【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于内孔涂层检测领域，具体涉及一种内孔涂层结合强度检测装置。
技术介绍
1、内孔类零部件的服役环境较为恶劣，经常造成内壁产生不同形式和程度的损伤，导致零部件的失效，造成安全隐患、极大了提高了工程成本。因此，对零部件内孔表面进行强化处理，增强其耐磨损、耐腐蚀等性能是现在工程界的一个重要课题。金属材料表面强化技术包括表面改性技术、表面合金化技术、表面转化膜技术、表面覆膜技术等，其中表面覆膜技术指通过物理、化学方法在基体表面形成涂层，以强化零件的性能，与其他方法相比，表面覆膜技术不会破坏零件本身形状和性能、形成的保护层更厚、使用范围更广泛，是现在内孔强化的主要手段。
2、涂层的主要失效形式是由于附着力不足导致的涂层材料与基体的剥离、脱落，因此涂层结合强度是评价喷涂涂层性能的关键指标，现在主要靠划痕法检测涂层的结合强度。划痕法的基本原理是通过在涂层表面用硬质工具逐步施加力，产生划痕并观察涂层的响应。随着施加负荷的增大，涂层可能发生不同形式的损伤，如划痕、剥离、脱落等。根据涂层在不同负荷下的破坏模式和负荷值，评估涂层与基材之间的结合强度。现有的划痕仪主要用于测试平面零件涂层结合强度，不适用于筒形件内孔涂层结合强度的检测，往往需要将筒形件切割成小块试样，但尺寸较小的零件难以切割，且切割会影响涂层的性能；同时切割过程中涂层会受到力和热的影响，导致性能的变化，不能进行准确的检测。
3、目前内孔涂层的检测方法一般只能靠目视法，这种方法精度差、不能定量分析不同工艺参数导致的结合强度的差异。因此，本专利技术设计一种内
技术实现思路
1、要解决的技术问题：
2、为了避免现有技术的不足之处，本专利技术提供一种内孔涂层结合强度检测装置，将测试组件中用于测试的部分延伸至内孔中，并通过驱动部分控制测试部分的位置、刻线轨迹和所施加压力强度，以实现对内孔涂层不同压力强度的测试。本专利技术解决了现有技术对内孔图层检测精度低和不能定量分析不同工艺参数导致的结合强度的差异问题。
3、本专利技术的技术方案是：一种内孔涂层结合强度检测装置，包括测试组件、对测试组件进行控制的控制组件、用于传递测试结果的信号传输组件；
4、通过定位夹具将待测产品固定于测试台上；
5、通过控制组件将测试组件延伸至待测产品的内孔中，用以控制测试组件的刻线轨迹、刻线位置及刻线压力；
6、通过信号传输组件获取测试组件在测试过程中的测试信号，将测试信号传递至控制组件进行显示，以辅助测试过程中的人机交互。
7、本专利技术的进一步技术方案是：所述测试组件包括刻线模块，所述刻线模块通过支架与控制组件的驱动模块连接，通过驱动模块对刻线位置进行轴向或周向的调整，以及刻线模块的径向进给距离调整，以确定刻线轨迹和刻线压力强度。
8、本专利技术的进一步技术方案是：所述刻线模块为金刚石压头。
9、本专利技术的进一步技术方案是：所述控制组件包括支撑台、控制测试台的二自由度驱动模块和控制支架相对支撑台位移的直线驱动模块；所述支撑台上开有滑槽，与搭载于其上的支架滑动连接；
10、所述二自由度驱动模块用于控制测试台沿其轴向的升降高度和绕其轴向的旋转角度，进而控制刻线模块在内孔中的延伸位置和相对转角；
11、所述直线驱动模块用于控制支架沿滑槽的直线运动，进而控制刻线模块对待测产品内孔图层所施加压力。
12、本专利技术的进一步技术方案是：所述支架为l形，其平行于待测产品内孔中心轴的支臂与直线驱动模块连接，其垂直于待测产品内孔中心轴的支臂末端安装有金刚石压头、并朝向待测产品内孔壁；
13、所述支架与直线驱动模块连接的一端设有滑块，并在连接滑块的根部设有加强筋，通过底部滑块与支撑台上的滑槽滑动连接；所述滑块底部同轴设置有驱动杆，通过直线驱动模块驱动驱动杆带动支架做直线运动。
14、本专利技术的进一步技术方案是：所述控制组件还包括设置于控制器上的开关、控制面板、调节旋钮，通过开关控制整个检测装置的开启或关闭；通过控制面板向二自由度驱动模块和直线驱动模块输出控制指令，用以控制金刚石压头初始位置、控制滑块移动距离和速率、控制测试台旋转速度或升降速度；通过调节旋钮切换测试台运动方式，通过转动调节旋钮到指定位置可以切换测试台运动模式，使其进行转动或升降。
15、本专利技术的进一步技术方案是：所述测试台的主体为环形板，环形板的外缘沿轴向向一侧延伸限位凸台，并在限位凸台的周面上沿周向开有多个径向螺纹孔，在径向螺纹孔内安装调节螺丝作为定位夹具；通过旋拧调节螺丝对同轴安装于测试台环形板上的待测产品进行径向限位，并在调节螺丝头部安装橡胶垫片，以保护待测产品。
16、本专利技术的进一步技术方案是：所述信号传输组件包括安装于支架上的力传感器和声传感器、安装于控制器上的力信号显示屏和声信号显示屏，力传感器、声传感器与控制器之间分别通过力传感器数据线、声传感器数据线连接；
17、通过力传感器获取的力信号显示于力信号显示屏，通过力信号显示屏实时显示测试过程中力信号的变化，从而确定结合强度；
18、通过声传感器获取的声信号显示于声信号显示屏，通过声信号显示屏实时显示测试过程中声信号的变化，辅助确定结合强度；
19、通过安装于控制器上的数据接口与外接分析设备、提取测试结果的设备连接。
20、一种内孔涂层结合强度检测方法，具体步骤为：
21、将待测产品通过定位夹具安装于测试台上；
22、根据确定的检测位置输出控制指令，由二自由度驱动模块控制测试台相对刻线模块的位置，使得刻线模块与检测的初始位置相对；
23、启动检测装置，根据设定刻线轨迹调整测试台的轴向位置和周向转角，根据设定压力调整刻线模块的进给距离；
24、由力传感器、声传感器将实施采集的测试信号发送至控制器，得到力信号和声信号的变化曲线，完成检测。
25、本专利技术的进一步技术方案是：所述控制器的信号接收端设置有模拟-数字信号转换器、放大器、滤波器，将所接受电信号转化为数字信号显示于显示屏上。
26、有益效果
27、本专利技术的有益效果在于：本专利技术将测试台和测试组件分离，通过二自由度驱动模块和直线驱动模块对两者进行分别驱动控制，通过控制测试台的升降位置实现了测试组件在内孔的延伸位置调整，通过控制支架的滑动距离间接控制了刻线模块施加于内孔壁的压力强度；因测试组件为独立设计，其结构体积较小，在保证测试精度的同时能够满足各种内孔尺寸的通用性。具体优势如下：
28、1.本专利技术检测装置便于拆卸、搬运，对使用场景要求较少。
29、2.本专利技术检测装置对内孔涂层结合强度直接检测，省去切割试样工序，提高检测效率，方便工艺参数优化。
30、3.本专利技术检测装置通过测试台相对运动，可本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种内孔涂层结合强度检测装置，其特征在于：包括测试组件、对测试组件进行控制的控制组件、用于传递测试结果的信号传输组件；
2.根据权利要求1所述一种内孔涂层结合强度检测装置，其特征在于：所述测试组件包括刻线模块，所述刻线模块通过支架与控制组件的驱动模块连接，通过驱动模块对刻线位置进行轴向或周向的调整，以及刻线模块的径向进给距离调整，以确定刻线轨迹和刻线压力强度。
3.根据权利要求2所述一种内孔涂层结合强度检测装置，其特征在于：所述刻线模块为金刚石压头。
4.根据权利要求1所述一种内孔涂层结合强度检测装置，其特征在于：所述控制组件包括支撑台、控制测试台的二自由度驱动模块和控制支架相对支撑台位移的直线驱动模块；所述支撑台上开有滑槽，与搭载于其上的支架滑动连接；
5.根据权利要求4所述一种内孔涂层结合强度检测装置，其特征在于：所述支架为L形，其平行于待测产品内孔中心轴的支臂与直线驱动模块连接，其垂直于待测产品内孔中心轴的支臂末端安装有金刚石压头、并朝向待测产品内孔壁；
6.根据权利要求5所述一种内孔涂层结合强度检测装置，其特
7.根据权利要求6所述一种内孔涂层结合强度检测装置，其特征在于：所述测试台的主体为环形板，环形板的外缘沿轴向向一侧延伸限位凸台，并在限位凸台的周面上沿周向开有多个径向螺纹孔，在径向螺纹孔内安装调节螺丝作为定位夹具；通过旋拧调节螺丝对同轴安装于测试台环形板上的待测产品进行径向限位，并在调节螺丝头部安装橡胶垫片，以保护待测产品。
8.根据权利要求7所述一种内孔涂层结合强度检测装置，其特征在于：所述信号传输组件包括安装于支架上的力传感器和声传感器、安装于控制器上的力信号显示屏和声信号显示屏，力传感器、声传感器与控制器之间分别通过力传感器数据线、声传感器数据线连接；
9.一种内孔涂层结合强度检测方法，基于权利要求1-8任一项所述内孔涂层结合强度检测装置实施；其特征在于具体步骤为：
10.根据权利要求9所述一种内孔涂层结合强度检测方法，其特征在于：所述控制器的信号接收端设置有模拟-数字信号转换器、放大器、滤波器，将所接受电信号转化为数字信号显示于显示屏上。
...【技术特征摘要】
1.一种内孔涂层结合强度检测装置，其特征在于：包括测试组件、对测试组件进行控制的控制组件、用于传递测试结果的信号传输组件；
2.根据权利要求1所述一种内孔涂层结合强度检测装置，其特征在于：所述测试组件包括刻线模块，所述刻线模块通过支架与控制组件的驱动模块连接，通过驱动模块对刻线位置进行轴向或周向的调整，以及刻线模块的径向进给距离调整，以确定刻线轨迹和刻线压力强度。
3.根据权利要求2所述一种内孔涂层结合强度检测装置，其特征在于：所述刻线模块为金刚石压头。
4.根据权利要求1所述一种内孔涂层结合强度检测装置，其特征在于：所述控制组件包括支撑台、控制测试台的二自由度驱动模块和控制支架相对支撑台位移的直线驱动模块；所述支撑台上开有滑槽，与搭载于其上的支架滑动连接；
5.根据权利要求4所述一种内孔涂层结合强度检测装置，其特征在于：所述支架为l形，其平行于待测产品内孔中心轴的支臂与直线驱动模块连接，其垂直于待测产品内孔中心轴的支臂末端安装有金刚石压头、并朝向待测产品内孔壁；
6.根据权利要求5所述一种内孔涂层结合强度检测装置，其特征在于：所述控制组件还包括设置于控制器上的开关、控制面板、调节旋钮，通过开关控制整个检测装置的开启或关闭；通过控制面板向二自由度驱动...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈松，荣震，徐世霖，司朝润，
申请(专利权)人：中机凯博表面技术江苏有限公司，
类型：发明
国别省市：
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