一种旋转管自动化探伤装置、方法及其应用

技术领域

本发明涉及旋转管技术领域，尤其是涉及一种旋转管自动化探伤装置、方法及其应用。

背景技术

在玻璃生产中，熔融玻璃液经耐火材料进行成型作业，以生产出玻璃制品。

以水平拉管法制备玻璃管为例，熔融玻璃液流经旋转管，由旋转管引出玻璃管。旋转管属于易耗件，在使用过程常因玻璃液对其侵蚀形成钠长石等低熔物，而发生损毁破坏，并在高速旋转作用下，存在摔入玻璃液中现象，造成产品瑕疵。

因此非常有必要对旋转管定期检测分析，以获取旋转管的表面形态数据、玻璃液对旋转管的侵蚀数据以及为后期改进旋转管成分配方做出基础数据的积累。

发明内容

本发明提供了一种旋转管自动化探伤装置、方法及其应用，以缓解现有技术中还没有设备能够对旋转管实现自动化探伤的技术问题。

为了缓解上述技术问题，本发明提供的技术方案在于：

一种旋转管自动化探伤装置，包括旋转主体、驱动组件和检测组件；

所述旋转主体设置有套装于旋转管上的检测腔；

所述旋转主体沿径向设置有多个环形布置的检测件安装孔，所述检测件安装孔与所述检测腔导通；

所述旋转主体沿轴向方向还设置有驱动件安装槽，所述驱动件安装槽的开口与外界连通；

所述旋转主体上还设置有多个螺线形出气道，多个所述螺线形出气道绕所述旋转主体的中心环形阵列布置；

所述检测组件包括多个检测单元，所述检测单元安装于所述检测件安装孔内且可沿所述检测件安装孔的延伸方向伸缩，所述检测单元的检测头朝向所述检测腔；所述检测单元配置为始终具有驱动所述检测头朝向所述检测腔运动的趋势；

所述驱动组件包括多个驱动单元，所述驱动单元安装于所述驱动件安装槽内，所述驱动单元用于产生驱动气流，所述驱动气流经所述螺线形出气道喷出形成旋转驱动力以带动所述旋转主体旋转前进。

更进一步地，所述驱动单元包括安装桶、桶盖和设置于所述安装桶内的中心能量原件；

所述桶盖的顶端为驱动件安装槽的出口；

所述桶盖的侧边开口为所述螺线形出气道的出口；

所述中心能量原件能量耗尽后产生的气流经所述驱动件安装槽的出口喷出以产生轴向驱动力；

所述中心能量原件能量耗尽后产生的气流经所述螺线形出气道的出口喷出以产生旋转驱动力。

更进一步地，所述驱动单元还包括第一弹簧，所述第一弹簧设置于中心能量原件的下方，配置为始终具有驱动所述中心能量原件向所述桶盖方向运动的趋势。

更进一步地，所述驱动单元还包括多个备用能量原件，多个所述备用能量原件设置于所述安装桶内，且配置为能够在所述中心能量原件耗尽后运动至原中心能量原件的位置。

更进一步地，所述安装桶设置有螺旋槽，所述螺旋槽的中心位置安装有所述第一弹簧，所述螺旋槽的末端设置有第二弹簧，所述螺旋槽内设置有多个备用能量原件，所述第二弹簧配置为始终具有驱动所述备用能量原件向中心运动的趋势。

更进一步地，所述桶盖内部设置有顶针，所述第一弹簧和所述顶针之间用于固定所述第一弹簧，在所述中心能量原件耗尽后，所述中心能量原件产生的动能驱动所述第一弹簧回缩至所述第二弹簧能够驱动所述备用能量原件运动至中心位置以替代原中心能量原件。

更进一步地，

所述第二弹簧设置为折线形弹簧。

更进一步地，所述检测单元包括检测头、压缩弹簧和固定件，所述检测头靠近所述检测腔，所述压缩弹簧位于所述检测头和固定件之间；

所述检测头内设置有显微相机和传感器。

一种旋转管自动化检测方法，包括如下步骤：

将待检测旋转管插入旋转主体的检测腔内；

启动中心能量原件，所述中心能量原件能量耗尽后产生的气流沿轴线方向喷出以产生轴向驱动力，以及，所述中心能量原件能量耗尽后产生的气流经设置于周向的所述螺线形通道喷出以产生旋转驱动力；轴向驱动力和旋转驱动力带动旋转主体旋转前进；

检测组件在旋转主体旋转前进的过程中采集旋转管表面的待检测数据。

一种旋转管自动化探伤装置的应用。

本发明提供的旋转管自动化探伤装置的有益效果分析如下：

当需要对目标旋转管进行检测时，将待检测旋转管插入旋转主体的检测腔内；启动中心能量原件，中心能量原件能量耗尽后产生的气流沿轴线方向喷出以产生轴向驱动力，以及，中心能量原件能量耗尽后产生的气流经设置于周向的螺线形通道喷出以产生旋转驱动力；轴向驱动力和旋转驱动力带动旋转主体旋转前进；检测组件在旋转主体旋转前进的过程中采集旋转管表面的待检测数据。

由于旋转主体是螺旋推进的，因此检测组件可以根据旋转管直径的大小调整检测单元的间隔以采集旋转管全表面的数据，从而实现一次运动采集全部数据，检测效率高且可靠性高。

另外，本方案可检测的旋转管的直径范围广，理由在于，本方案中的检测单元具有一定的弹性，在一定的弹性区间内，只要保证检测单元的检测头能够在弹性原件的驱动下接触旋转管表面即可以实现检测。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或相关技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的旋转管自动化探伤装置的整体结构示意图；

图2为为本发明实施例提供的旋转管自动化探伤装置的端面图；

图3为图2中A-A截面图；

图4为驱动单元的分解示意图；

图5为旋转主体的结构示意图；

图6为图5中的I-I截面图；

图7为图6中的H-H截面图；

图8为安装桶的结构示意图；

图9为安装桶的端面图；

图10为图9的G-G示意图。

图标：

100-旋转主体；200-驱动组件；300-检测组件；400-外罩；

001-检测腔；002-检测件安装孔；003-驱动件安装槽；004-螺线形出气道；005-螺旋槽；

210-驱动单元；211-安装桶；212-桶盖；213-中心能量原件；214-第一弹簧；215-备用能量原件；216-第二弹簧；217-顶针；

310-检测头；320-压缩弹簧；330-固定件。

具体实施方式

本发明提供了一种旋转管自动化探伤装置，请一并参见图1-至图10。

该旋转管自动化探伤装置包括旋转主体100、驱动组件200和检测组件300；

旋转主体100设置有套装于旋转管上的检测腔001；

旋转主体100沿径向设置有多个环形布置的检测件安装孔002，检测件安装孔002与检测腔001导通；

旋转主体100沿轴向方向还设置有驱动件安装槽003，驱动件安装槽003的开口与外界连通；

旋转主体100上还设置有多个螺线形出气道004，多个螺线形出气道004绕旋转主体100的中心环形阵列布置；

检测组件300包括多个检测单元，检测单元安装于检测件安装孔002内且可沿检测件安装孔002的延伸方向伸缩，检测单元的检测头310朝向检测腔001；检测单元配置为始终具有驱动检测头310朝向检测腔001运动的趋势；

驱动组件200包括多个驱动单元210，驱动单元210安装于驱动件安装槽003内，驱动单元210用于产生驱动气流，驱动气流经螺线形出气道004喷出形成旋转驱动力以带动旋转主体100旋转前进。

当需要对目标旋转管进行检测时，将待检测旋转管插入旋转主体100的检测腔001内；启动中心能量原件213，中心能量原件213能量耗尽后产生的气流沿轴线方向喷出以产生轴向驱动力，以及，中心能量原件213能量耗尽后产生的气流经设置于周向的螺线形通道喷出以产生旋转驱动力；轴向驱动力和旋转驱动力带动旋转主体100旋转前进；检测组件300在旋转主体100旋转前进的过程中采集旋转管表面的待检测数据。

由于旋转主体100是螺旋推进的，因此检测组件300可以根据旋转管直径的大小调整检测单元的间隔以采集旋转管全表面的数据，从而实现一次运动采集全部数据，检测效率高且可靠性高。

另外，本方案可检测的旋转管的直径范围广，理由在于，本方案中的检测单元具有一定的弹性，在一定的弹性区间内，只要保证检测单元的检测头310能够在弹性原件的驱动下接触旋转管表面即可以实现检测。

本实施例的可选方案中，较为优选地：

还包括有外罩400，外罩400的用途在于收纳该装置。

关于驱动单元210，具体而言：

驱动单元210包括安装桶211、桶盖212和设置于安装桶211内的中心能量原件213；

桶盖212的顶端为驱动件安装槽003的出口；

桶盖212的侧边开口为螺线形出气道004的出口；

中心能量原件213能量耗尽后产生的气流经驱动件安装槽003的出口喷出以产生轴向驱动力；

中心能量原件213能量耗尽后产生的气流经螺线形出气道004的出口喷出以产生旋转驱动力。

本实施例的可选方案中，较为优选地，驱动单元210还包括第一弹簧214，第一弹簧214设置于中心能量原件213的下方，配置为始终具有驱动中心能量原件213向桶盖212方向运动的趋势。

本实施例的可选方案中，较为优选地，驱动单元210还包括多个备用能量原件215，多个备用能量原件215设置于安装桶211内，且配置为能够在中心能量原件213耗尽后运动至原中心能量原件213的位置。备用能量原件215可以设置为4个，如图4所示，多个备用能量单元的轴线方向与驱动单元210的中心线平行。

本实施例的可选方案中，较为优选地，安装桶211设置有螺旋槽005，螺旋槽005的中心位置安装有第一弹簧214，螺旋槽005的末端设置有第二弹簧216，螺旋槽005内设置有多个备用能量原件215，第二弹簧216配置为始终具有驱动备用能量原件215向中心运动的趋势。

本实施例的可选方案中，较为优选地：桶盖212内部设置有顶针217，第一弹簧214和顶针217之间用于固定第一弹簧214，在中心能量原件213耗尽后，中心能量原件213产生的动能驱动第一弹簧214回缩至第二弹簧216能够驱动备用能量原件215运动至中心位置以替代原中心能量原件213。

本实施例的可选方案中，较为优选地：

第二弹簧216设置为折线形弹簧。

本实施例的可选方案中，较为优选地，驱动单元210还包括第一弹簧214，第一弹簧214设置于中心能量原件213的下方，配置为始终具有驱动中心能量原件213向桶盖212方向运动的趋势。

关于驱动单元210的检测机理，具体而言：

中心能量原件213位于第一弹簧214和顶针217之间，在中心能量原件213能量被耗尽之后，例如爆炸，将产生气流，由于桶盖212顶端设置有出口，侧边设置有螺线形出口，因此气流经顶端的出口喷出可以产生轴线方向的驱动力，并且，气流经螺线形出气道004的出口喷出可以产生旋转驱动力，轴线方向的驱动力以及旋转驱动力复合将产生旋转向前的驱动力。在驱动单元210旋转向前的过程中，检测单元完成对旋转管表面的探伤检测。

关于驱动单元210的备用能量原件215和中心能量原件213的替换机理，具体而言：

安装桶211设置有螺旋槽005，螺旋槽005的中心位置安装有第一弹簧214，螺旋槽005的末端设置有第二弹簧216，螺旋槽005内设置有多个备用能量原件215，第二弹簧216配置为始终具有驱动备用能量原件215向中心运动的趋势。第二弹簧216设置为折线形弹簧。

在中心能量原件213发生爆炸后，轴向冲击力驱动第一弹簧214回缩，从而备用能量原件215能够在第二弹簧216的驱动下沿螺旋形通道运动至中心位置，在原中心能量原件213的驱动力消失后，第一弹簧214失去原驱动力后向上运动从而带动备用能量原件215上升至原中心能量原件213的位置，等待被再次引发。从而实现了自动化换能量原件。

关于能量原件，需要说明的是，能量原件是一种含能材料，其被引发后将会发生爆炸，关于能量原件为现有技术，在此不做过多说明，并且，关于如何引发能量原件的方法同样为现有技术(例如设置电源引线)，在此省略。

关于检测单元，具体而言：

检测组件300包括多个检测单元，检测单元安装于检测件安装孔002内且可沿检测件安装孔002的延伸方向伸缩，检测单元的检测头310朝向检测腔001；检测单元配置为始终具有驱动检测头310朝向检测腔001运动的趋势；

检测单元包括检测头310、压缩弹簧320和固定件330，检测头310靠近检测腔001，压缩弹簧320位于检测头310和固定件330之间；检测头310内设置有显微相机和传感器。

检测单元的检测头310内可以复合多种检测原件，例如可以包括显微相机以采集图像数据。还例如可以包括激光仪以采集尺寸数据。还例如包括温度传感器以采集温度数据。

实施例二

本实施例提供了一种旋转管自动化检测方法，包括如下步骤：

将待检测旋转管插入旋转主体100的检测腔001内；

启动中心能量原件213，中心能量原件213能量耗尽后产生的气流沿轴线方向喷出以产生轴向驱动力，以及，中心能量原件213能量耗尽后产生的气流经设置于周向的螺线形通道喷出以产生旋转驱动力；轴向驱动力和旋转驱动力带动旋转主体100旋转前进；

检测组件300在旋转主体100旋转前进的过程中采集旋转管表面的待检测数据。

还包括，在中心能量原件213发生爆炸后，轴向冲击力驱动第一弹簧214回缩，从而备用能量原件215能够在第二弹簧216的驱动下沿螺旋形通道运动至中心位置，在原中心能量原件213的驱动力消失后，第一弹簧214失去原驱动力后向上运动从而带动备用能量原件215上升至原中心能量原件213的位置，等待被再次引发，从而实现了自动化换能量原件。

实施例三

本实施例提供了一种如实施例一述及的旋转管自动化探伤装置的应用，因此具备旋转管自动化探伤装置的一切有益效果。

最后应说明的是：以上各实施方式仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施方式对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施方式技术方案的范围。