，第一电机2、第二电机12均由外部的控制台控制，控制台通过无线通讯模块对超声波探伤数据以及表面图像采集数据进行接收。无线通讯模块为广州巨控grm530系列plc远程通讯4g模块，第一电机2和第二电机12均为广州市德马克电机有限公司产的电机。
38.其中，夹持机构中，第二电机12通过第二转轴控制丝杠13转动，丝杠13通过与套管14之间传动，实现第二固定向下移动，同时第一齿轮17在丝杠13的作用下同步转动，第一齿轮17同步控制四个第二齿轮18转动，第二齿轮18控制第三齿轮19在滑动框15中转动，滑动框15就会向前移动，滑动框15就控制夹块16将热水器法兰4固定住；反之，第二电机12反转，第二固定座10上移的同时，四个夹块16松开热水器法兰4。
39.如图7所示，基座1的内部还设有电源模块，电源模块给无线通讯模块、转动机构、夹持机构、探伤机构和图像采集机构提供电能，电源模块包括电源电路，电源电路包括整流桥br1、集成电路u1、变压器t1、第一三极管q1、第二三极管q2、第一二极管d1、第二二极管
d2、第三二极管d3、第四二极管d4、第一电容c1、第二电容c2、第三电容c3、第四电容c4、第五电容c5、第六电容c6、第七电容c7、第八电容c8、第九电容c9、第十电容c10、第十一电容c11、第十二电容c12、第十三电容c13、第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3、第四电阻r4、第五电阻r5、第六电阻r6、第七电阻r7、第八电阻r8、第九电阻r9、第十电阻r10、第十一电阻r11、第十二电阻r12、第十三电阻r13和第十四电阻r14，整流桥br1的输入侧外接市电，整流桥br1的输出端的负极接地，整流桥br1的输出端的正极通过第一电阻r1与变压器t1的输入线圈连接，整流桥br1的输出端的正极通过第一电阻r1和第一电容c1组成的串联电路接地，第十一电容c11和第二二极管d2组成的反串联电路与变压器t1的输入线圈并联，第十电阻r10与第十一电容c11并联，整流桥br1的输出端的正极通过第一电阻r1和第二电阻r2组成的串联电路与集成电路u1的第七端连接，集成电路u1的第七端通过第五电容c5接地，变压器t1的输出线圈与第四二极管d4和第十三电容c13组成的串联电路并联，变压器t1的反馈线圈的一端接地，变压器t1的反馈线圈的另一端与第一二极管d1的阳极连接，第一二极管d1的阴极通过第六电容c6接地，第一二极管d1的阴极与集成电路u1的第七端连接，第一二极管d1的阴极分别通过第十三电阻r13和第十四电阻r14与第二三极管q2的集电极连接，第一二极管d1的阴极通过第三电阻r3和第四电阻r4组成的串联电路接地，集成电路u1的第二端分别与第三电阻r3和第四电阻r4连接，集成电路u1的第一端通过第五电阻r5和第二电容c2组成的并联电路分别第三电阻r3和第四电阻r4连接，集成电路u1的第八端通过第三电容c3接地，且集成电路u1的第八端通过第六电阻r6和第四电容c4组成的串联电路接地，集成电路u1的第五端接地，集成电路u1的第六端通过第七电阻r7和第八电阻r8组成的串联电路与第一三极管q1的基极连接，第九电容c9与第八电阻r8并联，第一三极管q1的集电极与第二二极管d2的阳极连接，第一三极管q1的集电极通过第十二电容c12和第三二极管d3组成的串联电路接地，第十二电阻r12与第三二极管d3并联，第一三极管q1的发射极通过第十一电阻r11接地，第一三极管q1的发射极通过第九电阻r9和第八电容c8组成的串联电路与第二三极管q2的基极连接，第二三极管q2的发射极接地，第十电容c10分别与第八电容c8和第九电阻r9连接，第二三极管q2的集电极通过第七电容c7与集成电路u1的第三端连接。
40.该电源电路的工作原理是：输入电源经过整流桥br1整流以后输出直流电压，再输入到变压器t1的输入线圈，通过单端反激的方式从变压器t1输出侧输出电压，同时通过变压器t1反馈线圈采集输出电压，采集电压信号进入到集成电路u1的第二端进行反馈，根据集成电路u1基准端信号进行基准判断，来对第一三极管q1进行开关控制，来进行稳压输出；而且，集成电路u1的第三端会进行电流取样，为了避免电网波动带来的电流波动，取样电流经过第一三极管q1以后，由以第二三极管q2为主组成的电流放大电路进行取样电流信号放大，来保证对微弱的电流波动进行精确采集，来进一步控制电压输出的稳定性，提高了后续超声波探伤以及取样等步骤的可靠运行。
41.上述依据本发明为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。