CN102141541A - 铝合金薄壁管材涡流探伤缺陷自动标记设备与方法 - Google Patents

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庄有波
张晓霞
陈丽君
张伦兆
霍庆利
李俊茂
王强
郑云龙
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Abstract

铝合金薄壁管材涡流探伤缺陷自动标记设备与方法，属于机械加工领域，本发明为解决现有采用快干漆对管材进行缺陷标记时，快干漆对人体有害、对空气造成污染；经常性的清洗堵塞喷枪的快干漆所用的丙酮会对人体造成危害的问题。本发明所述的自动标记设备，包括PLC控制模块、气动控制模块、气缸和光电开关。基于上述自动标记设备的标记缺陷方法包括：步骤一、光电开关开启PLC控制模块，并接收铝合金薄壁管材涡流探伤时的缺陷信号；步骤二、PLC控制模块根据输入的缺陷信号输出相应的打标动作命令给气动控制模块；步骤三、气动控制模块控制气缸的执行机构带动蜡笔在铝合金薄壁管材上标记缺陷位置，完成铝合金薄壁管材涡流探伤缺陷标记。

Description

铝合金薄壁管材涡流探伤缺陷自动标记设备与方法
技术领域
本发明涉及铝合金薄壁管材涡流探伤缺陷自动标记设备与方法，属于机械加工领域。
背景技术
管材涡流探伤对缺陷进行准确自动标记的过程，是涡流探伤方法的重要组成部分。目前国内现有缺陷标记设备均使用的喷枪式，标记材料是快干漆，长时间使用快干漆将堵塞喷枪口，需通过丙酮进行清洗，丙酮不仅会对人体造成危害，而且其为可燃液体，储存、使用都很不方便；快干漆经压缩空气喷出，呈雾状进入空气，造成环境污染，同时进入操作者身体，对操作者健康产生不良影响。
发明内容
本发明目的是为了解决现有采用快干漆对管材进行缺陷标记时，快干漆对人体有害、对空气造成污染；经常性的清洗堵塞喷枪的快干漆所用的丙酮会对人体造成危害的问题，提供了一种铝合金薄壁管材涡流探伤缺陷自动标记设备与方法。
本发明所述的铝合金薄壁管材涡流探伤缺陷自动标记设备，它包括PLC控制模块、气动控制模块、气缸和光电开关，光电开关控制PLC控制模块的开关状态，PLC控制模块接收缺陷位置信号，PLC控制模块的输出控制信号给气动控制模块，气动控制模块根据输入的控制信号驱动气缸动作，气缸的执行机构带动蜡笔在铝合金薄壁管材上标记缺陷位置。
基于上述铝合金薄壁管材涡流探伤缺陷自动标记设备的标记缺陷方法，该方法包括以下步骤：
步骤一、光电开关开启PLC控制模块，并接收铝合金薄壁管材涡流探伤时的缺陷信号；
步骤二、PLC控制模块根据输入的缺陷信号输出相应的打标动作命令给气动控制模块；
步骤三、气动控制模块控制气缸的执行机构带动蜡笔在铝合金薄壁管材上标记缺陷位置，完成铝合金薄壁管材涡流探伤缺陷标记。
本发明的优点：本发明提出一种操作简单、对人体无伤害、对空气无污染的一种涡流探伤缺陷标记，有效替代原有设备喷枪缺陷标记方法。可实现管材探伤作业的机械化，自动化，能大大提高工作效率及净化环境，利用计算机进行控制和管理，探伤作业过程和信息处理迅速、准确、及时。
本发明的自动探伤缺陷标记设备制作与方法成功，避免了丙酮、快干漆的使用，省去了对丙酮、快干漆的储存、管理费用；以及在使用它们时对人体及环境造成的危害。
解决了现有对缺陷标记的喷枪式设备的操作方法，既污染环境、又影响人的健康的弊端，满足了航空高压导管、普通导管无损检测要求；本发明自动打标是使用蜡笔自动标记；仪器设备由光电开关、PLC、气动控制元件、气缸等几部分组成。本技术填补了国内空白。
附图说明
图1是本发明装置结构示意图；
图2是PLC控制模块的原理框图。
具体实施方式
具体实施方式一：下面结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式所述的铝合金薄壁管材涡流探伤缺陷自动标记设备，它包括PLC控制模块1、气动控制模块2、气缸3和光电开关4，光电开关4控制PLC控制模块1的开关状态，PLC控制模块1接收缺陷位置信号，PLC控制模块1的输出控制信号给气动控制模块2，气动控制模块2根据输入的控制信号驱动气缸3动作，气缸3的执行机构带动蜡笔在铝合金薄壁管材上标记缺陷位置。
所述缺陷信号，是待标记的铝合金薄壁管材在进行涡流探伤时检测获得的缺陷位置信号。
本设备设计成功，避免了丙酮、快干漆的使用，省去了对丙酮、快干漆的储存、管理费用。本发明自动打标是使用蜡笔自动标记，解决现有喷枪式对陷标标记，既污染环境、又影响人的健康的弊端，满足了航空高压导管、普通导管无损检测要求。
仪器设备由光电开关、PLC、气动控制元件、气缸等几部分组成。来自仪器的打标信号进入打标输入开关，经PLC处理之后，PLC会对气动控制元件发出打标动作的命令，进而气缸执行打标命令，打标动作输出，进而执行对铝管的缺陷部位打标操作。自动打标基本结构如图1所示。
PLC控制模块1包括中央处理单元1-1、输入电路1-2、输出电路1-3、系统程序存储区1-4、用户程序存储区1-5和显示区1-6，输入电路1-2接收缺陷位置信号，输入电路1-2的缺陷信号输出端与中央处理单元1-1的缺陷信号输入端相连，中央处理单元1-1的打标信号输出端与输出电路1-3的打标信号输入端相连，输出电路1-3输出制信号给气动控制模块2；
系统程序存储区1-4的系统程序输入输出端与中央处理单元1-1的系统程序输入输出端，用户程序存储区1-5的用户程序输入输出端与中央处理单元1-1的用户程序输入输出端相连，显示区1-6的缺陷信号显示输入输出端与中央处理单元1-1的缺陷信号显示输入输出端相连。
本实施方式的标记对象的铝合金薄壁管材的规格可为φ12～φ20mm。
气动控制模块2采用型号为Air-2000的山科斯气动设备，工作温度：5℃～60℃，压力范围：0.5～9Kgf/cm2，最大压力：9.9Kgf/cm2。
气缸3采用型号为10Y-1SD16N55S的超力设备，工作压力：0.05～1MPa。
蜡笔直径为Ф8mm～Ф12mm。
具体实施方式二：本实施方式与实施方式一的不同之处在于，蜡笔直径为Ф10mm，其它与实施方式一相同。
具体实施方式三：下面结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式基于实施方式一所述的铝合金薄壁管材涡流探伤缺陷自动标记设备的标记缺陷方法，该方法包括以下步骤：
步骤一、当光电开关4检测到有铝合金薄壁管材进入所述铝合金薄壁管材涡流探伤缺陷自动标记设备的标记范围时，发出信号开启PLC控制模块1，所述PLC控制模块1开始接收缺陷信号；
步骤二、PLC控制模块1根据接收到的缺陷信号输出相应的打标动作命令给气动控制模块2；
步骤三、气动控制模块2控制气缸3的执行机构带动蜡笔在铝合金薄壁管材上标记缺陷位置，完成铝合金薄壁管材涡流探伤缺陷标记。
管材的涡流检验是将被检管材穿过通有交变电流的线圈，利用检测线圈阻抗变化的原理，通过检测仪器对信号的放大、转换、相位分析、调制分析等处理，形成缺陷信号，并最终以声、光报警的形式输出，由本发明的标记设备中的PLC控制模块1接收，由本发明所述的标记设备对带有缺陷的管材进行记录、标记和分选。
调试仪器、设备最佳探伤参数方法情况下，选择合适设备，进而能够对带有缺陷的样管进行精确打标。(1)用试样管调试仪器设备最佳探伤参数，选择合适的气动控制装置、光电开关、气缸等；(2)确定以蜡笔作为记号对缺陷清晰，可辨识标记；(3)通过两年多的生产试验能够有效的对铝合金薄壁管带有缺陷的部位进行精确打标，缺陷标记准确无误。

Claims (7)

1.铝合金薄壁管材涡流探伤缺陷自动标记设备，其特征在于：它包括PLC控制模块(1)、气动控制模块(2)、气缸(3)和光电开关(4)，光电开关(4)控制PLC控制模块(1)的开关状态，PLC控制模块(1)接收缺陷位置信号，PLC控制模块(1)的输出控制信号给气动控制模块(2)，气动控制模块(2)根据输入的控制信号驱动气缸(3)动作，气缸(3)的执行机构带动蜡笔在铝合金薄壁管材上标记缺陷位置。
2.根据权利要求1所述的铝合金薄壁管材涡流探伤缺陷自动标记设备，其特征在于：PLC控制模块(1)包括中央处理单元(1-1)、输入电路(1-2)、输出电路(1-3)、系统程序存储区(1-4)、用户程序存储区(1-5)和显示区(1-6)，输入电路(1-2)接收缺陷位置信号，输入电路(1-2)的缺陷信号输出端与中央处理单元(1-1)的缺陷信号输入端相连，中央处理单元(1-1)的打标信号输出端与输出电路(1-3)的打标信号输入端相连，输出电路(1-3)输出制信号给气动控制模块(2)；
系统程序存储区(1-4)的系统程序输入输出端与中央处理单元(1-1)的系统程序输入输出端，用户程序存储区(1-5)的用户程序输入输出端与中央处理单元(1-1)的用户程序输入输出端相连，显示区(1-6)的缺陷信号显示输入输出端与中央处理单元(1-1)的缺陷信号显示输入输出端相连。
3.根据权利要求1所述的铝合金薄壁管材涡流探伤缺陷自动标记设备，其特征在于：气动控制模块(2)采用型号为Air-2000的设备。
4.根据权利要求1所述的铝合金薄壁管材涡流探伤缺陷自动标记设备，其特征在于：气缸(3)采用型号为10Y-1SD16N55S的设备。
5.根据权利要求1所述的铝合金薄壁管材涡流探伤缺陷自动标记设备，其特征在于：蜡笔直径为Ф8mm～Ф12mm。
6.根据权利要求1所述的铝合金薄壁管材涡流探伤缺陷自动标记设备，其特征在于：蜡笔直径为Ф10mm。
7.基于权利要求1或2所述的铝合金薄壁管材涡流探伤缺陷自动标记设备的标记缺陷方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
步骤一、当光电开关(4)检测到有铝合金薄壁管材进入所述铝合金薄壁管材涡流探伤缺陷自动标记设备的标记范围时，发出信号开启PLC控制模块(1)，所述PLC控制模块(1)开始接收缺陷信号；
步骤二、PLC控制模块(1)根据接收到的缺陷信号输出相应的打标动作命令给气动控制模块(2)；
步骤三、气动控制模块(2)控制气缸(3)的执行机构带动蜡笔在铝合金薄壁管材上标记缺陷位置，完成铝合金薄壁管材涡流探伤缺陷标记。
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