發(fā)布日期:2021/9/1
自動螺紋檢測技術在汽車,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商,醫(yī)療部件,航空航天零件供應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%全檢對于一些關鍵零部件的生產越來越重要而緊迫。
螺紋檢測方式通常可以分為兩種,接觸式和非接觸式。
非接觸式檢測:影像系統
影像系統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。特別是當生產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的螺紋通止規(guī)功能。一些高端緊固件生產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誕生了近30年,其實是這項技術用于檢測管材和線材表面缺陷的副產品。
電渦流檢測的工作方式是將檢測探頭伸入螺紋孔,探頭上的線圈導通交流電,產生電磁場從而和附近的導電材料產生電渦流。這一電渦流信號是由附近的導電材料通過電感線圈決定的,影響因素包括尺寸,硬度,材料的化學屬性等等。通過比較和標定件產生信號的異同,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據庫,系統的過于復雜也會帶來不穩(wěn)定性。
螺紋質量的檢測有時候能夠通過復合線圈的方式實現,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量。但這樣非常依賴龐大的標定件數據庫。
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,這在批量生產中往往變成瓶頸。
電渦流系統在單一產品上有大量的內螺紋,只需要檢測螺紋有無而不需要關注螺紋質量(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
接觸式自動螺紋檢測能夠完全實現傳統通止規(guī)檢測“通”和“止”的功能,并且能夠集成在自動化生產中,降低甚至完全替代人工。這一技術也是由來已久的,通過使用電機,模擬人工將傳統通止規(guī)擰入螺紋,通過扭矩反饋來實現螺紋的通止檢測。
然而這項技術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而實現的。但對于設備,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。特別是在一些產量極大,工件定位基準差的情況下,需要系統具有極高的靈敏度和柔性。