不锈钢方型焊管焊缝涡流在线检测装置的制作方法及注意事项

　　

　　本发明属于不锈钢方型焊管焊缝无损探伤技术领域，涉及一种汽车排气再循环系统用不锈钢方型焊管焊缝涡流在线检测装置。

　　背景技术：

　　焊管是钢板或钢带经过模具冷弯成型后采用不同焊接工艺制成的钢管，汽车排气再循环系统所用到的egr技术是指内燃机在燃烧后将排出气体的一部分分离出、并导入进气侧使其再度燃烧的技术，主要目的为降低排出气体中的氮氧化物与分担部分负荷时可提高燃料消耗率。egr所用到的焊管在焊接过程中，受成型模具、焊接工艺等不同因素的影响，容易产生诸如裂纹、气孔、咬边、夹渣、未熔合及未焊透等典型焊接缺陷，给汽车产品带来极大的安全隐患，最终影响人民群众的生命财产安全。

　　目前，焊管焊缝的缺陷检测主要有超声离线检测、涡流等，但方型焊管的生产成型工艺主要有焊管位置不稳定、检测精度要求高的特点，导致常规探伤方法无法满足检测要求。

　　技术实现要素：

　　本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种不锈钢方型焊管焊缝涡流在线检测装置，从实用、操作简便的角度出发，完全避免焊管位置不稳定这一问题对检测过程的不利影响，可满足不同几何尺寸的方型焊管焊缝在线探伤，检测效果良好，能够在方型焊管最终成品前，发现并剔除存在上述典型焊接缺陷的产品。

　　本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

　　一种不锈钢方型焊管焊缝涡流在线检测装置，该装置包括底座、设置在底座上的竖向高度调节机构、设置在竖向高度调节机构上的水平位移调节机构、沿竖直方向移动设置在水平位移调节机构上的弹性上下运动机构以及分别设置在弹性上下运动机构底部的滚动机构、涡流点探头机构。

　　进一步地，所述的底座共设有一对，所述的竖向高度调节机构包括一对分别设置在两底座上的竖板以及水平设置在两竖板之间的横梁板，所述的竖板上沿竖直方向开设有竖板腰槽，所述的横梁板的端部开设有与竖板腰槽相适配的第一横梁板螺孔。将横梁板沿竖板腰槽移动至合适高度处，之后用螺栓穿过竖板腰槽后旋紧固定在第一横梁板螺孔内，以将横梁板固定在该高度处。

　　进一步地，所述的底座上设有与竖板相适配的支撑板。

　　进一步地，所述的水平位移调节机构包括沿水平方向移动设置在横梁板上的移动夹具，所述的移动夹具的两端均开设有移动夹具腰槽，所述的横梁板上开设有与移动夹具腰槽相适配的第二横梁板螺孔。将移动夹具沿水平方向移动至合适的水平位置处，之后用螺栓穿过移动夹具腰槽后旋紧固定在第二横梁板螺孔内，以将移动夹具固定在该水平位置处。

　　进一步地，所述的移动夹具上开设有移动夹具通孔，所述的弹性上下运动机构包括设置在移动夹具通孔内的直线轴承、沿竖直方向贯穿直线轴承的长轴以及一上一下分别套设在长轴上的上弹簧、下弹簧。长轴通过直线轴承上下运动。上弹簧及下弹簧分别提供相应的弹性回复力。

　　进一步地，所述的长轴的顶部设有限位轴端，所述的长轴的底部设有探头支架，所述的上弹簧位于限位轴端与移动夹具之间，所述的下弹簧位于探头支架与移动夹具之间。限位轴端对长轴的顶部进行限位。

　　进一步地，所述的横梁板上开设有与长轴相适配的横梁板腰槽，所述的横梁板腰槽与移动夹具腰槽的长度方向相平行。当移动夹具沿水平方向移动时，长轴穿过横梁板腰槽，并随着移动夹具同步移动。

　　进一步地，所述的滚动机构包括一对并列设置在探头支架底部的轴承端、沿水平方向设置在两轴承端之间的连接轴以及套设在连接轴上的轴承，所述的轴承的内圈与连接轴固定连接。轴承的外圈能够自由转动。

　　进一步地，所述的连接轴上还套设有轴套。通过连接轴的轴肩与轴套在水平方向上将轴承内圈固定在连接轴上。

　　进一步地，所述的涡流点探头机构包括开设在探头支架上的探头插孔以及贯穿探头插孔的涡流点探头。涡流点探头用于进行方管的在线探伤。

　　本发明针对焊管的焊接缺陷主要集中于焊缝的内外表面，通过设置涡流点探头，加强焊缝的探测。

　　与现有技术相比，本发明具有以下特点：

　　1)本发明能够更简便地实现对不锈钢方型焊管的涡流在线探伤，不需要额外开启另一条生产线，只需将装置安装在水涨方管生产线的末端即可，省时省力、灵活可靠。

　　2)本发明保证了涡流点式探头检测过程中提离距离的一致性，避免了检测时提离效应的影响，最终保证检测结果的可靠性。

　　3)本发明适应各种不同管径的不锈钢焊管微细缺陷探伤，更换不同焊管检测时，探头调节快捷、方便。

　　附图说明

　　图1为本发明的整体结构示意图；

　　图2为本发明中移动夹具的结构示意图；

　　图3为本发明中探头支架的结构示意图；

　　图4为本发明中滚动机构及涡流点探头机构的结构示意图；

　　图5为本发明的检测流程示意图；

　　图中标记说明：

　　1—底座、2—支撑板、3—竖板、4—横梁板、5—移动夹具、6—直线轴承、7—长轴、8—限位轴端、9—探头支架、10—轴承端、11—轴承、12—连接轴、13—轴套、14—涡流点探头、15—下弹簧、16—竖板腰槽、17—移动夹具腰槽、18—移动夹具通孔、19—横梁板腰槽、20—探头插孔、21—上弹簧。

　　具体实施方式

　　下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

　　实施例1：

　　如图1-4所示，竖板3通过螺栓固定在底座1上，两侧由支撑板2加强支撑，底座1通过螺栓固定在水涨方管生产线的末端工作台上；横梁板4两侧通过螺栓垫片锁紧在竖板腰槽16内，可以在竖板腰槽16内上下移动来控制高度，同理移动夹具5两端的移动夹具腰槽17通过螺栓垫片锁紧在第二横梁板螺孔内，来进行水平定位，直线轴承6与移动夹具5内的移动夹具通孔18间隙配合，通过两侧的螺纹孔锁紧定位；限位轴端8固定在长轴7顶部进行限位，长轴7穿过上弹簧21(短弹簧)、直线轴承6与横梁板腰槽19，再套入下弹簧15(长弹簧)，实现探头支架9在竖直方向上下位置的弹性变动。两根长轴7固定在一个探头支架9上，其间通过螺栓连接，轴承端10通过螺栓锁在探头支架9上，连接轴12两端固定在轴承端10，两个轴承11通过轴肩与轴套13水平方向上固定在连接轴12上，使得探头支架9可以通过轴承11外圈的滚动稳定在方管上方，涡流点探头14通过锁紧螺钉固定在探头支架9另一端，实现对方管的在线检测。

　　根据所需要检测的不锈钢焊管规格，确定探头支架9的高度，来调节横梁板4在竖板腰槽16上的固定高度。装置依靠安装在连接轴12上的轴承11在方管上转动来维持探头支架9的位置稳定，探头支架9可以通过上弹簧21及下弹簧15的伸缩，使得长轴7在直线轴承6上可以上下移动，实现探头支架9在竖直方向上下位置的弹性变动，从而使涡流点探头14与方管焊缝距离的稳定，使得探测结果更标准精确；竖板3通过螺栓锁紧在底座1上，并有两块支撑板2加固，使得装置更加稳固，底座1上有腰槽可实现位置的微调，从而使安装更加简单方便，定位更为准确。

　　如图5所示，将涡流点探头14安装在探头支架9上进行探测，一旦检测到方管焊缝不合格，就会反馈信号到电脑处理器，然后对反馈信号进行处理，输出报警信号和触发报警器，并输出信号触发打标设备，再由下料机进行分类处理。

　　实施例2：

　　如图1所示的一种不锈钢方型焊管焊缝涡流在线检测装置，包括底座1、设置在底座1上的竖向高度调节机构、设置在竖向高度调节机构上的水平位移调节机构、沿竖直方向移动设置在水平位移调节机构上的弹性上下运动机构以及分别设置在弹性上下运动机构底部的滚动机构、涡流点探头机构。

　　其中，底座1共设有一对，竖向高度调节机构包括一对分别设置在两底座1上的竖板3以及水平设置在两竖板3之间的横梁板4，竖板3上沿竖直方向开设有竖板腰槽16，横梁板4的端部开设有与竖板腰槽16相适配的第一横梁板螺孔。底座1上设有与竖板3相适配的支撑板2。

　　水平位移调节机构包括沿水平方向移动设置在横梁板4上的移动夹具5，移动夹具5的两端均开设有移动夹具腰槽17，横梁板4上开设有与移动夹具腰槽17相适配的第二横梁板螺孔。

　　如图2所示，移动夹具5上开设有移动夹具通孔18，弹性上下运动机构包括设置在移动夹具通孔18内的直线轴承6、沿竖直方向贯穿直线轴承6的长轴7以及一上一下分别套设在长轴7上的上弹簧21、下弹簧15。长轴7的顶部设有限位轴端8，长轴7的底部设有探头支架9，上弹簧21位于限位轴端8与移动夹具5之间，下弹簧15位于探头支架9与移动夹具5之间。横梁板4上开设有与长轴7相适配的横梁板腰槽19，横梁板腰槽19与移动夹具腰槽17的长度方向相平行。

　　如图3、4所示，滚动机构包括一对并列设置在探头支架9底部的轴承端10、沿水平方向设置在两轴承端10之间的连接轴12以及套设在连接轴12上的轴承11，轴承11的内圈与连接轴12固定连接。连接轴12上还套设有轴套13。涡流点探头机构包括开设在探头支架9上的探头插孔20以及贯穿探头插孔20的涡流点探头14。

　　上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

　　技术特征：

　　1.一种不锈钢方型焊管焊缝涡流在线检测装置，其特征在于，该装置包括底座(1)、设置在底座(1)上的竖向高度调节机构、设置在竖向高度调节机构上的水平位移调节机构、沿竖直方向移动设置在水平位移调节机构上的弹性上下运动机构以及分别设置在弹性上下运动机构底部的滚动机构、涡流点探头机构。

　　2.根据权利要求1所述的一种不锈钢方型焊管焊缝涡流在线检测装置，其特征在于，所述的底座(1)共设有一对，所述的竖向高度调节机构包括一对分别设置在两底座(1)上的竖板(3)以及水平设置在两竖板(3)之间的横梁板(4)，所述的竖板(3)上沿竖直方向开设有竖板腰槽(16)，所述的横梁板(4)的端部开设有与竖板腰槽(16)相适配的第一横梁板螺孔。

　　3.根据权利要求2所述的一种不锈钢方型焊管焊缝涡流在线检测装置，其特征在于，所述的底座(1)上设有与竖板(3)相适配的支撑板(2)。

　　4.根据权利要求2所述的一种不锈钢方型焊管焊缝涡流在线检测装置，其特征在于，所述的水平位移调节机构包括沿水平方向移动设置在横梁板(4)上的移动夹具(5)，所述的移动夹具(5)的两端均开设有移动夹具腰槽(17)，所述的横梁板(4)上开设有与移动夹具腰槽(17)相适配的第二横梁板螺孔。

　　5.根据权利要求4所述的一种不锈钢方型焊管焊缝涡流在线检测装置，其特征在于，所述的移动夹具(5)上开设有移动夹具通孔(18)，所述的弹性上下运动机构包括设置在移动夹具通孔(18)内的直线轴承(6)、沿竖直方向贯穿直线轴承(6)的长轴(7)以及一上一下分别套设在长轴(7)上的上弹簧(21)、下弹簧(15)。

　　6.根据权利要求5所述的一种不锈钢方型焊管焊缝涡流在线检测装置，其特征在于，所述的长轴(7)的顶部设有限位轴端(8)，所述的长轴(7)的底部设有探头支架(9)，所述的上弹簧(21)位于限位轴端(8)与移动夹具(5)之间，所述的下弹簧(15)位于探头支架(9)与移动夹具(5)之间。

　　7.根据权利要求6所述的一种不锈钢方型焊管焊缝涡流在线检测装置，其特征在于，所述的横梁板(4)上开设有与长轴(7)相适配的横梁板腰槽(19)，所述的横梁板腰槽(19)与移动夹具腰槽(17)的长度方向相平行。

　　8.根据权利要求6所述的一种不锈钢方型焊管焊缝涡流在线检测装置，其特征在于，所述的滚动机构包括一对并列设置在探头支架(9)底部的轴承端(10)、沿水平方向设置在两轴承端(10)之间的连接轴(12)以及套设在连接轴(12)上的轴承(11)，所述的轴承(11)的内圈与连接轴(12)固定连接。

　　9.根据权利要求8所述的一种不锈钢方型焊管焊缝涡流在线检测装置，其特征在于，所述的连接轴(12)上还套设有轴套(13)。

　　10.根据权利要求6所述的一种不锈钢方型焊管焊缝涡流在线检测装置，其特征在于，所述的涡流点探头机构包括开设在探头支架(9)上的探头插孔(20)以及贯穿探头插孔(20)的涡流点探头(14)。

　　技术总结

　　本发明涉及一种不锈钢方型焊管焊缝涡流在线检测装置，包括底座、设置在底座上的竖向高度调节机构、设置在竖向高度调节机构上的水平位移调节机构、沿竖直方向移动设置在水平位移调节机构上的弹性上下运动机构以及分别设置在弹性上下运动机构底部的滚动机构、涡流点探头机构。与现有技术相比，本发明能够更简便地实现对不锈钢方型焊管的涡流在线探伤，不需要额外开启另一条生产线，只需将装置安装在水涨方管生产线的末端即可，省时省力、灵活可靠；保证了涡流点式探头检测过程中提离距离的一致性，避免了检测时提离效应的影响，最终保证检测结果的可靠性。

　　技术研发人员：侯怀书;陆顶;赵俊岭;任慧霞;陆利

　　受保护的技术使用者：上海应用技术大学

　　技术研发日：2019.11.08

　　技术公布日：2020.03.17