用于檢查導(dǎo)電部件表面的設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及到檢查機(jī)械部件的技術(shù)領(lǐng)域，特別是發(fā)動(dòng)機(jī)部件，例如，渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)部件，而且特別是帶孔的部件。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)動(dòng)機(jī)的許多部件都是關(guān)鍵部件，如果出現(xiàn)斷裂，很可能會(huì)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)(例如飛機(jī))帶來(lái)嚴(yán)重影響。
[0003]本發(fā)明特別涉及(但并不完全是)帶孔的部件。這些孔可呈現(xiàn)各種不同形狀，特別是帶有中軸線的細(xì)長(zhǎng)形狀，這些孔可能會(huì)具有缺陷，即可能會(huì)成為部件斷裂起點(diǎn)的表面粗糙的部分。
[0004]在加工所述孔時(shí)(例如，使用火花機(jī)(electricaldischarge machining，EDM))，或者在部件在使用時(shí)(例如，在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)使用時(shí))，這些缺陷就會(huì)出現(xiàn)。
[0005]在多種情況下，必須檢查部件以確保不存在這些缺陷造成的任何風(fēng)險(xiǎn)。這種檢查可在新部件上或已經(jīng)使用過(guò)的部件上進(jìn)行。
[0006]一種已知的檢查技術(shù)是采用渦流方法，其主要是通過(guò)測(cè)量已被磁場(chǎng)感應(yīng)的電流來(lái)檢驗(yàn)材料的連續(xù)性。
[0007]這種方法通過(guò)使用一種復(fù)雜的測(cè)量設(shè)備來(lái)進(jìn)行，該設(shè)備通常帶有多個(gè)渦流探頭或點(diǎn)式探頭(points)。人們已知，這種設(shè)備安裝在帶有彈簧或刷子的鉸接式金屬臂上，這些金屬臂非常脆弱，從而帶來(lái)了第一個(gè)問(wèn)題。
[0008]此外，每當(dāng)人們注意到孔的形狀不同于系統(tǒng)最初設(shè)計(jì)時(shí)的孔的形狀時(shí)，這種探頭系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)通常都需要修改，以便考慮孔的中軸線的彎曲部分。為此，需要修改臂或毛刷的定位和長(zhǎng)度，這是很復(fù)雜的，且成本高。此外，盡管使用一種自動(dòng)化方案，即采用機(jī)械手或復(fù)雜的定位工具，這些設(shè)備的定位也非常困難。
[0009]最后，為了完成對(duì)某個(gè)孔和在其開(kāi)口或末端的觀察，常常必須更換探頭。具體來(lái)講，在孔的開(kāi)口或末端處，引導(dǎo)探頭系統(tǒng)是非常困難的，優(yōu)選采用適用于這些困難區(qū)域的專(zhuān)用探頭。
[0010]最后，因?yàn)樾枰槍?duì)不同孔或甚至僅僅是一種類(lèi)型的孔而設(shè)計(jì)多種設(shè)備，使得現(xiàn)有系統(tǒng)實(shí)施起來(lái)非常復(fù)雜，而且成本很高。
[0011]本發(fā)明旨在解決這些困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]為了解決這些困難，提出了一種用于檢查導(dǎo)電部件表面，特別是孔的內(nèi)表面的設(shè)備，所述設(shè)備具有多個(gè)與應(yīng)用裝置一起設(shè)置在所述設(shè)備凸面上的渦流探頭，這些應(yīng)用裝置將探頭抵靠在插有所述設(shè)備的需要檢查的表面上，所述設(shè)備的特征在于，這些探頭都固定在柔性條上，這些柔性條沿設(shè)備的縱向并排延伸，所述應(yīng)用裝置包括可變形材料，這種材料一旦沿所述縱向被壓縮會(huì)引起向該縱向方向橫向擴(kuò)展，該擴(kuò)展使得柔性條變形，從而將探頭抵靠在表面上。
[0013]采用該設(shè)備的工具使用非常簡(jiǎn)單，能夠適合許多種情況，而且堅(jiān)固，制作和使用成本都不高。在工具上設(shè)置的渦流探頭數(shù)量可以很大，因?yàn)槊總€(gè)探頭上不再需要使用帶有彈簧的金屬臂。
[0014]探頭可以采用機(jī)械手來(lái)操縱，而且測(cè)量結(jié)果非常令人滿意，因?yàn)樗捎玫姆绞绞沟锰筋^適合其所抵靠的表面。
[0015]特別是，所述表面由孔的內(nèi)表面構(gòu)成，然而，所述設(shè)備可用來(lái)檢查其它表面。通常，采用這種設(shè)備時(shí)，不需要針對(duì)一個(gè)或多個(gè)特定用途來(lái)研制多種探頭，因?yàn)樵撛O(shè)備可適合于許多種構(gòu)型。特別是，在檢查孔的表面時(shí)，所述設(shè)備通常不僅可以檢查孔的主要表面，也可檢查其端壁和其開(kāi)口，從而提供了改進(jìn)的觀察區(qū)域。最后，檢查所需時(shí)間也縮短了。
[0016]根據(jù)實(shí)施方式的不同，柔性條可以是柔性印刷電路(其優(yōu)點(diǎn)在于成本不高)，或者是柔性金屬條?？勺冃尾牧峡梢允枪杌蛉魏纹渌勺冃尾牧稀?br>[0017]在有利的實(shí)施方式中，可變形材料縱向位于兩個(gè)壓縮部件之間，通過(guò)將電纜固定到兩個(gè)部件的其中之一上并可相對(duì)于第二個(gè)部件滑動(dòng)對(duì)可變形材料徑向縱向壓縮。在一個(gè)實(shí)施方式中，提出了一種方案，即沿縱向方向的壓縮受支座(abutment)的限制。
[0018]有利的是，所述凸面為所述設(shè)備的圓形或橢圓形周緣。這樣，就可以檢查適合設(shè)備的周緣的孔。
[0019]在這種構(gòu)型中，該設(shè)備包括在其周緣上的至少另外一套柔性條，所述柔性條從設(shè)備處向外壓縮，引導(dǎo)探頭垂直于孔的壁，或者保護(hù)設(shè)備上的渦流探頭進(jìn)入或離開(kāi)孔。該設(shè)備從而保護(hù)了渦流探頭，當(dāng)設(shè)備插入需要檢查的孔中或從孔中抽出時(shí)，避免探頭受到損壞。
[0020]該設(shè)備可以包括另外兩套這樣的柔性條，稱之為“導(dǎo)向條”，一個(gè)在所述多個(gè)渦流探頭的上游，另一個(gè)在所述多個(gè)渦流探頭的下游。導(dǎo)向組件的柔性條優(yōu)選對(duì)壁施加的壓力大于攜帶探頭的柔性條當(dāng)探頭抵靠在壁上所施加的壓力。
[0021]本發(fā)明還提供了一種制作上述設(shè)備的方法，包括在柔性電路板上形成狹縫，以便形成端部保持在一起的柔性條，以便每個(gè)柔性條上攜帶至少一個(gè)探頭，以及根據(jù)柔性板表面模制可變形材料的步驟，該柔性板設(shè)置在渦流探頭的對(duì)面。這種制作方法特別簡(jiǎn)單，實(shí)施方便可行，構(gòu)成了本發(fā)明的其中一個(gè)優(yōu)點(diǎn)。
[0022]下面參照附圖介紹本發(fā)明。
【附圖說(shuō)明】
[0023]圖1示出了要檢查的帶孔的部件。
[0024]圖2示出了檢查設(shè)備，根據(jù)本發(fā)明的原理，該設(shè)備設(shè)計(jì)用來(lái)檢查圖1所示部件的孔。
[0025]圖3示出了制作這種檢查設(shè)備的步驟。
[0026]圖4示出了隨后制作步驟。
[0027]圖5示出了圖2所示檢查設(shè)備的中央組件，該組件在實(shí)施了圖3和圖4所示步驟后獲得。
[0028]圖6為使用中的同一組件。
【具體實(shí)施方式】
[0029]參照?qǐng)D1，可以看到要檢查的部件，具體來(lái)說(shuō)是轉(zhuǎn)子盤(pán)10，該部件的軸線11在圖的右側(cè)，并具有橢圓截面和曲線軸的細(xì)長(zhǎng)形孔12。迄今為止，檢查這樣的孔必須使用多個(gè)渦流探頭工具。遺憾的是，這種工具脆弱且成本很高，而且使用困難。此外，該孔的檢查需要特別仔細(xì)，因?yàn)樗霾考O其關(guān)鍵。
[0030]在圖上可以看到孔12具有兩個(gè)開(kāi)口，因?yàn)榭椎膬啥硕枷虿考谋砻骈_(kāi)放。然而，僅有一個(gè)開(kāi)口的孔也同樣必須檢查，而這種情況很多。
[0031]圖2示出了設(shè)計(jì)用來(lái)查找孔12內(nèi)缺陷的檢查設(shè)備100。該設(shè)備為細(xì)長(zhǎng)形狀，且其包括柔性傳動(dòng)護(hù)套110，護(hù)套的頭部120固定到設(shè)備的一端部，該頭部由多個(gè)元件組成。更確切地說(shuō)，該頭部從護(hù)套110開(kāi)始到設(shè)備的自由端包括:可柔性壓縮的第一組件，稱之為“導(dǎo)向組件”121 ;柔性接頭122 ;可柔性壓縮的可調(diào)整組件，構(gòu)成檢查設(shè)備的功能核心123 ;第二柔性接頭124 ;以及可柔性壓縮的稱之為“導(dǎo)向組件” 125的第二組件。呈錐體形狀的尖端部126為裝置的端部。應(yīng)該清楚的是，即使導(dǎo)向組件121和125很有利，但其并不是實(shí)施本發(fā)明所絕對(duì)必須的。
[0032]關(guān)于功能核心，提出運(yùn)用功能核心的思路很新穎，與現(xiàn)有設(shè)備相比，其可以增加應(yīng)用于檢查表面上的渦流探頭數(shù)量，同時(shí)還可減少相關(guān)檢查時(shí)間。
[0033]圖3示出了制作圖2所示那種檢查設(shè)備的工藝步驟。柔性印刷電路板300呈矩形，其采用貫通狹縫(through slits) 310，311，312，…的形式，這些狹縫相互平行，且在這個(gè)示例中，平行于電路板的長(zhǎng)邊(long dimens1n)。例如，每個(gè)狹縫縱向延伸過(guò)電路板300的中央三分之二部分。電路板彼此等距離隔開(kāi)，從而形成柔性條320，312，322...，這些柔性條通過(guò)電路板300的中央三分之二部分外的無(wú)狹縫材料將其彼此保持在一起。在兩個(gè)相鄰的狹縫之間，在彼此的等距離處，且在沿狹縫中途，在狹縫形成前或后設(shè)置有渦流探頭320，331，332。每個(gè)探頭都帶有各自的電氣接頭340，341，342，…。
[0034]圖4示出了制作檢查設(shè)備的后續(xù)步驟。電路板300圍繞平行于狹縫的軸線滾裝到圓筒400中，以便探頭面向外，可變形材料490通過(guò)兩個(gè)開(kāi)口的其中一個(gè)注入或澆鑄到圓筒內(nèi)部，從而通過(guò)模制而與其形狀相適應(yīng)。
[0035]在注入或澆鑄可變形材料490之前，探頭的電氣接頭340，341，342，…都設(shè)置成可經(jīng)由其第二開(kāi)口退出圓筒。銷(xiāo)軸410置于圓筒中央，以便在注入的或澆鑄的材料中間保留圓筒形通孔(cylindrical bore)。端壁420也用來(lái)防止可變形材料490經(jīng)由第二開(kāi)口從圓筒逸出。最后，條帶工具(banding tool)430 (或外部模制工具)纏繞在柔性條周?chē)?，以便防止在置放可變形材?90時(shí)柔性條軸向向外張開(kāi)。所述工具優(yōu)選形狀與需要檢查的孔的形狀相同，而探頭的制作則是基于所述檢查孔，工具尺寸優(yōu)選稍小于孔的尺寸。
[0036]應(yīng)該清楚的是，附圖所示圓筒置于圓形底座上，但是，圓筒也可以用在橢圓形或?qū)嶋H上其它某種形狀的底座上。
[0037]正如本文最后所提到的，電路板300的形狀并不一定采用封閉的圓筒形式，雖然所示示例與這種封閉圓筒形相關(guān)，而且，在任何情況下，都可變形成凸圓筒的形狀，以便在圓筒內(nèi)進(jìn)行模制。
[0038]在特定的實(shí)施方式中，圖4所示的組件采用將圖3的電路板置放在兩個(gè)支架(圖中未示)上來(lái)制作，兩個(gè)支架形成了該結(jié)構(gòu)的上游和下游開(kāi)口。護(hù)套或膠帶用來(lái)將印刷電路板保持在支架上并在這些開(kāi)口處提供必要的密封。在某些實(shí)施方式中，銷(xiāo)軸410用來(lái)將兩個(gè)支架對(duì)