一、前言
一般而言,汽车上需要大量的螺纹紧固件,如发动机系统、传动系统、悬挂、托架和操纵杆、机座和薄板金属等,有大量的零件需要紧固,所以也就需要钻削和功丝成百上千个孔。
在螺孔加工过程中,经常会有异常情况出现,如有的螺纹可能少于最小螺纹的线数,或者加工用的螺纹丝功已损坏,所以加工出的螺纹形状较差,甚至根本就未被加工成螺纹,有时螺纹丝功还会折断在加工孔里,由此造成了相当多的生产问题与成本损失。
螺孔检测伴随着制造业的发展自然地被提到了议事日程。从历史上看,最早的螺纹孔检测是通过操作者人工完成的,即操作者将螺栓或量计旋入孔内完成的。人们很快就意识到,人工方法在批量生产中是不实际的,劳动强度太大,且成本太高。由此,人们开始研究自动化检测螺孔的方法。
二、螺孔探测器的发展历程
螺孔探测器的发展经历了探测杆法、反射光法、空气流/背压测量法、视觉法、电磁检测法等阶段,目前最先进的是可调谐型传感器和双线圈轮廓探测器。
1、探测杆测量法
该方法主要用于大批量生产环境中的100%功丝螺纹孔检测。探测杆为机械部件,可在孔内沿轴线方向贴紧纹路移动。这种方法只能确定孔的一侧是否存在螺纹,而不能产生有关螺纹质量和深度的信息。此外,由于这种方法必须与孔纹路作物理接触,因此会引起机械磨损。
2、反射光法
反射光法是速度较快的一种非接触螺纹检测技术。一般方法是采用发射器/接收器探测装置,将其以一定的角度置于接近螺纹表面的垂线上。当发射器光束直接照射在螺纹上时,已加工或辊轧成型的表面就将光线反射到接收器。高反射率表明孔内存在机械加工或辊轧成型的表面,这样就知道螺纹丝功或辊轧成型加工是否到位了。
这个方法也不能检测螺纹质量和螺纹深度,次品零件也有可能通过检验。另外当螺纹上有液体或机油时,反射光的变化将降低探测能力,拒收、错收现象将会大量增加。同时反射光法只能检查部分螺孔,所以只能假设剩下螺纹孔质量和形状都是正常的。
3、空气流/背压测量法
空气流/背压测量法是将一个探测器插入到注入空气的螺纹孔内,测量空气流逸出的背压,孔内有螺纹存在时产生的涡流,较没有螺纹存在时的涡流具有更大的背压,从而可以推断螺纹的存在或不存在。此方法同样不能确定螺纹的质量和深度,而且这种方法逐渐将被电磁检测法所取代。
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