专利名称：火车轮轴自动图像摄取磁粉探伤机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种无损检测装置，尤其涉及一种火车轮轴自动图像摄取磁粉探伤机。
背景技术：
磁粉探伤是利用铁磁性材料被磁化后，由于不连续的存在，使工件表面和近表面的磁力线发生局部畸变而产生漏磁场(即磁感应线离开和进入表面时形成的磁场)吸附施加在工件表面的磁粉，形成在合适光照下目视可见的磁痕，从而显示出不连续性的位置、形状和大小。磁粉探伤可检出磁铁性材料中裂纹、发纹、白点、折痕、夹杂物等缺陷，具有很高的检测灵敏度，且能直观的显示出缺陷的位置、形状、大小和严重程度，检查缺陷的重复性好。现有技术中通常采用荧光磁粉配合紫外光的照射，通过人工观测磁痕来对火车轮轴进行检测，人工观测费时费力，且容易漏检，并且操作人员若长期暴露于紫外光下亦会对操作者的健康有所损坏。
发明内容
发明目的为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种火车轮轴自动图像摄取磁粉探伤机，能够自动对工件上的磁痕进行摄取并通过显示器在暗室外进行显示，减少人工操作。技术方案为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为火车轮轴自动图像摄取磁粉探伤机，包括暗室，在暗室内设置有悬架和磁粉探伤机体；所述磁粉探伤机体包括磁悬液喷淋机构、开合式电磁线圈、直线导轨、工件夹具、旋转驱动机构和直线驱动机构；所述开合式电磁线圈包括左爪和右爪，所述左爪和右爪的头部设置有相适配的锁紧机构、根部通过集流环安装在滑块上；所述滑块安装在直线导轨上，所述工件夹具用于夹持住工件的左右两端，探伤时工件套在开合式电磁线圈内且沿直线导轨方向；所述磁悬液喷淋机构用于向工件的表面喷洒磁悬液，所述旋转驱动机构用于驱动工件转动，所述直线驱动机构用于驱动开合式电磁线圈沿直线导轨移动；所述悬架上设置有一组图像摄取机构，所述所有图像摄取机构沿工件方向均匀排列成一条直线，在该直线的两侧对称设置有两条平行的紫外光照明线。上述装置在使用时，首先打开开合式电磁线圈，然后将工件通过开口放入开合式电磁线圈内，并通过工件夹具夹紧，再将开合式电磁线圈闭合锁紧；通过磁悬液喷淋机构向工件表面喷洒上磁粉；通过直线驱动机构驱动滑块带动开合式线圈沿导轨移动，使工件磁化；在紫外光照明线照明情况下，使用图像摄取机构对工件沿线进行图像摄�。辉偻ü骨ぜ欢ń嵌群螅俅问褂猛枷裆闳』苟怨ぜ叵呓型枷裆闳。敝凉ぜ叵叩乃斜砻嫱枷穸急煌枷裆闳』股闳〉幕妫簧闳〉牡耐计げ僮魅嗽迸卸瞎ぜ欠翊嬖谌毕荩部梢怨┫钟械囊恍┩枷穹治鋈砑远琅泄ぜ欠翊嬖谌毕�。
上述装置中，开合式电磁线圈即为磁化机构；采用湿法显示缺陷，由于湿法所用磁粉粒度较细，在液体中更容易流动，其灵敏度也高，在暗室中使用长波紫外光照射，聚集在缺陷处的磁粉发生黄绿色的光带，更容易被图像摄取机构获取合适的图像；开合式电磁线圈结构的设计，相对于现有的完整闭合结构，方便了工件的安装，同时避免工件在安装过程中对磁化机构造成损伤；对称设置的两条平行的紫外光照明线能够在图像摄取机构的两侧对其照明，避免仅在一侧照明使得图像摄取机构由于光照不均匀导致摄取的图像不清晰等情况的发生；图像摄取机构的数目需合适，以能够拍摄到工件需探测表面的所有位置为基本要求。优选的，还包括控制器，所述控制器内设置有磁悬液喷淋机构控制模块、旋转驱动机构控制�？�、直线驱动机构控制�？椤⒖鲜降绱畔呷刂颇？�、紫外光照明线控制�？楹屯枷裆闳』箍刂颇？椋凰龃判号缌芑箍刂颇？槎源判号缌芑沟呐缌芙锌刂疲鲂箍刂颇？槎孕菇锌刂疲鲋毕咔箍刂颇？槎灾毕咔菇锌刂疲隹鲜降绱畔呷刂颇？槎钥鲜降绱畔呷Φ目辖锌刂疲鲎贤夤庹彰飨呖刂颇？槎宰贤夤庹彰飨叩恼彰鹘锌刂疲鐾枷裆闳』箍刂颇？槎酝枷裆闳』箍刂频耐枷裆闳〗锌刂�。通过控制器能够实现该装置的自动化控制，适应自动化生产的需求；同时，对各个部件的控制采用�？榛杓疲脖阌诤笃诘奈ぃ坏比欢杂诳刂破鳎松鲜隼俚墓δ苣？榛箍梢园ㄆ渌墓δ苣？椋热缍园凳颐诺目刂频�。优选的，所述控制器与输入装置和输出/显示装置连接，输入装置用于输入控制命令或检索命令等，而输出/显示装置用于输出信息，便于操作人员使用，比如输入摄取的图片工操作人员评判是否存在缺陷等。优选的，所述图像摄取机构控制�？榘ㄗ远越沟ピ�、常规拍摄单元、放大拍摄单元、图像存储单元，所述自动对焦单元控制图像摄取单元自动对焦，所述常规拍摄单元控制图像摄取单元进行常规尺寸图像摄�。龇糯笈纳愕ピ刂仆枷裆闳〉ピ蟹糯蟪叽缤枷裆闳�。在发现工件存在缺陷时，为了进一步识别缺陷或者为了进一步分析缺陷情况，可以通过放大拍摄单元控制图像摄取机构对缺陷位置或特定位置进行放大拍摄，以便于后期对图像进行分析。优选的，所述图像摄取机构控制�？榛拱盐剖侗鸬ピ隽盐剖侗鸬ピ猿９媾纳愕ピ闳〉耐枷窠辛盐剖侗穑羰侗鹞嬖诹盐圃蜃远饔梅糯笈纳愕ピ蟹糯蟪叽缤枷裆闳。坏比换箍梢陨杓屏盐剖侗鸬ピ猿９媾纳愕ピ闳〉耐枷窠辛盐剖读鞩J，若识别为存在裂纹则启动报警装置提醒操作人员等；裂纹识别单元通过对摄取的图片进行分析，比如与标准图片进行比较等方式，得出工件是否存在缺陷等结论，现在已经存在一些类似的装置。优选的，所述暗室内设置有普灯照明机构；在操作人员进行暗室内部操作，比如整理、维修、工件的拆装，需要光照条件，若采用紫外光照明线，一方面照明效果差，另一方面也不利于操作人员健康。优选的，所述紫外光照明线的固体件设置在所有图像摄取机构的摄取范围外，避免紫外光照明线对图像摄取机构的工作干涉。优选的，所述磁悬液喷淋机构中使用的磁粉，可溶铁的质量百分比在70. 0(T72. 00%范围内，化合碳的质量百分比在0. 15%以下，且磁粉的粒度在320 400目范围内；磁粉应当具有高的导磁率、纯净的质地、适度的粒度，才能够清晰地显示裂纹的缺陷，否则将不易或不能被漏磁通所吸引，实验证明，上述规定的磁粉能够在低成本增长的情况下极大地提高使用质量。优选的，所述磁粉探伤机体还包括脱磁机构；由于工件在磁粉探测后会存在一定的磁残留，若不通过脱磁机构进行脱磁，将磁力吸取一些金属杂质，在其后期使用时增加其表面摩擦而对工件造成磨损。有益效果本发明提供的火车轮轴自动图像摄取磁粉探伤机，通过图像摄取机构能够自动对工件表面的图像进行摄�。奖悴僮魅嗽痹诎凳曳段舛怨ぜ欠翊嬖谌毕萁衅琅校苊獠僮魅嗽痹谧贤庀咔榭鱿鲁て诠ぷ鳎倍陨闳〉耐枷窨梢酝ü远南喙厣璞附写恚迪窒蜃远较虻淖�。
图1为本发明的正视结构示意图；图2为本发明的侧视剖视结构示意图；图3控制器的结构框图；图4为图像摄取机构控制�？榈慕峁箍蛲�。
具体实施例方式下面结合附图对本发明作更进一步的说明。如图1、图2所示为一种火车轮轴自动图像摄取磁粉探伤机，其特征在于包括暗室1，在暗室I内设置有悬架 2、普灯照明机构、磁粉探伤机体和控制器。所述磁粉探伤机体包括磁悬液喷淋机构、开合式电磁线圈7、直线导轨5、工件夹具8、旋转驱动机构9、脱磁机构和直线驱动机构；所述开合式电磁线圈7包括左爪和右爪，所述左爪和右爪的头部设置有相适配的锁紧机构、根部通过集流环安装在滑块6上；所述滑块6安装在直线导轨5上，所述工件夹具8用于夹持住工件10的左右两端，探伤时工件10套在开合式电磁线圈7内且沿直线导轨5方向；所述磁悬液喷淋机构用于向工件10的表面喷洒磁悬液，所述旋转驱动机构9用于驱动工件10转动，所述直线驱动机构用于驱动开合式电磁线圈7沿直线导轨5移动；所述悬架2上设置有一组图像摄取机构3，所述所有图像摄取机构3沿工件10方向均匀排列成一条直线，在该直线的两侧对称设置有两条平行的紫外光照明线4，且所述紫外光照明线4的固体件设置在所有图像摄取机构3的摄取范围外。所述磁悬液喷淋机构中使用的磁粉，可溶铁的质量百分比在70. 00^72. 00%范围内，化合碳的质量百分比在0. 15%以下，且磁粉的粒度在32(T400目范围内。所述控制器内设置有暗室门控制模块、普灯照明控制模块、磁悬液喷淋机构控制模块、旋转驱动机构控制�？�、直线驱动机构控制�？�、开合式电磁线圈控制模块、紫外光照明线控制�？楹屯枷裆闳』箍刂颇？椋凰霭凳颐趴刂颇？槎园凳颐诺目亟锌刂疲鲺氲耪彰骺刂颇？槎云盏普彰骰沟目亟锌刂疲凰龃判号缌芑箍刂颇？槎源判号缌芑沟呐缌芙锌刂疲鲂箍刂颇？槎孕菇锌刂疲鲋毕咔箍刂颇？槎灾毕咔菇锌刂疲隹鲜降绱畔呷刂颇？槎钥鲜降绱畔呷Φ目辖锌刂疲鲎贤夤庹彰飨呖刂颇？槎宰贤夤庹彰飨叩恼彰鹘锌刂疲鐾枷裆闳』箍刂颇？槎酝枷裆闳』箍刂频耐枷裆闳〗锌刂疲凰隹刂破饔胧淙胱爸煤褪涑�/显示装置连接。其中，所述图像摄取机构控制�？榘ㄗ远越沟ピ⒊９媾纳愕ピ�、放大拍摄单元、图像存储单元和裂纹识别单元，所述自动对焦单元控制图像摄取单元自动对焦，所述常规拍摄单元控制图像摄取单元进行常规尺寸图像摄�。龇糯笈纳愕ピ刂仆枷裆闳〉ピ蟹糯蟪叽缤枷裆闳。隽盐剖侗鸬ピ猿９媾纳愕ピ闳〉耐枷窠辛盐剖侗穑羰侗鹞嬖诹盐圃蜃远饔梅糯笈纳愕ピ蟹糯蟪叽缤枷裆闳 Ｒ陨纤鼋鍪潜痉⒚鞯挠叛∈凳┓绞剑Φ敝赋龆杂诒炯际趿煊虻钠胀际跞嗽崩此担诓煌牙氡痉⒚髟淼那疤嵯拢箍梢宰龀鋈舾筛慕腿笫危庑└慕腿笫我灿κ游痉⒚鞯谋；し段�。
权利要求
1.火车轮轴自动图像摄取磁粉探伤机，其特征在于包括暗室(1)，在暗室(I)内设置有悬架(2)和磁粉探伤机体； 所述磁粉探伤机体包括磁悬液喷淋机构、开合式电磁线圈(7)、直线导轨(5)、工件夹具(8)、旋转驱动机构(9)和直线驱动机构；所述开合式电磁线圈(7)包括左爪和右爪，所述左爪和右爪的头部设置有相适配的锁紧机构、根部通过集流环安装在滑块(6)上；所述滑块(6 )安装在直线导轨(5 )上，所述工件夹具(8 )用于夹持住工件(10 )的左右两端，探伤时工件(10)套在开合式电磁线圈(7)内且沿直线导轨(5)方向；所述磁悬液喷淋机构用于向工件(10)的表面喷洒磁悬液，所述旋转驱动机构(9)用于驱动工件(10)转动，所述直线驱动机构用于驱动开合式电磁线圈(7)沿直线导轨(5)移动； 所述悬架(2 )上设置有一组图像摄取机构(3 )，所述所有图像摄取机构(3 )沿工件(10 )方向均匀排列成一条直线，在该直线的两侧对称设置有两条平行的紫外光照明线(4)。
2.根据权利要求1所述的火车轮轴自动图像摄取磁粉探伤机，其特征在于还包括控制器，所述控制器内设置有磁悬液喷淋机构控制�？�、旋转驱动机构控制�？�、直线驱动机构控制�？�、开合式电磁线圈控制�？椤⒆贤夤庹彰飨呖刂颇？楹屯枷裆闳』箍刂颇？椋凰龃判号缌芑箍刂颇？槎源判号缌芑沟呐缌芙锌刂疲鲂箍刂颇？槎孕菇锌刂疲鲋毕咔箍刂颇？槎灾毕咔菇锌刂疲隹鲜降绱畔呷刂颇？槎钥鲜降绱畔呷Φ目辖锌刂疲鲎贤夤庹彰飨呖刂颇？槎宰贤夤庹彰飨叩恼彰鹘锌刂疲鐾枷裆闳』箍刂颇？槎酝枷裆闳』箍刂频耐枷裆闳〗锌刂�。
3.根据权利要求2所述的火车轮轴自动图像摄取磁粉探伤机，其特征在于所述控制器与输入装置和输出/显示装置连接。
4.根据权利要求2所述的火车轮轴自动图像摄取磁粉探伤机，其特征在于所述图像摄取机构控制�？榘ㄗ远越沟ピ�、常规拍摄单元、放大拍摄单元、图像存储单元，所述自动对焦单元控制图像摄取单元自动对焦，所述常规拍摄单元控制图像摄取单元进行常规尺寸图像摄�。龇糯笈纳愕ピ刂仆枷裆闳〉ピ蟹糯蟪叽缤枷裆闳 �
5.根据权利要求4所述的火车轮轴自动图像摄取磁粉探伤机，其特征在于所述图像摄取机构控制�？榛拱盐剖侗鸬ピ隽盐剖侗鸬ピ猿９媾纳愕ピ闳〉耐枷窠辛盐剖侗穑羰侗鹞嬖诹盐圃蜃远饔梅糯笈纳愕ピ蟹糯蟪叽缤枷裆闳�。
6.根据权利要求1所述的火车轮轴自动图像摄取磁粉探伤机，其特征在于所述暗室(I)内设置有普灯照明机构。
7.根据权利要求1所述的火车轮轴自动图像摄取磁粉探伤机，其特征在于所述紫外光照明线(4)的固体件设置在所有图像摄取机构(3)的摄取范围外。
8.根据权利要求1所述的火车轮轴自动图像摄取磁粉探伤机，其特征在于所述磁悬液喷淋机构中使用的磁粉，可溶铁的质量百分比在70. 00^72. 00%范围内，化合碳的质量百分比在0. 15%以下，且磁粉的粒度在320 400目范围内。
9.根据权利要求1所述的火车轮轴自动图像摄取磁粉探伤机，其特征在于所述磁粉探伤机体还包括脱磁机构。
全文摘要
本发明公开了一种火车轮轴自动图像摄取磁粉探伤机，包括暗室，在暗室内设置有悬架和磁粉探伤机体；磁粉探伤机体包括磁悬液喷淋机构、开合式电磁线圈、直线导轨、工件夹具、旋转驱动机构和直线驱动机构；开合式电磁线圈安装在滑块上；工件夹具用于夹持住工件，探伤时工件套在开合式电磁线圈内；旋转驱动机构用于驱动工件转动，直线驱动机构用于驱动开合式电磁线圈沿直线导轨移动；悬架上设置有排列成一条直线的图像摄取机构，在该直线的两侧对称设置有两条平行的紫外光照明线。本发明提供的火车轮轴自动图像摄取磁粉探伤机，能够方便操作人员在暗室范围外对工件是否存在缺陷进行评判，避免操作人员在紫外线情况下长期工作。
文档编号G01N27/84GK103063739SQ20121056418
公开日2013年4月24日 申请日期2012年12月21日 优先权日2012年12月21日
发明者徐荣程 申请人:射阳县无损检测技术研究所
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
