Устройство для ультразвукового контроля изделий

Устройство для ультразвукового контроля изделий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к неразрушающему контролю. Целью изобретения является повышение производительности при контроле мелких изделий сложной формы за счет автоматизации подачи на контроль мелких изделий. Устройство содержит станину с контрольным столом и бункером для контролируемых изделий, механизм подачи изделий на контроль, механизм перемещения изделия в процессе контроля, электроприводы, закрепленные на контрольном столе ультразвуковые преобразователи. Изделия из бункера по каналу подаются на станину к толкателю, который по одному подает их в зону контроля между двумя преобразователями. Ультразвук, проходя через контрастный стол от одного преобразователя к другому, воздействует на контролируемую деталь, которая поворачивается периодически в процессе контроля. В конце контроля детали бракуются на годные и дефектные и сортируются с помощью поворотной направляющей, управляемой электромагнитом. 3 з.п.ф-лы, 13 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ.

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК д 11 4 С 01 -N 29/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4230356/25-28 (22) 15. 04, 87 (46) 23.09.89. Бюл. Р 35 (72) А.С.Стреленко, А,М.Любимов, Е.Б.Добрейцин и В.В.Середкин (53) 620.179.16 (088.8) (56) Выборнов Б.И. Ультразвуковая дефектоскопия. М.: Металлургия, 1985, с. 211. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВОГО

КСНТРОЛЯ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к неразрушающему контролю. Целью изобретения является повышение производительности при контроле мелких изделий сложной формы за счет автоматизации подачи на контроль мелких изделий.

Устройство содержит станину с контрольным столом и бункером для контроИзобретение относится к области неразрушающего контроля и может быть использовано для выявления дефектов в -мелких изделиях сложной. формы методами ультразвуковой дефектоскопии.

Цель изобретения — повьппение производительности при контроле мелких изделий сложной формы за счет автоматизации подачи на контроль мелких изP,BJI HH

На фиг. 1 представлено устройство для ультразвукового контроля изделий, общий вид; на фиг. 2 — вид А на . фиг. 1; на фиг. 3 — бункер с ворошителем (разрез Б-Б на фиг. 1); на фиг. 4 — разрез В-В на фиг. 1; на

ÄÄSUÄÄ 1509724 А 1

2 лируемых изделий, механизм подачи изделий на контроль, механизм переме" щения изделия в процессе контроля, . электроприводы, э акрепленные на контрольном столе ультразвуковые преобразователи. Изделия из бункера по каналу подаются на станину к толкателю, который по одному подает их в зону контроля между двумя преобразователями. Ультразвук, проходя через контрастный стол от одного преобразователя к другому, воздействует на контролируемую деталь, которая. поворачивается периодически в процессе контроля. В конце контроля детали бракуются на годные и дефектные и сортируются с помощью поворотной направляющей, управляемой электромагнитом. 3 з.п. ф-лы, 13 ил. фиг.5 — разрез Г-Г на фиг. 2; на фиг. 6 —. разрез Д-Д на фиг. 2; на фиг. 7— разрез Е-Е на фиг. 1; на фиг. 8 и 9схема осуществления контроля сдвиговыми волнами и осциллограмма прозвучивания; на фиг. 10 и 11 — схема осуществления контроля волнами Рэлея и осциллограмма прозвучивания (теневой метод); на фиг. 12 и 13 — то же, эхометод.

Устройство для ультразвукового контроля иэделий выполнено в двухручьевом варианте и содержит станину

1, жестко закрепленный на ней контрольный стол 2, механизм подачи иэделий на контрольный стол 2 в зону

1509724

Механизм перемещения изделий в, процессе контроля выполнен в виде двух узлов, каждый из которых состоит из закрепленного на станине I электропривода 5 с закрепленным на

его валу кривошипом 16, жестко закрепленного на станине 1 цилиндрического корпуса 17, с возможностью поворота установленного -в нем подпружиненного штока 18, жестко соединенного с одним концом штока 18 коромысла 19, соединяющего коромысло 19 и кривошип

16 шатуна 20, и закрепленного на свободном конце штока 18 фиксатора 21 контролируемого изделия. 1 !ток 18 установлен cGосно каналу 3 для подвода контактной жидкости.

Сортирукиций механизм выполнен в виде закрепленной на станине 1 с возможностью поворота поворотной направляющей 22, электромагнита 23 и тяги

24, соединяющей электромагнит 23 с поворотной направляющей 22, а электромагнит 23 электрически связан с дефектоскопом 8. Фиксатор 21 контролируемого изделия снабжен двуконтроля, механизм перемещения изделия в процессе контроля, каналы 3 дпя подвода контактной жидкости в зону контроля, электроприводы 4 и 5, преобразователи 6 и 7, дефектоскоп 8, сортировочный механизм, блок управ— ления .

11еханизм подачи контролируемых изделий на контрольный стол 2 в зону контроля выполнен в виде жестко закрепленного на станине 1 загрузочного бункера 9 с каналом 10 для подачи конТролируемых изделий на тол 2, закрепленных на контрольном столе 2 горизонтальных направляющих II, размещенного на контрольном стсле 2 с воз— можностью возвратно-посту;.тательного перемещения по горизонтальным направ— ляющим 11 ползуна 12, подпружиненного относительно стола 2,;.жестко соединенного с ползуном 12 толкателя 13, закрепленного на ползуне 12 упора 14, и установленного на станине 1 с возможностью вращения кривошипа 15, сое/ диненного с электроприводом 4 и кинематически взаимодействующего с упором 14. Преобразователи 6 и 7 закреплены на контрольном столе 2, а кана..ш 3 для подвода контактной жидкости в зону контроля выполнены в контрольном столе 2.

1О

40 мя шариками 25, взаимодействующими в процессе контроля с контролируемым изделием.

Кроме того, устройство для ультразвукового Kokkòðaëÿ изделий содержит ворошитель 26 в виде установленного в бункере 9 поршня, соединенного через шатун 27, кривошип 28, редуктор

29 и клиноременную передачу 30 с электроприводом 4, пружину 31, подпружиниBàþùóþ ползун 12 и тол "<2Tåль

13 относительно станины 1, пружину

32, подпружинивающую шток 18 относительно цилиндрического корпуса 17 пневматические сопла 33, установлен ные на контрольном столе 2 в зоне контроля, соединенный с тягой 24 ры— чаг 34, пружину 35, подпружинивающую рычаг 34 относительно станины 1, и паз 36 в станине 1 для сброса проконтролированных изделий.

Позицией 37 обозначено контроли- руемое изделие.

Позицией 38 обозначена волна ультразвука преобразователя, позицией 39— зондирующий импульс, позициями 40

43 — волны Pэлея, позицией 44 — дефект, позициями 45 — 48 — ре|истрируемые импульсы.

Устройство для ультразвукового контроля работает следующим образом.

Перед началом контроля н бункер 9,. размещенный на станине I, зdсыпают подлежащие контролю мелкие изделия

37, в частности гайки. Включают электропривод 4, который через клино— ременную передачу 30, редуктор 29, кривошип 28, шатун 27 и ворошитель 26 способствует подаче изделий 37 к каналу 10, по которому они по одной подаются к толкателю 13, установленному в направляющих 11, соединенному с ползуном 12 и подпружиненному пружиной 31 относительно станины I . За счет воздействия кривошипа 15 на упор

14, жестко соединенный с ползуном 2, производится подача KQH Tpo JIHpóåìo ãî изделия 37 в зону контроля на стол 2.

Одновременно на нижнюю его грань подается по каналу 3 иммерсионная жидкость, излишек которой сдувается сжатым воздухом, подаваемым через сопла 33..

После обдува включается система автоматической сигнализации дефектов не показана ) с преобразователями 6 и 7, а также механизм перемещения из— делия в процессе контроля, если это

5 150972 требуется. При этом электропривод ) поворачивает кривошип 16 на один оборот, а коромысло 19, соединенное шатуном 20 с кривошипом 16, совершает колебательное движение на угол o(в

5 обе стороны, поворачивая на тот же угол шток 18, установленный в цилиндрическом корпусе 17 и подпружиненной относительно. него пружиной 32. При этом за счет закрепленного на штоке

18 фиксатора 21 с шариками 25, взаимодействующими с контролируемым изделием 37, производится поворот изделия

37 на тот же угол е(для нового конт- 15 роля.

После совершения кривошипом 16 полного оборота блок управления (не показан) отключает электропривод 5 и систему сигнализации (не обозначена).

В зависимости от показаний дефектоскопа 8 включается электромагнит 23

I который через тягу 24 опускает поворотную направляющую 22 для подачи проконтролированного изделия в паз

36 в тару (не показана) с кондиционными или некондиционными изделия m.

При отключении электромагнита 23 воздействием возвратной пружины 35 на рычаг 34 производится возврат пово- 30 ротной направляющей 22 в начальное положение.

При контроле преобразователи 6 и

7 работают в режиме излучения — приема, контрольный стол 2, на котором установлены преобразователи 6 и 7 и контролируемые изделия 37, служит волноводом, при этом преобразователи

6 и 7 и контролируемое изделие 37 расположены таким образом, что плос- 40 кость акустических осей преобразователей 6 и 7 проходит через контактную поверхность изделия 37.

Варьируя угол призмы преобразователя 6 между I и -II критическими yr — 45 лами (фиг. 8 и 9), возбуждают в волноводе сдвиговую волну 38, которая, распространяясь в направлении к контролируемому изделию 37, частично переходит в контролируемое изделие 37, .50 отражается от дефекта 44, и регистрируется преобразователем 6. На фиг.9 импульс 39 соответствует зондирующе-. му импульсу, импульс 47 — волне, отраженной от внутреннего дефекта 44 . 55

Таким же образом работает преобразователь 7, который подключен кдругому дефектоскопу .(йе обозначен) с. задерж-

=кой по отношению к первому и контролирует другую половину изделия 37.

Так реализуется эхо-метод сдвиговыми волнами.

При контроле цетали на наличие поверхностных дефектов с помощью волн

Рэлея имеется возможность реализовать как теневой, так и эхо-метод при неизменном положении преобразователей 6 и 7. Для наглядности каждый метод проиллюстрирован отдельно.

Преобразователем 6, работающим в режиме излучения, возбуждают на поверхности волновода волну 41, которая -распространяется в направлении изделия 37 и преобразователя-приемника 7 (фиг. 10, ll). Проходя по поверхности стола 2 — волновода в области контакта с контролируемым изделием 37, эта волна возбуждает на контактной поверхности изделия вторичную волну 42 Рэлея, которая распространяется по внешней поверхности изделия 37 и, достигнув контактной поверхности, возбуждаеi в волноводе волну 43, которая также распространяется в направлении преобразователя

7 с отставанием от волны 41 на время, требуемое для пробега по периметру изделия 37. При наличии поверхностного дефекта 44, например трещины, волны 42 и, соответственно, 43 ослаблаются, что регистрируется преобразователем 7. Так реализуется теневой метод, при этом импульс 39 соответствует зондирующему, импульс 45— волне 41, импульс 46 — волне 43. !

При эхо-методе преоб разо в атели 6 и 7 работают независимо друг от дру— га, каждый подключен к своему дефектоскопу по совмеценной схеме (в режиме излучение — прием) и контролирует свою половину изделия, На фиг. 12 и 13 показана схема контроля и .осциллограмма для преобразователя 6.

Волна 42 частично отражается от дефекта 44 и возвращается к преобразователю 6 в виде волны 40. При этом импульс 39 соответствуе. зондирующему, импульс 48 — эхо-импульсу от дефекта. Подобная картина наблюдается и при работе преобразователя 7. При контроле эхо-методом для лучшего выявления дефектов, расположенных на краях изделия 37 и под углом к его оси, в процессе контроля изделие поворачивают в обе стороны на угол 40о

45 в плоскости контакта.

150972ч

Формулаизобретения

1. Устройство для ультразвукового контроля изделий, содержащее станину, эакрепленньЖ на ней контрольный стол, механизм подачи контролируемых изделий на контрольный стол в зону контроля, механизм перемещения изделия в процессе контроля, каналы Для подвода контактной жидкости в зону контроля, электроприводы, преобразователи, дефектоскоп, сортировочный механизм и блок управления, о т л и ч а ю— щ е е с я тем„ что, с целью повышения производительности при контроле мелких изделий сложной формы, механизм подачи контролируеььп: иэцелий на контрольный стол в зону контроля выполнен в виде жестко закрепленного 2g на станине загрузочного бункера с каналом для подачи контролируемых изделий на стол, закрепленных на.контрольном столе горизонтальных направляющих, размещенного на контрольном 25 столе с возможностью возвратно-поступательного перемещения по горизонтальным направляющим ползуна, подпружиненного Относительно стола жестко

i.лединенногО с ползуном толкателя, закрепленного на ползуне упора и yc""àíoâëåHIIoãо на станине с возможностью вращения кривошипа, соединенного с электроприводом и кинематически вз=".имодействующего с упором, преобра — »

О= зователи закреплены на контрольном столе, а каналы для подвода контактной жидко сти в зону контроля выполнены в контрольном столе.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что механизм перемещения из,целий в процессе контроля выполнен в виде двух узло в, каждьп= из которых состоит из закрепленного на станине злектропривода с закрепленным на его валу кривошипом, жестко закрепленного на станине цилиндрического корпуса, с возможностью поворота установленного в нем подпружиненно го штока, жестко соединенного с Одним кОнцОм штОка коромысла, сор диняюще го коромысло и кривошип шатуна, и закрепленного на свободном конце штока фиксатора контролируемого изделия, шток установлен соосно с каналом для подвода контактной жидкости

3. Устройство по и, 1, .о т л и ч а ю щ е е с я тем, что сортировочный механизм выполнен в виде закрепленной на станине с возможностью ловорота поворотной направляющей, электромагнита и тяги соеципяющей злектпОмагнит с ПОвОрОТНОЙ няправляющеи а электромагнит электри.:ески связан с дефсктоскопом.

4. Устройство по и. 1,. О т л и ч ающ е е с EI тем, что, с целью повышения точности контроля за счет уменьшения демпфирования волн Рзлея в процессе контроля на контролируемой поверхности, фиксатор снабжен двумя шариками „вз ат. Модей с твующи:-. и в

ПРОЦЕССЕ КОНТРОЛЯ С КОЛтООЛИРУЕМЫМ безделием.

1509724

1509724

1509724

)509724

Фиа 71

Со с тавитель Л . Блохин

Редактор В. Данко Техред M. Мор гентал

Корректор A ° Обручар

Заказ 5799/38 -Тирах< 789 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС и ГКН СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгор д, у . р и . н

У о л. Гага ина 101