發(fā)布日期:2021/11/30
自動螺紋檢測技術(shù)在汽車,緊固件,航空,造船等多個行業(yè)正在迅速的推廣。尤其是在嚴苛的汽車零部件行業(yè),發(fā)動機零件,變速箱,水泵,車橋,傳動軸,濾清器,油門踏板支架, 過去汽車及其零部件生產(chǎn)商,醫(yī)療部件,航空航天零件供應(yīng)商往往依賴手動通止規(guī)檢測螺紋,通常是抽檢。但是在近一些年,趨勢是使用自動的方式檢測螺紋。尤其是越來越多的機械零部件外包,100%全檢對于一些關(guān)鍵零部件的生產(chǎn)越來越重要而緊迫。
自動螺紋檢測方式通??梢苑譃閮煞N,接觸式和非接觸式。
非接觸式檢測:影像系統(tǒng)
影像系統(tǒng)采用相機或基于激光的光電掃描來檢測螺紋有無,并能夠在一定程度上實現(xiàn)螺紋測量。
如果只是為了檢測螺紋有無,一套簡單的影像系統(tǒng)成本并不高,而且檢測速度很快。其局限性在于,對螺紋本身及工作環(huán)境有一定的要求。如果螺紋有一定的污染(比如切削液或者毛刺),則帶來很大的誤檢率。特別是當(dāng)生產(chǎn)者需要進一步檢測螺紋的尺寸時,對螺紋本身及工作環(huán)境要求會更加嚴苛,成本也會大幅上升。也無法完全代替?zhèn)鹘y(tǒng)的螺紋通止規(guī)功能。一些高端緊固件生產(chǎn)商通常都擁有一兩臺或者更多的影像式螺紋檢測機,但其高昂的成本和不高的穩(wěn)定性常常讓他們頭疼。而且大的問題是,影像的方式通常只能適用于螺釘,螺桿等外螺紋。
非接觸式檢測:電渦流傳感器
電渦流式螺紋檢具已經(jīng)誕生了近30年,其實是這項技術(shù)用于檢測管材和線材表面缺陷的副產(chǎn)品。
電渦流檢測的工作方式是將檢測探頭伸入螺紋孔,探頭上的線圈導(dǎo)通交流電,產(chǎn)生電磁場從而和附近的導(dǎo)電材料產(chǎn)生電渦流。這一電渦流信號是由附近的導(dǎo)電材料通過電感線圈決定的,影響因素包括尺寸,硬度,材料的化學(xué)屬性等等。通過比較和標定件產(chǎn)生信號的異同,來確定螺紋的好壞。
這種方式不受切削液等污染的影響,能夠準確判斷螺紋的有無,但是對螺紋質(zhì)量的判斷卻素手無策。即便使用各種各樣的標定件來建立龐大的數(shù)據(jù)庫,系統(tǒng)的過于復(fù)雜也會帶來不穩(wěn)定性。
螺紋質(zhì)量的檢測有時候能夠通過復(fù)合線圈的方式實現(xiàn),通過探測頭的前段用較小的線圈,后段用較大的線圈,比較兩次信號之間的差異來判斷螺紋的質(zhì)量。但這樣非常依賴龐大的標定件數(shù)據(jù)庫。
另外電渦流檢測還有一些缺點,為了更加準確的檢測螺紋,電渦流探測頭的尺寸不能和螺紋尺寸差異太大,往往必須是勉強通過,這導(dǎo)致探頭及其容易損壞,而這種損失背后的成本是巨大的。而且電渦流傳感器至少需要0.5~1s的穩(wěn)定時間,這在批量生產(chǎn)中往往變成瓶頸。
電渦流系統(tǒng)在單一產(chǎn)品上有大量的內(nèi)螺紋,只需要檢測螺紋有無而不需要關(guān)注螺紋質(zhì)量(螺距,深度等)的情況下使用的比較廣泛。
接觸式檢測:自動螺紋通止檢測系統(tǒng)
接觸式自動螺紋檢測能夠完全實現(xiàn)傳統(tǒng)通止規(guī)檢測“通”和“止”的功能,并且能夠集成在自動化生產(chǎn)中,降低甚至完全替代人工。這一技術(shù)也是由來已久的,通過使用電機,模擬人工將傳統(tǒng)通止規(guī)擰入螺紋,通過扭矩反饋來實現(xiàn)螺紋的通止檢測。
然而這項技術(shù)也有其非常難以克服的困難,對于人工檢測,準確的對準,合理的擰入是能夠通過培訓(xùn)而實現(xiàn)的。但對于設(shè)備,就變成了幾個難以解決的問題:如何能夠保證正確的對準,如何能夠確保順暢的擰入和擰出,如何能夠保證不碰傷螺紋。特別是在一些產(chǎn)量極大,工件定位基準差的情況下,需要系統(tǒng)具有極高的靈敏度和柔性。