Сканирующее устройство для неразрушающего контроля плоских изделий и материалов

Союз Советскик

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

«i>882425 (61) Дополнительиыи к патенту

{51}М. Кл. (22) Заявлено 190875 (21) 2167185/25-28

G N 27/87 (32) 19.08.74 (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (31) Р2439662. 1 (33) Швеция

Опубликовано 151181.Бюллетемь М2 42

Дата опубликования описания 15.11.81

{53) УДК 620.179.14 (088.8) (72) Автор изобретения

Иностранец

Пер Олле Карлссон (Швеция) Иностранная фирма Грэнгес Окселезундс Ернве к АБ ":: "..;;. ;Г,:.":: (Швеция) ! (71) Заявитель (54) СКАНИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО

КОНТРОЛЯ ПЛОСКИХ ИЗДЕЛИЙ И МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к средствам1 нераэрушающего контроля и может быть использовано при дефектоскопии плоского проката в металлургической про5 мышпенности.

Известно сканирующее устройство для неразрушающего контроля плоских изделий и материалов, содержащее корпус, закрепленные на нем один или несколько силовых цилиндров, несущих каждый искательную головку с преобразователем, механизм перемещения, соединяющий искательную головку с корпусом, и маркирующий узел (1).

Однако для известного устройства характерна недостаточная точность определения положения и глубины дефектов, обусловленная колебаниями зазора между преобразователем и изделием, поверхность которого имеет

20 значительные неровности.

Целью изобретения является повышение точности определения положения и глубины дефектов.

Цель достигается тем, что соединяющие искательную головку с корпусом механизм перемещения и силовой цилиндр установлены на корпусе раздельно, причем силовой цилиндр пред- 30 назначен для регулировки усилия прижатия искательной головки к контролируемой поверхности и соединен с корпусом посредством шарнира, ось ко- торого проходит параллельно рабочей плоскости искательной головки, а механизм перемещения предназначен для передачи искательной головке усилия вдоль направления перемещения и соединен с искательной головкой и корпусом посредством шарниров, оси которых также параллельны рабочей плоскости искательной головки.

Кроме того, в процессе контроля усилие прижатия искательной головки к контролируемой поверхности регулируется изменением давления силового цилиндра.

Силовой цилиндр выполнен пневматическим или гидравлическим двухстороннего действия.

Механизм перемещения выполнен в виде взаимно перекрещивающихся тяг, концы которых соединены с ис.нательной головкой и корпусом посредством шаровых шарниров.

Одна из тяг имеет в месте перекре-, щивания изгиб.

Тяги соединены между собой штифтом, жестко закрепленным в одной из

882425 них и с воэможностью скольжения - в другой.

Механизм перемещения выполнен в виде стержня и охватывающей его втулки, установленных с воэможностью взаимного поворота вокруг их общей оси и аксиально закрепленных.

На фиг. 1 представлена одна иэ искательных головок, вид сбоку; на фиг. 2 - разрез A-A на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1, крепление силового цилиндра к корпусуу на фиг. 4 — вид В на фиг. 1, вариант выполнения узла соединения перекрещивающихся тягу на фиг. 5 - разрез Г-Г на фиг. 4у на фиг. 6 — вариант выполнения механизма перемещения. 15

Сканирующее устройство для неразРушающего контроля плоских изделий и материалов содержит корпус 1, .закрепленные на нем один или несколько гидравлических или пневматических 2() силовых цилиндров 2 двухстороннего действия, каждый из которых несет искательную головку 3 с электроиндуктивным преобразователем 4 и механизм

5 перемещения искательной головки. д

Каждый силовой цилиндр 2 соединен с корпусом посредством шарнира 6, ось

7 которого параллельна рабочей поверхности 8 искательной головки. Аналогичной шарнирной осью 9 конец штока 10 силового цилиндра 2 соединен с искательной головкой 3.

Искательные головки 3 крепятся по одной линии на корпусе 1 с шагом, определяемым возможностями установленных в них преобразователей 4, в качестве которых могут быть использованы включенные по дифференциальной схеме феррозонды, магниточувствительные полупроводники, катушки индуктивности или вихретоковые преоб- 40 разователи. Благодаря шарнирному креплению силового цилиндра к корпусу и искательной головки к штоку цилиндра искательная головка имеет воэможность поворота вокруг осн силового цилиндра и оси, совпадающей с направлением перемещения.

Поскольку собственный вес искатель ных головок и усилие прижима их к контролируемой поверхности могут оказать существенное влияние на трение скольжения, силовой цилиндр балансирует вес искательной головки, так, чтобы она прижималась с определенным усилием к поверхности контроля, при этом рабочая поверхность 8 искательной. головки выполняется из износостойкого материала.

Для повышения стабильности траектории искательных головок 3 в процессе контроля целесообразно механизм 4О

5 перемещения выполнять в виде взаимно перекрещивающихся тяг 11 и 12, соединяющих искательную головку с корпусом посредством шаровых шарниров

l3-1б. Тяга 12 в месте перекрещива- 45 ния имеет изгиб 17, что предотвращает заклннивание механизма 5 перемещения. Тяги 11 и 12 соединены между собой штифтом 18, закрепленным в одной иэ ниху 11/.Жесткоуа в другой. 12Óс возможностью скольжения. Это устраняет значительное изменение угла между тягами и тем сауым исключает боковые отклонения искательных головок от напряжения перемещения.

С тем же эффектом может быть использован второй вариант однотяговоI

ro выполнения механизма 5 перемещения.

Он выполняется (фиг. 6) в виде стержня 19 и охватывающей его втулки 20, подпружиненных относительно друг друга вдоль их общей оси пружиной 21, что и обеспечивает возможность их взаимного поворота.,Втулка 20 шарнирной осью 22 соединена с искательной головкой 3, а стержень 19 шарнирной осью 23, цапфы которой размещены в подшипниках 24 и 25, закреплен на корпусе 1. Эффективйая длина тяги,. состоящей из стержня 19 и втулки 20, остается постоянной благодаря тому, что они аксиально закреплены друг относительно друга винтом 26, фиксирующим на стержне 19, выполненным с кольцевой V-образной проточкой 27, кольцо 28, которое имеет возможность поворота относительно своей оси.

Оба варианта выполнения механизма

5 перемещения обеспечивают возможность поворота искательной головки относительно оси, совпадающей с направлением перемещения.

Кроме того, преобразователи 4 установлены в искательной головке 3 с возможностью возвратно-поступательного перемещения в направлении перпендикуляра к ее рабочей поверхности 8.

Все зто позволяет преобразователям следить эа всеми неровностями контролируемой поверхности в постоянном контакте с ней.

На каждой искательной головке 3 установлено по два маркирующих узла

29 и 30. Для обеспечения возможности регулировки положения искательных, головок 3 относительно изделия 31 консольная часть корпуса 1, на которой установлен ряд головок, имеет механизм перемещения (не показан).

Устройство работает следующим образом.

Рабочей поверхностью 8 искательные головки 3 устанавливаются на поверхность изделия 31. Силовым цилиндром 2 регулируется усилие прижатия искательной головки 3 к поверхности изделия 31, после чего включается механизм перемещения устройства в направлении, указанном стрелкой на фиг. 1.

При этом намагничивающее устройство (не показано) обеспечивает намагничивание иэделия под углом 45 У к направлению перемещения и под углом

882425

90 - к первому направлению. Сигналы от двух полей, полученные преобразователями, комбинируются для определения положения дефекта и его максимальной глубины. маркирующие узлы 29 и 30 отмечают на изделии границы дефекта на поверх-. ности. После окончания контроля искательные головки 3 отводятся от поверхности контроля.

Погрешность определения глубины дефектов при использовании данного устройства составляет 4-0 5 - 1 мм, что позволяет избежать потерь метал ла за счет уменьшения глубины обработки изделия при снятии дефектного-слоя.

Формула изобретения

1. Сканирующее устройство для неразрушающего контроля плоских изделий и материалов, содержащее корпус, закрепленные на нем один или несколь З1 ко силовых цилиндров, несущих каждый искательную головку с преобразователем, механизм перемещения, сбединяющий искательную головку с корпусом, и маркирующий узел, о т л и ч а ю- р щ е е с я тем, что, с целью повышения точности определения положения и глу.бины дефектов, соединяющие искательную головку с корпусом механизм перемещения и силовой цилиндр установлены на корпусе раздельно, причем силовой цилиндр предназначен для регулировки усилия прижатия искательной головки к контролируемой поверхности и соединен с корпусом посредством шарнира, ось которого проходит параллельно рабочей плоскости искательной головки, а механизм перемещения предназначен для передачи искательной головке усилия вдоль направления перемещения и соединен с искательной 40 головкой и корпусом посредством шарниров, оси которых также параллельны рабочей плоскости искательной головки.

2; Устройство по п. 1, о т л и" ч а ю щ е е с я тем, что в процессе контроля усилие прижатия искательной головки к контролируемой поверхНости регулируется изменением давления силового цилиндра.

3. Устройство по п.п. 1 и 2, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что силовой цилиндр выполнен пневматическим или гидравлическим двухстороннего действия

4. Устройство по п.п. 1-3, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что механизм перемещения выполнен в виде взаимно перекрещивающихся тяг, концы которых соединены с искательной головкой и корпусом посредством шаровых шарниров.

5. Устройство по п.п. 1-4, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что одна иэ тяг имеет в месте перекрещивания изгиб.

6. Устройство по. п.п. 1-5, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что тяги соединены между собой штифтом, жестко закрепленным в одной иэ них и с возможностью скольжения — в другой.

7. Устройство по п.п. 1-3, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что механизм перемещения выполнен в виде стержня и охватывающей eru втулки, установлен ных с возможностью взаимного поворо" та вокруг их общей оси и аксиально закрепленных.

Источники информации, принятые во внимание при экспертйэе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 216355, кл. G 01 И 29/04, 1967 (прототип).

8&2425

Составитель Н. Долгова

ТехредТ.Маточка Корректор Г. Hasaposa

Редактор М. Циткина

Заказ 10018/89 Тираж 910 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4