本发明涉及涡流无损检测，尤其是涉及一种不锈钢压花扁焊管焊接缺陷的在线涡流探伤装置。
背景技术：
1、不锈钢压花氩弧焊扁管是汽车egr冷却系统中的重要组成部件，一旦出现焊接质量问题，将严重影响汽车的行驶安全。
2、目前,综合分析压花扁焊管的尺寸、形貌及焊缝位置特点，其焊接探伤的最佳手段就是涡流检测。但受限于扁管表面的凸起花纹，离线高速探伤的实现难度极高。因此，优选在线涡流探伤。
3、压花扁焊管外壁的凸起花纹决定了不能采用穿过式涡流探伤，只能采用点探头检测。压花扁焊管生产过程需要经过多道压辊模具，在线涡流探伤装置的安装位置通常就在焊管成型后的某两组压辊之间。生产过程中，随焊管规格变化或工艺需要，压辊的相对位置随时可能调整，导致焊管移动走向不固定；此外，不同规格的焊管焊缝高度也大相径庭；再次，因焊管焊接成型后的变形及压辊组水平位置不一致等因素影响，导致焊管截面在一定范围内偏转，从而带动焊缝偏转，如图1所示。上述多种不确定因素，给压花扁焊管的涡流点探头焊缝探伤带来较大难度。
技术实现思路
1、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压花扁焊管焊接缺陷的在线涡流探伤装置，该装置安装于压花扁管生产线氩弧焊接成型后的某两组压辊之间，能够根据压花扁焊管的实时位置变化而自动调整涡流点探头，确保点探头始终跟随压花扁焊管焊缝，实现焊接缺陷的实时检测。该装置能够适应不同尺寸、压花状态的扁管，且自动调节探头位置以适应扁管因校直工艺导致的走向偏移、截面翻转等不可预见状况，保证涡流点探头始终保持在扁管焊缝上方且探头轴线与焊接面垂直，并准确控制探头与扁管焊缝保持固定提离距离，同时具备抗振功能，从而保证探伤精度，准确检测焊缝内譬如裂纹、气孔等关键缺陷。在实现焊接缺陷准确检测的同时，极大提升涡流探头的使用寿命。
2、本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
3、本发明提供一种不锈钢压花扁焊管焊接缺陷的在线涡流探伤装置，包括：水平调整机构、高度调整机构、跟随检测机构；
4、高度调整机构与水平调整机构连接，跟随检测机构与高度调整机构连接；
5、水平调整机构为直线滑台，水平调整机构用于实现探伤装置在沿扁管压花面垂直方向(压花扁管理想状态下，走向沿焊机产线出料方向)做目标范围的预调；
6、高度调整机构为一个升降平台，用于对跟随检测机构的位置高度进行预调，以适应生产过程中各种不同高度的压花扁管检测；
7、跟随检测机构采用对称结构设计，跟随检测机构包括相连接的夹持模块和浮动检测模块；夹持模块能够适应不同规格压花扁管，实现自动调节以适应扁管的行进方向偏移及截面偏转，保证涡流点探头始终跟随扁管焊缝。浮动检测模块用于在压花扁管发生高度、走向、截面偏转等变化时，实时自动调整以保持涡流点探头始终处于焊缝上方固定距离，并使得涡流点探头处于焊缝中心且与焊缝面垂直。
8、进一步的，水平调整机构包括：转动手轮、滑台连接板、“七”字锁；
9、水平调整机构的底部设有第一通孔，水平调整机构通过第一通孔与压花扁管焊机平台上的螺孔螺纹连接；转动手轮用于调整探伤装置沿扁管压花面垂直方向进行移动以适应扁管的位置，预调结束后，“七”字锁对探伤装置位置进行固定；滑台连接板上设有第一螺纹孔，滑台连接板通过第一螺纹孔与高度调整机构连接。
10、进一步的，高度调整机构包括：底板、高度调节支架、工作台面、旋转旋钮、锁紧旋钮；底板和工作台面通过高度调节支架连接，工作台面侧面设有旋转旋钮，旋转旋钮上设有锁紧旋钮；
11、旋转旋钮对跟随检测机构的位置高度进行预调；底板上设有第二通孔，底板通过第二通孔与水平调整机构连接，工作台面上设有第二螺纹孔，工作台面通过第二螺纹孔与跟随检测机构连接。
12、进一步的，夹持模块包括：双滑块直线导轨、金属光轴、第一压缩弹簧、轴端挡圈、夹紧板、轮组固定板、夹紧轮组；
13、夹紧板与双滑块直线导轨连接，金属光轴穿设于夹紧板下方，金属光轴两端分别设有第一压缩弹簧和轴端挡圈，夹紧板通过轮组固定板与夹紧轮组连接；利用金属光轴两端的压缩弹簧弹力，将两只夹紧板向中间收紧，两只夹紧板分别带动两侧夹紧轮组与压花扁管压花面紧密接触，两侧夹紧板分别与双滑块直线导轨上的滑块螺纹连接，移动过程中阻力极小，故可以通过弹簧弹力顺利夹紧，以适应不同厚度规格的压花扁管；当需要暂时将夹紧板向两侧分离时，也非常便利。
14、两块夹紧板底部开设有第三通孔，两根金属光轴分别穿过两侧两块夹紧板的第三通孔并凸出夹紧板外壁；第一压缩弹簧一端陷入夹紧板的第三通孔中，另一端与轴端挡圈端面接触。轴端挡圈的作用一方面防止弹簧脱出，另一方面避免两只夹紧板过度分离。
15、进一步的，两块夹紧板的两侧设有第三螺纹孔，夹紧板通过第三螺纹孔与轮组固定板连接，夹紧板上设有第四通孔，夹紧板通过第四通孔与双滑块直线导轨上的滑块连接。
16、进一步的，夹紧轮组包括：轮组固定凹形架、轮组固定块、工字支架、夹紧转动轮、第一销轴；
17、第一销轴穿设于轮组固定板上的螺纹孔中，夹紧轮组绕第一销轴转动；第一销轴与轮组固定凹形架两侧的销轴通孔小间隙配合连接；轮组固定凹形架、轮组固定块均采用高强度、自润滑非金属材料，既保证连接支撑强度，又耐磨且转动顺畅。
18、两只夹紧转动轮分别有三个自由度，一是两只夹紧转动轮能绕工字支架的同心转轴转动，以适应压花扁管不同走向；二是夹紧转动轮能绕两根同心水平第一销轴转动，以适应压花扁管截面偏转；三是每个夹紧转动轮均能绕各自轴线转动；其作用是夹紧转动轮与压花扁管压花面滚动摩擦，减少探伤机构与扁管之间的摩擦力，避免探伤装置振动。
19、工字支架的上下两块板两侧端部开有u形安装槽，用于安装夹紧转动轮。
20、夹紧轮组采用两只适当间距夹紧转动轮的意义在于：扁管压花面上的凸起花纹虽然规则排列，但凸起花纹之间的间隙部分会导致单个滚轮有规律的跳动，进而将振动传递到探头，影响检测；而采用两个滚轮，当其中一个滚轮位于某两组凸起压花间隙时，另一个滚轮正好与某组凸起压花面接触，从而有效降低滚轮跳动带来的振动，保证涡流探头的平稳性。此外，滚轮材料采用弱刚性材质，其形变载荷略大于第一压缩弹簧的综合弹力，因此在满足实时夹紧扁管的同时，又能吸振。如图11所示。
21、每只夹紧转动轮均采用两只第一球轴承支撑，可以有效降低转动摩擦力，夹紧转动轮上下两只轴承均采用单边单向定位，内圈采用轴肩定位，外圈采用挡圈定位，上下两个挡圈分别通过螺纹连接与夹紧转动轮轴两个端面固定。该安装方式一方面可以有效定位滚动轴承，另一方面可以补偿轴承安装或轴变形带来的误差。每套夹紧转动轮机构装配完成后，从工字支架两侧的u形安装槽插入，并用螺母锁紧即可精确固定。
22、进一步的，浮动检测模块用于在压花扁管发生高度、走向、截面偏转等变化时，实时自动调整以保持涡流点探头始终处于焊缝上方固定距离，并使得涡流点探头处于焊缝中心且与焊缝面垂直；
23、浮动检测模块包括：外螺纹轴承、限位轴承端盖、浮板支架、第一端盖、第一浮板连杆、第二浮板连杆、浮板、探头套、涡流点探头、第二压缩弹簧、第二销轴、轴端挡板、下压滚轮、下压轮固定板；
24、浮板支架下端分别与两只轮组固定块两端通过外螺纹轴承连接，形成活动铰链，支撑整个浮动检测模块；第一浮板连杆上端与第一端盖接触；
25、第一浮板连杆、第二浮板连杆相对叠在一起，通过销轴连接，形成转动铰链；
26、第二压缩弹簧套设于第二销轴上，两只平垫片套在第二销轴上，第二压缩弹簧上、下端均与平垫片接触，在第二压缩弹簧的弹力作用下，两只平垫片分别与第二浮板连杆下表面和浮板沉孔底面接触，形成滑动摩擦。在保证第一浮板连杆、第二浮板连杆、浮板分别绕第二销轴转动的同时，利用第二压缩弹簧弹力，充分吸收、减轻因扁管焊缝高低变化时下压滚轮振动带来的涡流探头振动。
27、进一步的，外螺纹轴承端部外螺纹与轮组固定块端部螺孔连接，外螺纹轴承限位轴肩与轮组固定块端面接触对整个轴承进行轴向定位；外螺纹轴承嵌入浮板支架沉孔中，外螺纹轴承外圈一个端面与沉孔面接触，另一个端面与限位轴承端盖接触，通过轴承外圈双向定位，实现对浮板支架的自由度限制，仅保留浮板支架的转动自由度；
28、第二销轴下部伸出穿过浮板沉孔，第二销轴端面加工有两个螺孔，用以安装轴端挡板，浮板可以绕第二销轴上下浮动，轴端挡板可防止浮板向下脱出；第二销轴与第一浮板连杆、第二浮板连杆以及浮板上的孔配合均为小间隙连接。第一浮板连杆、第二浮板连杆以及浮板均为高强度耐磨且自润滑非金属材料，既保证连接刚性，又避免相互间的摩擦阻力过大，影响转动配合。
29、第一浮板连杆、第二浮板连杆上的轴孔尺寸一致，相对面安装，这样可以保证第一浮板连杆、第二浮板连杆绕浮板支架转动过程中浮板始终处在两侧夹紧板的中间位置。
30、进一步的，浮板用于固定下压滚轮与涡流点探头，涡流点探头的安装位置，在浮板长度方向上处于两只夹紧转动轮中心，在浮板宽度方向上处于浮板中心；无论浮板如何转动，涡流点探头始终位于焊缝上方，且涡流点探头轴线与焊缝面垂直。
31、浮板通过螺纹连接安装有下压轮固定板，下压滚轮与下压滚轮轴通过平键连接，下压滚轮轴两端通过安装在下压轮固定板内的滚动轴承支撑，保证下压滚轮在顺畅转动的同时，又能承受一定的轴向、周向载荷。焊管走向发生偏移，下压滚轮宽度足够保证始终压于焊管上方；
32、通过两侧的下压轮固定板将下压滚轮固定在浮板下方，下压滚轮与下压滚轮轴之间采用平键连接，两侧第二端盖各通过螺钉与下压滚轮连接实现下压滚轮的轴向定位；下压滚轮轴采用第二球轴承支撑以实现顺畅转动，第二球轴承内圈通过轴肩定位，外圈通过下压轮固定板定位。
33、进一步的，涡流点探头直径略小于探头套内径以方便拆装，涡流点探头装入探头套后通过紧定螺钉固定。浮板上开设有微调螺纹孔，方便安装探头套同时可以对涡流点探头位置进行微调。使涡流点探头位置可以始终略高于下压滚轮底部。
34、开始检测前，首先粗调水平调整机构、高度调整机构，使检测装置满足压花扁管的检测位置需要；然后将跟随检测机构中夹持模块两侧的夹紧板向两边分开(两侧第一压缩弹簧适当压缩)，让压花扁管穿过整套检测装置。压花扁管穿过后，释放跟随检测机构中夹持模块两侧的夹紧板，两侧第一压缩弹簧弹力分别驱动两侧夹紧板带动两侧夹紧轮组夹紧压花扁管；浮动检测模块中的两只下压滚轮，在第二压缩弹簧提供的压力及部件自身重力的共同作用下压在焊管焊缝(焊接面)上，若不符合此要求则需对高度调整机构高度微调，至此整个检测前的调整工序完成。
35、与现有技术相比，本发明具有以下优点：
36、(1)本发明能够适应不同规格的压花扁管在线检测。两侧夹紧轮组属于弹性夹紧，当扁管厚度改变时，两侧夹紧板分别带动夹紧轮组向内或向外移动，以适应扁管厚度，同时两侧夹紧轮组紧密贴合压花扁管两个压花面；当压花扁管高度发生改变时，如果高度变化较大，可首先利用高度调整机构进行大范围粗调，然后浮动检测模块利用弹簧弹力沿第二销轴方向上下顺畅移动，实现下压滚轮与压花扁管焊接面的接触，保证涡流探头的提离距离。
37、(2)本发明能够适应压花扁管不同走向。正常检测过程中，若校直压辊组位置发生变化，导致压花扁焊管走向改变，受到水平方向弹簧的挤压两侧夹紧轮组始终夹紧扁管，夹紧轮组中两只夹紧轮可以绕竖直方向同心转轴转动，实现不同压花扁管走向的夹紧。
38、(3)本发明能够适应压花扁管截面偏转。当压花扁管截面偏转时，夹紧轮组中的两只夹紧轮绕水平方向第一销轴转动，同样夹紧压花扁管，同时带动浮动检测模块偏移，保证浮动检测模块中的下压滚轮与压花扁管焊接面的接触，此时涡流探头始终位于压花扁管焊接面上方，提离距离保持不变。
39、(4)本发明具备较强的抗振功能。涡流探伤过程中，一旦发生振动，将会产生无法预料的干扰信号，给缺陷判定带来困难。压花扁管检测过程中，因凸起压花间隙、焊缝高度变化等因素影响，都会引起检测机构的振动，进而将振动传递给涡流探头。考虑到这一难点，本装置：在压花扁管两侧分别采用两只夹紧转动轮，当一只夹紧轮处于两组凸起压花间隙时，另一只夹紧轮与某组凸起压花接触，可有效降低扁管行进过程中凸起压花导致的夹紧轮振动；此外夹紧轮材质采用弱刚性材质，其形变载荷略大于压缩弹簧的综合弹力，在保证夹紧轮组夹紧压花扁管的同时，进一步起到滤振作用；当焊缝高度发生变化时，浮动检测模块中两只下压滚轮与焊接面属于弹性接触，布置在浮板两侧、套在两根第二销轴上的两根压缩弹簧起到减振作用，可有效降低振动给检测带来的干扰。
1.一种不锈钢压花扁焊管焊接缺陷的在线涡流探伤装置，其特征在于，包括：水平调整机构(1)、高度调整机构(2)、跟随检测机构(3)；
2.根据权利要求1所述的一种不锈钢压花扁焊管焊接缺陷的在线涡流探伤装置，其特征在于，所述水平调整机构(1)包括：转动手轮(1-1)、滑台连接板(1-2)、“七”字锁(1-3)；
3.根据权利要求1所述的一种不锈钢压花扁焊管焊接缺陷的在线涡流探伤装置，其特征在于，所述高度调整机构(2)包括：底板(2-1)、高度调节支架(2-2)、工作台面(2-3)、旋转旋钮(2-4)、锁紧旋钮(2-5)；所述底板(2-1)和工作台面(2-3)通过高度调节支架(2-2)连接，所述工作台面(2-3)侧面设有所述旋转旋钮(2-4)，所述旋转旋钮(2-4)上设有所述锁紧旋钮(2-5)；
4.根据权利要求1所述的一种不锈钢压花扁焊管焊接缺陷的在线涡流探伤装置，其特征在于，所述夹持模块(3-1)包括：双滑块直线导轨(3-1-1)、金属光轴(3-1-2)、第一压缩弹簧(3-1-3)、轴端挡圈(3-1-4)、夹紧板(3-1-5)、轮组固定板(3-1-6)、夹紧轮组(3-1-7)；
5.根据权利要求4所述的一种不锈钢压花扁焊管焊接缺陷的在线涡流探伤装置，其特征在于，两块所述夹紧板(3-1-5)的两侧设有第三螺纹孔(11)，所述夹紧板(3-1-5)通过所述第三螺纹孔(11)与所述轮组固定板(3-1-6)连接，所述夹紧板(3-1-5)上设有第四通孔(12)，所述夹紧板(3-1-5)通过所述第四通孔(12)与所述双滑块直线导轨(3-1-1)上的滑块连接。
6.根据权利要求4所述的一种不锈钢压花扁焊管焊接缺陷的在线涡流探伤装置，其特征在于，所述夹紧轮组(3-1-7)包括：轮组固定凹形架(3-1-7-1)、轮组固定块(3-1-7-2)、工字支架(3-1-7-3)、夹紧转动轮(3-1-7-4)、第一销轴(3-1-7-5)；
7.根据权利要求6所述的一种不锈钢压花扁焊管焊接缺陷的在线涡流探伤装置，其特征在于，所述浮动检测模块(3-2)包括：外螺纹轴承(3-2-1)、限位轴承端盖(3-2-2)、浮板支架(3-2-3)、第一端盖(3-2-4)、第一浮板连杆(3-2-5)、第二浮板连杆(3-2-6)、浮板(3-2-7)、探头套(3-2-8)、涡流点探头(3-2-9)、第二压缩弹簧(3-2-10)、第二销轴(3-2-11)、轴端挡板(3-2-12)、下压滚轮(3-2-14)、下压轮固定板(3-2-15)；第一浮板连杆(3-2-5)上端与第一端盖(3-2-4)接触；
8.根据权利要求7所述的一种不锈钢压花扁焊管焊接缺陷的在线涡流探伤装置，其特征在于，所述外螺纹轴承(3-2-1)端部外螺纹与轮组固定块(3-1-7-2)端部螺孔连接，外螺纹轴承(3-2-1)限位轴肩与轮组固定块(3-1-7-2)端面接触对整个轴承进行轴向定位；外螺纹轴承(3-2-1)嵌入浮板支架(3-2-3)沉孔中，外螺纹轴承(3-2-1)外圈一个端面与沉孔面接触，另一个端面与限位轴承端盖(3-2-2)接触，通过轴承(3-2-1)外圈双向定位，实现对浮板支架(3-2-3)的自由度限制，仅保留浮板支架(3-2-3)的转动自由度；
9.根据权利要求7所述的一种不锈钢压花扁焊管焊接缺陷的在线涡流探伤装置，其特征在于，所述浮板(3-2-7)用于固定下压滚轮(3-2-14)与涡流点探头(3-2-9)，涡流点探头(3-2-9)的安装位置，在浮板(3-2-7)长度方向上处于两只夹紧转动轮(3-1-7-4)中心，且在浮板(3-2-7)宽度方向上处于浮板(3-2-7)中心；
10.根据权利要求7所述的一种不锈钢压花扁焊管焊接缺陷的在线涡流探伤装置，其特征在于，所述涡流点探头(3-2-9)装入探头套(3-2-8)后通过紧定螺钉(20)固定；浮板(3-2-7)上开设有微调螺纹孔(21)，方便安装探头套(3-2-8)同时可以对涡流点探头(3-2-9)位置进行微调。
