УСТРОЙСТВО СКАНИРОВАНИЯ ДЛЯ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ ВТУЛОЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ Российский патент 1996 года по МПК G01N29/26 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано при неразрушающем контроле втулочных изделий или труб, например, при ультразвуковом контроле теневым методом.

Известны устройства для ультразвукового контроля изделий, содержащие основание, привод, редуктор, ходовые винты, ходовые гайки, направляющие для перемещения преобразователей [1, 2]
Недостатками этих устройств являются их сложность, обусловленная наличием длинной кинематической цепи и соответственно большим количеством звеньев механизма сканирования, неточность расположения контролируемой поверхности изделий относительно преобразователей из-за несовпадения их установочных базовых поверхностей, что снижает недежность и точность работы устройства сканирования.

Известны так же устройства, содержащие механизмы перемещения датчиков, привод, опоры (валки) для перемещения изделия относительно датчика [3, 4]
Недостатками этих устройств являются большое количество подвижных звеньев, обеспечивающих сканирование, и несовпадение измерительной и установочной базы при контроле изделий, что приводит к снижению надежности и точности сканирования.

Наиболее близким к предлагаемому является сканирующее устройство к дефектоскопу цилиндрических изделий, которое содержит привод, параллельные ходовые винты, направляющие, гайки, преобразователи [5, прототип]
Однако известное устройство является достаточно сложным, поскольку только для перемещения преобразователей при контроле цилиндрической образующей изделия требуется несколько ходовых винтов, ходовых гаек и направляющих. Кроме того, большое количество подвижных звеньев в механизме сканирования не обеспечивает в процессе контроля точное взаимное расположение преобразователей и изделия.

Целью изобретения является повышение надежности и точности работы устройства сканирования. Это достигается тем, что колесо редуктора установлено с возможностью вращения на неподвижном винте и связано с ходовой гайкой посредством вилки, пальцы которой находятся в пазах гайки, удерживающая цанга жестко закреплена на ходовой гайке, а винт оснащен дополнительной базирующей цангой, установленной так, что преобразователи расположены между этой базирующей и удерживающей цангами. Кроме того, для повышения точности установки изделия в удерживаюшую цангу на колесе редуктора соосно с винтом установлен ловитель.

На фиг. 1 показан общий вид устройства сканирования; на фиг. 2 сечение А-А фиг. 1.

Устройство сканирования содержит основание 1, установленный на нем привод 2, одноступенчатый редуктор с ведущим валом 3, шестерней 4, колесом 5, расположенным на неподвижном винте 6. На колесе 5 соосно винту 6 установлена вилка 7, пальцы которой проходят через пазы гайки 8. В своей верхней части пальцы вилки 7 закреплены на кольце 9, подвижно и соосно установленном на верхней части винта 6. Вилка 6 предназначена для передачи крутящего момента от привода через редуктор на гайку 8. На гайке 8 жестко закреплена удерживающая цанга 10, предназначенная для удерживания изделия 11. На верхнем конце винта 6 установлена дополнительная центрирующая цанга 12, лепестки которой центрируют изделие 11 по оси винта 6. Преобразователи 13 установлены неподвижно между удерживающей 10 и центрирующей 12 цангами.

Для постановки и снятия изделия 11 на позицию контроля использован манипулятор с захватом 14, в который вмонтирован упор 15, предназначенный для удержания верхнего торца изделия 11 от биения когда в процессе сканирования удерживающая цанга 10 приближается к базирующей цанге 12. Ловитель 16 компенсирует неточности позиционирования изделия 11 при установке на цангу 10.

Таким образом, в конструкции устройства отсутствуют направляющие для установки преобразователей, в процессе сканирования участвует одно подвижное звено, состоящее из гайки 8, удерживающей цанги 10 и изделия 11, а винт 6 и преобразователи 13 неподвижны, что упрощает конструкцию и повышает надежность работы устройства сканирования. Кроме того, база для указанного выше подвижного звена с изделием 11 включительно и база центрирующей цанги 12 совпадает с базой для преобразователей 13, которой является винт 6, жестко закрепленный на основании 1, что уменьшает погрешности взаимного расположения изделия 11 и преобразователей 13 и повышает точность сканирования устройства. Повышению точности сканирования также способствует расположение преобразователей 13 между удерживающей 10 и центрирующей 12 цангами. Это условие позволяет сохранять точное положение преобразователей 13 относительно изделия 11 (в рациальном направлении) при непрерывном винтовом движении сканирования последнего. Ловитель 11 компенсирует погрешности позиционирования манипулятора при консольном захвате изделия 11.

Устройство работает следующим образом.

Захват 14 манипулятора устанавливает изделие 11 в цангу 10, при этом верхняя часть изделия 11 центрируется цангой 12. Захват 14 разжимается, но не убирается. Включается привод 2 и передает вращение через вал 3, шестерню 4, колесо 5, вилку 7, гайку 8 изделию 11, удерживаемому цангой 10. Изделие 11 совершает винтовое движение сканирования относительно неподвижных преобразователей 13 до тех пор, пока удерживающая цанга 10 вплотную подойдет к центрирующей цанге 12 (если необходимо максимальное перемещение). При этом верхняя часть изделия толкает упор 15 захвата 14, для чего сжатый воздух с робота в это время снят. Последнее условие исключает биение верхнего торца изделия в конце процесса сканирования. По окончании контроля изделие 11 уносится манипулятором и на разбраковку, а цанга 10 возвращается в исходное положение.

В качестве имерсионной жидкости используется вода.

В качестве манипулятора могут быть использованы манипуляторы МП-9С, РФ-202М и др.

Устройство сканирования работает в автоматическом режиме.

Использование: относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано при неразрушающем контроле втулочных изделий или труб, например, при ультразвуковом контроле теневым методом. Сущность изобретения: устройство сканирования для неразрушающего контроля втулочных изделий содержит раму с установленным на ней приводом, редуктор, винт, ходовую гайку, преобразователи, узел установки и крепления контролируемого изделия в виде удерживающей цанги, при этом колесо редуктора установлено с возможностью вращения на неподвижном винте и связано с ходовой гайкой посредством вилки, пальцы которой находятся в пазах гайки, удерживающая цанга жестко закреплена на ходовой гайке, а винт оснащен дополнительной базирующей цангой, установленной так, что преобразователи расположены между этой базирующей и удерживающей цангами, а на колесе редуктора соосно с винтом установлен ловитель. Устройство повышает точность сканирования и надежность. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Устройство сканирования для неразрушающего контроля втулочных изделий, содержащее раму с установленным на ней приводом, редуктор, винт, ходовую гайку, преобразователи, узел установки и крепления контролируемого изделия в виде удерживающей цанги, отличающееся тем, что колесо редуктора установлено с возможностью вращения на неподвижном винте и связано с ходовой гайкой посредством вилки, пальцы которой находятся в пазах гайки, удерживающая цанга жестко закреплена на ходовой гайке, а винт оснащен дополнительной базирующей цангой, установленной так, что преобразователи расположены между базирующей и удерживающей цангами. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что на колесе редуктора соосно с винтом установлен ловитель.