(54) СКАНИРУЮиШЕ УСТРОЙСТВО К ДЕФЕКТОСКОПУ(54) SCANNING YOUR DEVICE TO DEFECTOR SCREEN
Изобретение относитс к средствам неразрушающего контрол качества материалов и изделий и может быть применено в машиностроении. Известно сканирующее устройство к дефектоскопу, содержащее кривс шшношатунный механизм, на рычаге которого размещен преобразователь дефектоскоп а Недостатком устройства вл етс низка маневренность, невозможность контрол выпуклых и вогнутых поверхностей. Наиболее близким техническим ропением к изобретению вл етс сканирующее устройство к дефектоскопу, содержащее каретку на роликовых опорах с установленными на ней преобразовател ми и канал обработки сигналов преобразователей с самопишущим регистратором f 2J . . Недостатком устройства вл етс ограниченность применени : невозмоокность контрол поверхностей с различной хрвБНЗНОЙ . Цель изо етени - обеспечение контрол поверхностей различной кривизны и ориентации. Обеспечение коррекции положени преобразователей и обеспечение надежности работы устройства. Поставленна цель достигаетс гам, что устройство снабжено поворотно-плаваюсцей подвеской, с которой св зана КА ретка, имеюшей узел коррекшш ее угла наклона в выполненной в виде трех концентричных колец, на14жное и среднее вз которых соединены шарнирной осью, в среднем выполнен кольцевой паз, в которе с воаможностью ;: поворота в фиксации установлено внут юннее кольцо, на- ружное кольцо выполнено с радиальным пазом. Узел ко фекцни угла наклона попвески выполнен в виде держател в шарнврно-соедвненной с ним вшгговой пары, BBHT которой имеет на конце перпендикул рный его осв палец, взаимодействующий с пазом наружного кольца подвеск . 97 Каретка вьшопнена в виде рамы с двум параллельными налравшсюишми, раз . мешенными в ее плоскости, и винтовой пары с приводом, гайка которой закреплена на внутреннем кольпе подвески и установлена с возможностью возвратнопоступательного перемещени по налравл кшшм , а винт с хфиводом жестко закре лен на раме. Кроме того, устройство снабжено узлом блокировки, вьшолненным в виде кон цевых выключателей и охватывающих периметр каретки проволочных щупов. На фиг. 1 изображена кинематическа схема устройства; на фиг.. 2 - ползун и карданна подвеска преобразовател продольный разрез, тонкими лини ми по казаны варианты профил поверхности, поверхности контролируемого издели ) на фиг. 3 и 4 - сканирующее устройство размещенное соответственно на изделии вьшуклой и вогнутой формы, вид сбоку. Сканирукшее устройство содержит каретку 1, котора размещена на ролико вых опорах 2. В каретке с возможностью свободного вращени установлены два двухходовых винта 3 и 4. На винтах соответственно жестко закреплены шестерни 5 и 6. На винт 4 посажены ползуны 7 и 8, к которым щарнирно подсоединены соответственно преобразователи 9 и 10. На винт 3 посажен ползун 11, к котгорому шарнирно подсоединены преобра зователи 12 и 13. Устройство имеет поворотно-плавающу подвеску, имеющую узел коррекшш угла наклона каретки 1, вьшолненшз1Й в виде трех коицентрично установленных колец 14, 15 и 16. Наружное ксвшдо 14 и среднее 15 соединены щарнирной осью (не показано). Среднее ксльцо имеет кольцевой паз, в котором с возможностью поворота и фиксации установлено третье внутреннее кольцо 16. В наружном кольце 14 вьшолн радиальный паз. Узел ко феюши угла накло1{а подвески вьшолнен в виде держател 17 и щарнирно соединенной с ним винтовой пары, вин 18 которой имеет на конце перпендикул рный его оси палец 19, взаимодействуххций с пальцем (не показано) наружного кольца 14. Каретка 1 выполнена в виде рамы с двум парбшлепь ыми- иаправл гюошми 2О и 21, размшценнымв в ее плоскости и винтовой пары с приводом 22. Гайка 23 этой пары закреплена на внутреннем кешьце 16 и установлена с возможностью возвратно-поступательного перемещени по направл ющим. Винт 24 и привод 22 жестко закреплены на раме. Узел блокировки устройства вьшолнен в виде концевых выключателей 25 установленных на каретке 1 и охватывающих ее проволочных щупов 26. Устройство работает следующим образом . Наводимый на контролируемое изделие 27 преобразователь под действием пружи ны 28 автоматически приспосабливаетс , в двух взаимно перпендикул рных ппос- кост х к его профилю. Положение держател 29 соответствующего преобразовател относительно корпуса его ползуна можно измен ть регулировочным винтом 30. Вращением щестерни,5 при выведенной из зацеплени кулачковой полумуфты 31 с шестерней-синхронизатором 32 преобразователи 12 и 13, .9 и 10 вывод т в плоскость О-О, соответствующую началу ультразвукового контрол . С помощью системы 33 наведени устройство навод т на контролируемое изделие 27 до тех пор пока пружина 34 надежно прижимает роликовые опоры 2 к поверхности издели . Одновременно винтом 18 корректируют положение устройства таким образом, чтобы палец 19 зан л среднее положение в радиальном пазу кольца 14. Таким образом, устройство в хфоцессе контрол непрерывно самоустанавливаетс на поверхности контролируемого издели в двух взаимно перпендикул рных направлени х: в одном --в пределах угла в другом - пределах зазора сГ . Вместе с тем, при наведении сканирующего устройства на контролируемое изделие 27, расположенные внутри базы роликовых опор 2 преобразователи 9, 10, 12 и 13, встреча сь с поверхностью издели , под действием 28 автонсж но самоустанавливаютс на ней в двух взаимно перпендикул рных направлени х и в дальнейшем, при осуществлении про-; цесса сканировани гарантировано след т за этой поверхностью. При этом допускаетс неравенство угловой,, выпуклых поверхностей и, аналогично, углов р) и /) дл вогнутых (дл контрол вогнутых поверхностей держателн 29 с помощью регулировочных винтов ЗО подаютс вперед, в сторону контролируемого издели ). Затем включают электронную систему дефектоскопа, привод 35 механизма перемещени искателей, а также, в зависимости от траектории щва, привод вращени (перемещени ) контролируемог издели 1УШ привод продольного перемещ ни системы наведени сканирук аего устройства (последние два привода не показаны). Дп различных швов возмозкн различные варианты включени этих приводов . Так, дл контрол колЫ1евых швов шшиндрвческих и сферических поверхностей ( с горизонтальной и верттЕкапьной осью вращени ) включают хфивод врашев контролируемого издели ; дл контрол продольных швов не перемешакшшхс изделий - привод продольного пермездеки . системы наведени , перемзсцает сканирующее устройство вдоль контролируемого шва, а дл контрол швов, распо ложенных по винтовой линии одновременно включают привод вращени издели и привод продсвхьного перемещени системы наведени . С момента включени упом нутых приводов весь процесс ультразвукового контрол издели осуществл етс автоматически . Получа крут щий момент от привода 35, двухходовые винты 3 и 4 сообщают ползунам 7, 8 и 11 равномерное возврат но-поступательное движение, перпендикул рное контролируемому шву. При этом преобразоватепи 9 и 1О перемещаютс и длине L 18 преобразователи 12 и 13 на длине KL. Однако несмотр на разную длину пробега искателей все они строго одновременно приход т в свои крайние положени . Следовательно, в плоскость 0-0 левый пр еобразователь 9 и преобразователи 12 и 13 приход т строго одновременно (преобразователь 10 в этот мгновенный момент приходпг в свое крайнее правое положение). Коэ4)фшшент К длины пробега преобразователей зависит от соотношений межд шагами нарезки винтов 3 и 4, от колкчества витков нарезки и от передаточного отношени шестерен 5 и 6. Сканирующее устройство обеспечивает автоматический ультразвуковой кошроль IUBOB, имеющих различную траектсфшо, в зависимости от кс 4бинации движений, например: а)кольцевых швов - при вращении издели и перемещении преобразователей в направлении, перпендикул рном вращению изделн { б)винтовых швов - при враще ии и дели , в продольном перемещении сканирующего устройства и пер дещенвн нскателей поперек контролируемого шва (в этом случае роликовые опоры 2 самоуста навливаютс в направлении, параллельном траектории шва); в) продольных швов - при перемещение сканирующего устройства вдоль шва й перемещени искателей в направлении, перпенфскул рном контролируемому шву (в этом случае каретка 1 с нскател5}ми должна быть повернута на -9О по отношению к положению, показанн1 «у на фиг. 3 и 4, дл этого факсатор 36 выводитс ;из отверсти внутреннего кольда 16 и его совместно с кареткой 1 поварач ъваот на 9О , после чего внутренее колыхо вновь фиксируетс ), При обнаружении дефекта в iqKmecce сканировани искатели подают сигналы в электронную часть дефектоскопа, где ОНИ усиливаютс преобразуютс в сигналы , идущие к дефектоотметчику да наиесени а поверхности коитролируемс х) издели метки в местах обнаружени С1фытых дефектов, в сигналы, идущие на самопишущий п|шбор дефектоскопа, дл записи дефектов иа ле1ггу. При этсл исповп эование группы преобраэссателей дает возможность определ ть местонахсокден е характер дефекта, а также повышает производительность и надежность контрол . В случае необходимости осуществлени контрол окопсиповной зоны по обе стороны шва достаточно, закончив контроль одной , повернуть каретку 1,с внут рениим котлом 16 иа 18О по отношению к первоначальному положению , включив соответствующие привс цл, производить автоматический контрспь второй стороны. Кроме того, светоуказатель устройства позвол ет в процессе контрол непрерывно следить за траекто|Я ёй шва. В случае отклон ш траектории шва от зоны сканирсжЕШЯЯ включаетс привод 22 механизма каррека положени искателей, винт 24, получа крут щий момент от привода через шестерню-синхрониза ч р 32, перемещает каретку 1 с преобразоватеп м в пр моо нейиых направл ющих внутреннего кольца 16 в сторону коитрол руем ( ч шва. Нал ч е а поверхности кошрол ру лого издел боиок патрубков, торнов, от- , верст й т.п. фиксируетс в процессе осуществпеак контрол проволочными щулам 26 (конфигураци щупов зав с т от ксшкрвт о возможных ситуаций); уста овлен ых а концевых выключател х 25. Встреча сь с преп тств ем (ил впадиной), уп 26 воздействует на концевой выключвггель 25, который дает сигнал на отвод системы 33 наведени со сканирующим устройством от контротфуемого издели или на отключение привода вращени издели .The invention relates to non-destructive quality control of materials and products and can be applied in mechanical engineering. A scanning device for a flaw detector is known, which contains a curb knuckle mechanism, on the lever of which a flaw detector transducer is placed. A drawback of the device is low maneuverability, the inability to control convex and concave surfaces. The closest technical copy to the invention is a scanning device for a flaw detector that contains a carriage on roller bearings with transducers installed on it and a signal processing channel for transducers with a recording recorder f 2J. . The disadvantage of the device is its limited use: the impermeable control of surfaces with different hrvBNZNAYA. The goal of shadow is to provide control of surfaces of different curvature and orientation. Providing correction of the transducers position and ensuring the reliability of the device operation. The goal is achieved by the fact that the device is equipped with a swing-swivel suspension, which is connected to a spacecraft that has a corrective unit of its angle of inclination in the form of three concentric rings, which are connected with a hinge axis, on average, an annular groove is made, With a knob;: the rotation in fixation is set to the inner ring, the outer ring is made with a radial groove. The node of the feasible angle of inclination of the suspension is made in the form of a holder in a pinch pair connected to it, the BBHT of which has its mouth perpendicular to its end, interacting with the groove of the outer ring of the suspension. 97 The carriage is issued in the form of a frame with two parallel lines. meshed in its plane, and a screw pair with a drive, the nut of which is fixed on the inner collar of the suspension and installed with the possibility of reciprocal movement along the shaft, and the screw with the gear is rigidly fixed on the frame. In addition, the device is equipped with a blocking unit, designed in the form of limit switches and covering the perimeter of the carriage of wire gauges. FIG. 1 shows a kinematic diagram of the device; Fig. 2 shows a slider and a cardan suspension of a converter, a longitudinal section, with thin lines showing variants of the surface profile, the surface of the test article) in FIG. 3 and 4 - scanning device placed respectively on the product of convex and concave shape, side view. The scanner device contains a carriage 1, which is placed on roller supports 2. Two two-way screws 3 and 4 are installed in the carriage for free rotation. Gears 5 and 6 are fixed to the screws, respectively. On the screw 4, sliders 7 and 8 are fitted, which are hinged Converters 9 and 10 are connected respectively. Screw 3 is fitted with a slider 11, converters 12 and 13 are hinged to the hinge. The device has a tilt-floating suspension having a carriage angle equalizer assembly 1, in the form of three centrocentrically tanovlenii rings 14, 15 and 16. Outside ksvshdo 14 and 15 are connected scharnirnoy secondary axis (not shown). The middle ring has an annular groove, in which the third inner ring 16 is pivotally mounted and fixed. In the outer ring 14 there is a radial groove. The node of the angle of the fairies corner1 {and the suspension is made in the form of a holder 17 and a screw pair hingedly connected to it, the wines 18 of which have a finger 19 perpendicular to its axis, interacting with a finger (not shown) of the outer ring 14. The carriage 1 is made in the form frames with two pairs of sleeves, and guides of 2O and 21, located in its plane and a screw pair with a drive 22. A nut 23 of this pair is fixed on the inner frame 16 and installed with the possibility of reciprocating movement along the rails. The screw 24 and the actuator 22 are rigidly fixed to the frame. The device blocking unit is made in the form of limit switches 25 installed on the carriage 1 and the wire probes covering it 26. The device operates as follows. The transducer induced on the controlled article 27 under the action of the spring 28 automatically adapts, in two mutually perpendicular directions x, to its profile. The position of the holder 29 of the corresponding converter relative to the body of its slide can be changed by means of an adjusting screw 30. The rotation of the pinion 5 with the cam half coupling removed out of the engagement with the synchronizer gear 32 converters 12 and 13, 9 and 10 are output in the plane O-O, corresponding the beginning of the ultrasound control. Using the guidance system 33, the device is aimed at the test article 27 until the spring 34 reliably presses the roller bearings 2 to the surface of the product. At the same time, the screw 18 adjusts the position of the device so that the finger 19 takes up the middle position in the radial groove of the ring 14. Thus, the device in the control process continuously self-aligns on the surface of the test article in two mutually perpendicular directions: in one - within the angle in the other - within the gap SG. At the same time, when the scanning device is aimed at the controlled product 27, inside the base of the roller bearings 2, the converters 9, 10, 12 and 13 encounter the surface of the product under the action of the autodong 28 but self-align on it in two mutually perpendicular directions and in the future, in the implementation of the pro-; The scanning process is guaranteed to follow this surface. In this case, the inequality of the angular, convex surfaces and, similarly, the angles p) and /) for concave (for control of the concave surfaces of the holder 29 with the aid of the adjusting screws ЗО, are allowed to move forward, to the side of the controlled product). Then, the flaw detector's electronic system, the drive 35 of the mechanism for moving the searchers, and also, depending on the path of the seam, the drive of rotation (displacement) of the controlled product 1US drive of the longitudinal movement of the scanning guidance system (the last two drives are not shown) are included. Dp various seams possible different options for the inclusion of these drives. So, to control the collar joints of shchindrvicheskikh and spherical surfaces (with horizontal and vertical axis of rotation) include the design of the controlled product; To control the longitudinal seams of non-mixed articles - the drive of the longitudinal permiseum. the guidance system moves the scanning device along the monitored seam, and to control the seams located along the helix, the actuator rotates the drive and the drive movement of the guidance system is simultaneously turned on. From the moment the drives are turned on, the entire process of ultrasonic testing of the product is carried out automatically. When receiving the torque from actuator 35, two-way screws 3 and 4, slide 4, 8 and 11 in a uniform return but forward motion, which is perpendicular to the controlled seam. At the same time, transducers 9 and 1O are moved and the length L 18 of the transducers 12 and 13 on the length KL. However, despite the different path lengths of the seekers, they all strictly simultaneously arrive at their extreme positions. Consequently, in the 0–0 plane, the left driver 9 and the converters 12 and 13 arrive strictly simultaneously (the converter 10 at this instantaneous moment comes to its extreme right position). Koe4) The speed K of the transducer run depends on the ratios between cutting the screws 3 and 4, on the number of thread turns and on the gear ratio of the gears 5 and 6. The scanning device provides an IUBOB automatic ultrasonic cutter having different trajectories depending on the x-4 movement movements, for example: a) circumferential seams - when the product is rotated and the transducers are moved in the direction perpendicular to the rotation of the part (b) of the screw seams - when rotated and divided, in the longitudinal movement of the scanning device and the sliders across the controlled seam (in this case, the roller bearings 2 self-deflate in a direction parallel to the seam path); c) longitudinal seams - when moving the scanning device along the seam of movement of the searchers in the direction perpendicular to the controlled seam (in this case, the carriage 1 with the scraper should be rotated by -9 ° with respect to the position shown in Fig. 3 and 4, the fax machine 36 is removed for this purpose; from the hole of the inner ring 16 and together with the carriage 1, the bw is 9o, then the inner one is fixed again), When a defect is detected in the iqKmecce scan, the searchers send signals to the electronic part of the flaw detector, where they are are converted into signals sent to the defectometeer and the surface is co-monitored by the product of the label at the places of detection of C1 defects, into signals sent to the self-recording device of the defectoscope to record defects of leuggig. During this process, the group of converters makes it possible to determine the location of the nature of the defect, and also improves the performance and reliability of the control. In case it is necessary to control the oxypipe zone on both sides of the seam, it is enough to finish controlling one, turn the carriage 1, with the internal boiler 16 and 18O in relation to the initial position, turn on the corresponding privsl, and make an automatic counter of the second side. In addition, the device’s indicator allows, in the process of control, to continuously monitor the path of the weld. In case the joint path deviates from the scanning zone, the drive 22 of the carrek mechanism of the searchers, screw 24, turns on, receiving torque from the drive through the synchronization gear 32 p, moves the carriage 1 from the converters to the straight guides of the inner ring 16 the side is coitrol (h. seam. On the surface, the kosher wheel of the log of the nozzles, torn, from, etc.) is fixed in the process of exercising control of the wire shchuly 26 (the configuration of the probes depends on possible situations) ; mouth limit switches 25. When confronted with an obstacle (or a pit), the pack 26 acts on the end switch 25, which gives a signal to retract the guidance system 33 with a scanning device from the counter-controlled product or to turn off the rotational drive of the product.
Формупа изобретени Formupa invention