CN104807880A - 一种紧固件检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种紧固件检测装置，包括基座，所述基座上设有两相向的相互感应的线圈，以及分别防止两所述线圈磁场外泄的铜桶，两所述铜桶内均设有容置所述线圈的支撑板。本发明的紧固件检测装置利用线圈产生的电磁涡流对紧固件进行内部探伤，可以有效地筛选出内部有损伤的不良品，从而实现紧固件检测的高效可靠性，避免了传统检测方法只进行外部检测忽略内部探伤的不足。

Description

一种紧固件检测装置

技术领域

本发明涉及一种紧固件的检测装置，尤其涉及一种通过电磁涡流技术检测紧固件内部是否损伤的装置。

背景技术

目前，紧固件检测主要采用的是传统的人工方式。人工检测不仅劳动强度大，生产效率低下，而且测量的数据可能存在较大的误差，另外容易人为地造成不良品。20世纪80年代美国国家标准局在调查的基础上曾做过预测：今后工业检测工作的80％将由视觉检测技术完成。经过多年的发展，机器视觉检测技术在国内外都获得了长足的进步，以机器视觉为基础的紧固件检测装置在生产中发挥了很大的作用。以铆钉为例，现代铆接技术正被广泛应用于航空、汽车、高铁等场合，由于使用特殊性，要求对铆钉的尺寸及缺陷进行全检，而传统的检测无法满足对精度的要求，并且工作效率较低。而如今在航空航天以及汽车制造业等领域对铆钉之类的紧固件要求日益严格，因此筛选出符合使用需求的紧固件有时甚至是事关生命安危的重要问题。同时对于其他需要使用高精度紧固件的领域如手机电子、船舶、建筑等行业也有重大意义。

如今随着机器视觉硬件方面的成熟，新型的控制检测的结构方案也不断出现，如专利CN200480038574.2紧固件检测系统。为了满足工业生产中对于紧固件检测的高效性，提出了转盘式紧固件检测装置，专利号CN201420402998.3；对于紧固件外部损伤的检测方案还有许多，如专利号CN201320050310.5一种铆钉检测机、CN201120390626一种铆钉检测机。但以上方案，只是针对紧固件外 部尺寸和形状进行检测，是利用CCD成像技术对紧固件的长度、圆度等进行初步的检测。而在实际生产中，由于紧固件的加工工艺会损坏材料结构，紧固件的损伤不仅仅会发生在外部，还有相当一部分的损伤发生在内部。然而就目前而言，采用一种高效高精度的方法进行紧固件的内部探伤的装置还亟待发明。目前采用的CCD机器视觉系统只能检测紧固件外部是否有损伤，但是对于内部有损伤而外部形状良好的紧固件而言这类检测装置是无法检测出来的。

目前，常用的紧固件如铆钉，在铆接时，铆钉在数吨的压力下产生变形并扣紧，如果铆钉本身存在缺陷，很容易导致铆接失败，或在使用中提前断裂，造成事故。因此，对紧固件内部结构的检测非常重要。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种基于电磁涡流感应的紧固件检测装置，以解决现有的检测装置无法检测紧固件内部损伤的问题。

本发明的紧固件检测装置，包括基座，所述基座上设有两相向的感应线圈，以及分别防止两所述线圈磁场外泄的铜桶，两所述铜桶内均设有容置所述线圈的支撑板。

进一步的，所述基座包括两平行设置的横壁，以及与两横壁垂直连接的纵壁，两所述铜桶分别与两所述横壁密封连接。

进一步的，所述铜桶的底壁与所述横壁之间通过环氧树脂进行密封。

进一步的，所述支撑板包括圆盘状的与所述铜桶的底壁连接的底盘，以及与所述底盘同轴的垂直连接在其上的环壁，所述环壁上周向设有容置所述线圈的环槽。

进一步的，所述横壁、环氧树脂、铜桶的底壁以及底盘上均设有相贯穿的 过线孔。

进一步的，两所述底盘、铜桶的底壁以及环氧树脂均通过贯穿螺栓分别固定在两所述横壁上。

进一步的，两所述线圈的半径相等，且两所述线圈之间的间距与其半径相等以构成赫姆霍兹线圈。

借由上述方案，本发明的紧固件检测装置使用电磁涡流进行内部探伤，可以有效地筛选出内部有损伤的不良品，从而实现紧固件检测的高效可靠性，避免了传统检测方法只进行外部检测忽略内部探伤的不足。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明中支撑板的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

参见图1和图2，本发明一较佳实施例所述的一种紧固件检测装置，包括基座，该基座为C型，包括两平行设置的横壁11，以及与两横壁11垂直连接的纵壁12。基座上设有两相向的相互感应的线圈20，以及分别防止两线圈20磁场外泄的铜桶30，即铜桶30覆盖在线圈20的外侧，两铜桶30分别与两横壁11密封连接，具体是将铜桶30的底壁31与横壁11之间通过环氧树脂50进行密 封，利用环氧树脂的绝缘性将线圈20与基座绝缘。两铜桶30内均设有容置线圈20的支撑板40。具体的，支撑板40包括圆盘状的与铜桶30的底壁31连接的底盘41，以及与底盘41同轴的垂直连接在其上的环壁42，在环壁42上周向设有容置线圈20的环槽43。优选的，两底盘41、铜桶30的底壁31以及环氧树脂50均通过贯穿螺栓70分别固定在两横壁11上。

为方便将线圈20的引线与外部电器连接，在横壁11、环氧树脂50、铜桶30的底壁31以及底盘41上均设有相贯穿的过线孔60，线圈20的引线从过线孔60穿出与外部电器连接，在本发明中，线圈20与阻抗测量设备连接。

本发明中的两线圈20的半径相等、且两线圈20之间的间距与其半径相等以构成赫姆霍兹线圈，利用赫姆霍兹线圈可在基座内形成均匀的磁场。

本发明利用两线圈20产生电磁感应，其检测的原理是电涡流效应和磁效应。对于非磁性紧固件来讲主要是电涡流效应，对于磁性紧固件来说是电涡流效应和磁效应同时起作用。当紧固件如铆钉进入赫姆霍兹线圈产生的磁场中，若铆钉内部有裂纹，会导致线圈的阻抗会发生改变，使用阻抗测量设备测量这种改变，就可获知铆钉的内部特性。

本发明的工作原理如下：

将本发明中的赫姆霍兹线圈与阻抗测量设备连接，因本发明中的赫姆霍兹线圈被铜桶包围，铜桶可防止磁场外泄，两赫姆霍兹线圈相向设置，即两赫姆霍兹线圈分别位于被检测件的正上方和正下方，且上下两个赫姆霍兹线圈的间距与赫姆霍兹线圈半径大小相等。当紧固件通过赫姆霍兹线圈的位置时，有损伤的紧固件与无损伤的紧固件会产生不同的阻抗，通过将测得的阻抗与设定的合格阻抗区间作比较，如果测得阻抗在合格区间内则紧固件合格，反之则判定为内部损伤的次品。

在使用本发明的检测装置检测紧固件内部是否有损伤时，可配合现有的视觉检测装置一起对紧固件的内外部进行检测，以构成在线的检测系统，两者通过同步信号协同工作。具体的，将紧固件由传送机构进行输送，当紧固件进入视觉检测装置处，触发传感器，控制CCD相机对紧固件采集图像进行光学检测；当紧固件随传送机构进入本发明的检测装置内，通过线圈，使用电磁涡流效应进行内部探伤，在电磁涡流无损探伤时，由于位置误差引起的测量误差，可由视觉检测的结果进行修正，最后通过执行机构筛选出合格的紧固件，剔除不合格的紧固件，从而完成了对紧固件的外部与内部的检测。

本发明的检测装置应用电涡流效应进行探伤较其他的检测方式的优势在于:

1)可以检测到微小裂纹以及各种缺陷；

2)检测速度快，立即得到检测结果，效率高；

3)仪器体积小，方便携带；

4)检测前仅需要进行很少的准备工作；

5)检测探头不需要接触被测对象；

6)可以检测各种形状及尺寸复杂的导电紧固件。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种紧固件检测装置，其特征在于：包括基座，所述基座上设有两相向的感应线圈，以及分别防止两所述线圈磁场外泄的铜桶，两所述铜桶内均设有容置所述线圈的支撑板。

2.根据权利要求1所述的紧固件检测装置，其特征在于：所述基座包括两平行设置的横壁，以及与两横壁垂直连接的纵壁，两所述铜桶分别与两所述横壁密封连接。

3.根据权利要求2所述的紧固件检测装置，其特征在于：所述铜桶的底壁与所述横壁之间通过环氧树脂进行密封。

4.根据权利要求3所述的紧固件检测装置，其特征在于：所述支撑板包括圆盘状的与所述铜桶的底壁连接的底盘，以及与所述底盘同轴的垂直连接在其上的环壁，所述环壁上周向设有容置所述线圈的环槽。

5.根据权利要求4所述的紧固件检测装置，其特征在于：所述横壁、环氧树脂、铜桶的底壁以及底盘上均设有相贯穿的过线孔。

6.根据权利要求5所述的紧固件检测装置，其特征在于：两所述底盘、铜桶的底壁以及环氧树脂均通过贯穿螺栓分别固定在两所述横壁上。

7.根据权利要求1至6任一项所述的紧固件检测装置，其特征在于：两所述线圈的半径相等，且两所述线圈之间的间距与其半径相等以构成赫姆霍兹线圈。