2014年(nian)(nian)汽車(che)(che)工業(ye)經濟運行情(qing)況數據(ju)顯(xian)示,2014年(nian)(nian)我國累計生產(chan)汽車(che)(che)2372.29萬輛,同比(bi)(bi)增(zeng)長7.3%,銷售汽車(che)(che)2349.19萬輛,同比(bi)(bi)增(zeng)長6.9%。汽車(che)(che)輪(lun)轂(gu)(gu)軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)是汽車(che)(che)生產(chan)的必備零部(bu)件(jian),按照平均1輛汽車(che)(che)使用(yong)4個(ge)輪(lun)轂(gu)(gu)軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)來估算,2014年(nian)(nian)全國消(xiao)費的汽車(che)(che)輪(lun)轂(gu)(gu)軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)將近1億個(ge)。由此(ci)可(ke)見,汽車(che)(che)輪(lun)轂(gu)(gu)軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)的市場十分龐大(da),這(zhe)也為輪(lun)轂(gu)(gu)軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)相關配套產(chan)業(ye)帶(dai)來了很大(da)商機。
輪(lun)(lun)轂(gu)(gu)軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)單元(yuan)汽(qi)車(che)(che)結(jie)構(gou)中(zhong),除(chu)了要具備軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)應有的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)支承(cheng)(cheng)旋轉(zhuan)軸(zhou)(zhou)(zhou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)作用(yong)外,還肩負著保證(zheng)底(di)盤的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)結(jie)構(gou)強(qiang)(qiang)度(du)及剛(gang)度(du)等任務。當輪(lun)(lun)轂(gu)(gu)軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)發生早期失效時,輪(lun)(lun)轂(gu)(gu)軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)振動(dong)和噪聲將明顯(xian)增強(qiang)(qiang),結(jie)果(guo)就是汽(qi)車(che)(che)行駛(shi)過程中(zhong)會有強(qiang)(qiang)烈的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)震顫感,并(bing)且有較大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)噪聲產生。而(er)在目前廣泛使用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)第(di)三代汽(qi)車(che)(che)輪(lun)(lun)轂(gu)(gu)軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)中(zhong),存在失效風險的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)重(zhong)(zhong)要部位之一(yi)是輪(lun)(lun)轂(gu)(gu)軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)旋壓面(mian)(mian)(mian)。由于旋壓成形面(mian)(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)作用(yong)是保證(zheng)軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)內外圈的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)緊密(mi)連(lian)接,因此一(yi)旦旋壓面(mian)(mian)(mian)出現斷裂(lie)事(shi)故(gu),將導致軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)內外圈分離(li),進而(er)導致車(che)(che)輪(lun)(lun)與車(che)(che)體的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)分離(li),這將導致十(shi)(shi)分嚴重(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)事(shi)故(gu)。因此,及時準(zhun)確地(di)發現輪(lun)(lun)轂(gu)(gu)軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)旋壓面(mian)(mian)(mian)上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)裂(lie)紋對(dui)于車(che)(che)輛行駛(shi)安全性具有十(shi)(shi)分重(zhong)(zhong)要的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)意義。一(yi)方(fang)面(mian)(mian)(mian),汽(qi)車(che)(che)輪(lun)(lun)轂(gu)(gu)軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)旋壓面(mian)(mian)(mian)對(dui)軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)結(jie)構(gou)強(qiang)(qiang)度(du)十(shi)(shi)分重(zhong)(zhong)要;另一(yi)方(fang)面(mian)(mian)(mian),從(cong)公開(kai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)資料(liao)看,國(guo)內目前尚無適(shi)用(yong)于輪(lun)(lun)轂(gu)(gu)軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)旋壓面(mian)(mian)(mian)無損(sun)(sun)檢(jian)測(ce)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)專業設備。為此,介紹一(yi)套(tao)專用(yong)于汽(qi)車(che)(che)輪(lun)(lun)轂(gu)(gu)軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)旋壓面(mian)(mian)(mian)無損(sun)(sun)檢(jian)測(ce)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)設備。
一、磁(ci)化裝(zhuang)置
磁化在漏磁檢(jian)測(ce)(ce)中(zhong)是實(shi)現檢(jian)測(ce)(ce)的(de)第(di)一步(bu),這一步(bu)驟(zou)決定著被檢(jian)測(ce)(ce)對象能否產生出可被檢(jian)測(ce)(ce)和可被分辨的(de)磁場(chang)信號,同時也左右了(le)檢(jian)測(ce)(ce)信號的(de)性(xing)能特性(xing)和檢(jian)測(ce)(ce)裝置的(de)結構(gou)特性(xing)。
磁(ci)(ci)(ci)化(hua)裝置在漏(lou)磁(ci)(ci)(ci)檢(jian)測系(xi)統中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)主要(yao)作(zuo)用是對(dui)工件(jian)(jian)施(shi)加(jia)適當磁(ci)(ci)(ci)場(chang),與缺(que)陷相(xiang)互作(zuo)用后產(chan)生(sheng)漏(lou)磁(ci)(ci)(ci)場(chang)。這個(ge)施(shi)加(jia)的(de)(de)(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)場(chang)應當滿足以下(xia)條(tiao)件(jian)(jian):磁(ci)(ci)(ci)場(chang)需(xu)要(yao)足夠均勻,從(cong)而(er)使得(de)測量(liang)信(xin)號(hao)與缺(que)陷特性之間具(ju)有良好(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)線性關系(xi);磁(ci)(ci)(ci)場(chang)必須(xu)足夠強,從(cong)而(er)可以在缺(que)陷處產(chan)生(sheng)一個(ge)可被測量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)漏(lou)磁(ci)(ci)(ci)場(chang);檢(jian)測范圍的(de)(de)(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)場(chang)幅(fu)(fu)度(du)必須(xu)相(xiang)同(tong),以保(bao)證檢(jian)測范圍內的(de)(de)(de)(de)(de)相(xiang)同(tong)尺(chi)寸缺(que)陷產(chan)生(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)信(xin)號(hao)幅(fu)(fu)值相(xiang)同(tong)。其中(zhong)(zhong),設計磁(ci)(ci)(ci)化(hua)器時,首先要(yao)保(bao)證能夠產(chan)生(sheng)足夠強度(du)的(de)(de)(de)(de)(de)漏(lou)磁(ci)(ci)(ci)場(chang),其次應當考慮(lv)減(jian)小磁(ci)(ci)(ci)化(hua)器的(de)(de)(de)(de)(de)尺(chi)寸和質量(liang),以節約成(cheng)本(ben)并簡(jian)化(hua)設備(bei)的(de)(de)(de)(de)(de)結(jie)構。
1. 磁化方式
工件的(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化方式按(an)照勵(li)磁(ci)(ci)(ci)(ci)源(yuan)來(lai)劃分主要有(you)三種。直流(liu)(liu)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化較為(wei)均(jun)勻(yun),且能夠通過調節勵(li)磁(ci)(ci)(ci)(ci)電流(liu)(liu)的(de)(de)大小方便地調整(zheng)勵(li)磁(ci)(ci)(ci)(ci)強度,能夠把工件有(you)效飽(bao)和(he)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化。交流(liu)(liu)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化具(ju)有(you)趨膚效應(ying),它(ta)的(de)(de)檢(jian)測深度與磁(ci)(ci)(ci)(ci)化電流(liu)(liu)的(de)(de)頻率密(mi)切相(xiang)關,無法激發(fa)工件內(nei)部或內(nei)壁缺陷(xian)的(de)(de)漏磁(ci)(ci)(ci)(ci)場,不過它(ta)對工件表面(mian)的(de)(de)缺陷(xian)具(ju)有(you)很好(hao)的(de)(de)靈(ling)敏度。永磁(ci)(ci)(ci)(ci)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化法作為(wei)勵(li)磁(ci)(ci)(ci)(ci)磁(ci)(ci)(ci)(ci)源(yuan)時(shi),它(ta)的(de)(de)效果相(xiang)當于固定電流(liu)(liu)值的(de)(de)直流(liu)(liu)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化。
磁(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)方法按照磁(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)的(de)(de)(de)形態來分又可以分為穿過式磁(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)與磁(ci)軛(e)(e)(e)磁(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)。穿過式磁(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)主要(yao)是(shi)指(zhi)將工(gong)件(jian)(jian)(jian)置(zhi)于(yu)一(yi)(yi)個或(huo)者多個磁(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)線(xian)圈的(de)(de)(de)軸線(xian)上,使磁(ci)力(li)線(xian)經過工(gong)件(jian)(jian)(jian)內部(bu)及外部(bu)空(kong)氣后(hou)形成(cheng)一(yi)(yi)個完整(zheng)的(de)(de)(de)磁(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)回(hui)路,其(qi)優點(dian)是(shi)結(jie)構十分簡潔(jie),且磁(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)器與被磁(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)工(gong)件(jian)(jian)(jian)不需(xu)要(yao)直接(jie)接(jie)觸(chu)。磁(ci)軛(e)(e)(e)磁(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)主要(yao)是(shi)指(zhi)利用鐵磁(ci)性(xing)的(de)(de)(de)磁(ci)軛(e)(e)(e)結(jie)合工(gong)件(jian)(jian)(jian)的(de)(de)(de)形狀(zhuang)搭建一(yi)(yi)個理想的(de)(de)(de)磁(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)回(hui)路完成(cheng)磁(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)任務(wu),其(qi)優點(dian)是(shi)能夠適(shi)(shi)應(ying)多變的(de)(de)(de)工(gong)件(jian)(jian)(jian)形狀(zhuang),缺(que)點(dian)是(shi)磁(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)的(de)(de)(de)均勻性(xing)不如遠場磁(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)。基于(yu)輪轂軸承旋壓面空(kong)間狹小且與其(qi)他部(bu)件(jian)(jian)(jian)相連的(de)(de)(de)結(jie)構特點(dian),磁(ci)軛(e)(e)(e)磁(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)的(de)(de)(de)方法顯然更能適(shi)(shi)應(ying)其(qi)復雜的(de)(de)(de)形狀(zhuang)及檢測位置(zhi)。
2. 磁化裝置(zhi)
a. 磁軛
首先應(ying)該確定(ding)磁(ci)軛(e)的(de)(de)基本(ben)形狀。根據鋼管軸向裂(lie)紋磁(ci)化的(de)(de)思路,對于旋壓(ya)面的(de)(de)徑向裂(lie)紋,初步設計了兩(liang)種基本(ben)的(de)(de)磁(ci)軛(e)方案,如(ru)圖7-35所(suo)示。
兩個方案(an)理論上都可以(yi)在(zai)旋壓面上施加繞周(zhou)向(xiang)的(de)磁(ci)場,圖(tu)(tu)(tu)7-35a所(suo)(suo)(suo)示(shi)為非(fei)對(dui)稱形式,圖(tu)(tu)(tu)7-35b所(suo)(suo)(suo)示(shi)為對(dui)稱形式。在(zai)磁(ci)化線圈的(de)安匝(za)數相同的(de)情況(kuang)下,圖(tu)(tu)(tu)7-35a所(suo)(suo)(suo)示(shi)方案(an)會在(zai)圖(tu)(tu)(tu)中(zhong)所(suo)(suo)(suo)示(shi)的(de)狹窄區形成一(yi)(yi)片磁(ci)場較強的(de)區域,但(dan)另一(yi)(yi)側的(de)磁(ci)場相對(dui)來(lai)(lai)說會明顯偏弱,而(er)圖(tu)(tu)(tu)7-35b所(suo)(suo)(suo)示(shi)方案(an)雖然沒有(you)這種(zhong)聚焦效應,但(dan)其優點(dian)是磁(ci)化場對(dui)稱分(fen)布,這對(dui)探(tan)頭(tou)的(de)布置來(lai)(lai)說很重要(yao)。若采用圖(tu)(tu)(tu)7-35a所(suo)(suo)(suo)示(shi)的(de)方案(an),則(ze)探(tan)頭(tou)只能布置在(zai)圖(tu)(tu)(tu)中(zhong)磁(ci)場強的(de)位置,如果兩側都布置探(tan)頭(tou),則(ze)會出現檢測靈敏度差異。由于旋壓面區域本(ben)就空間狹小,為了能夠充分(fen)利用空間進行(xing)探(tan)頭(tou)布置,故采用圖(tu)(tu)(tu)7-35b所(suo)(suo)(suo)示(shi)的(de)磁(ci)軛方案(an)。
b. 磁路
磁路分析的目的是(shi)依據被磁化(hua)工件內部的理想磁化(hua)強度(du),推(tui)導出理想的直流(liu)磁化(hua)線(xian)圈的規格和通(tong)電電流(liu)的選(xuan)擇,兩(liang)者綜合起來就是(shi)線(xian)圈的安匝數。
圖(tu)7-36a所示(shi)為(wei)初步設計的(de)徑向裂紋磁化器模型。其(qi)(qi)中為(wei)了簡(jian)化計算,將輪轂軸(zhou)承旋壓面(mian)從(cong)軸(zhou)承整體(ti)中分(fen)離出來,輪轂軸(zhou)承的(de)其(qi)(qi)他部(bu)分(fen)對磁化的(de)影響(xiang)將在基本計算結束后予以(yi)修(xiu)正。圖(tu)7-36b所示(shi)為(wei)該磁化器模型所對應的(de)等效(xiao)磁路模型。
等效模型中(zhong),εm為磁(ci)(ci)化線圈的磁(ci)(ci)動(dong)勢(即安匝數),Riron為左半邊(bian)磁(ci)(ci)軛的磁(ci)(ci)阻,R'iro為iron右半邊(bian)磁(ci)(ci)軛的磁(ci)(ci)阻,Rair為圖7-36a中(zhong)空氣(qi)隙的磁(ci)(ci)阻,Rhub為輪(lun)轂(gu)軸(zhou)承(cheng)旋壓(ya)面的磁(ci)(ci)阻,Φ為m干路(lu)磁(ci)(ci)通,Φair為通過空氣(qi)隙的磁(ci)(ci)通,Φhub為通過軸(zhou)承(cheng)旋壓(ya)面的磁(ci)(ci)通。圖7-37所示為標準(zhun)軸(zhou)承(cheng)鋼GCr15的磁(ci)(ci)化特性曲(qu)線。
取(qu)飽和區的磁場強(qiang)度H=12000A/m作為工件內(nei)部目標磁場強(qiang)度,從圖7-37中(zhong)的B-H曲(qu)線(xian)可(ke)以得到(dao)此時工件內(nei)的磁感(gan)應強(qiang)度μ-H曲(qu)線(xian)可(ke)以得到(dao)此時材料的相(xiang)對磁導率
磁路中各構件的已知基本(ben)參數見表7-3。
輪(lun)轂軸承旋壓面(mian)的橫截面(mian)積,由此可以算得,基于這一結(jie)果(guo),根據磁阻計算公式(shi)推導得到表7-4中的參數。
最后(hou)算(suan)得(安匝(za)(za))。這是(shi)初(chu)步計算(suan)得到的(de)(de)(de)結果,上述(shu)計算(suan)是(shi)基于旋壓面(mian)從輪轂(gu)(gu)軸(zhou)承(cheng)整(zheng)體中分離出來后(hou)的(de)(de)(de)簡化(hua)模型,而(er)實際(ji)上旋壓面(mian)是(shi)輪轂(gu)(gu)軸(zhou)承(cheng)內圈的(de)(de)(de)一部(bu)分,且(qie)旋壓面(mian)與軸(zhou)承(cheng)外圈也(ye)有直接接觸,因而(er)實際(ji)上有相當(dang)部(bu)分的(de)(de)(de)磁通(tong)是(shi)從其(qi)他部(bu)位流過的(de)(de)(de)。根據經驗(yan),將(jiang)計算(suan)結果得到的(de)(de)(de)安匝(za)(za)數乘以(yi)2之(zhi)后(hou)可以(yi)完全保證(zheng)達到預(yu)計的(de)(de)(de)磁化(hua)強度(du),最終確定的(de)(de)(de)安匝(za)(za)數為Einal=28m≈700安匝(za)(za)。
c. 磁化器
先是確(que)定(ding)線(xian)(xian)圈(quan)的(de)(de)(de)(de)匝(za)數(shu)。在上文的(de)(de)(de)(de)磁(ci)路計算中得到的(de)(de)(de)(de)參數(shu)依據是安(an)匝(za)數(shu),但并沒有確(que)定(ding)具體的(de)(de)(de)(de)線(xian)(xian)圈(quan)匝(za)數(shu)。在安(an)匝(za)數(shu)一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)條件(jian)下,線(xian)(xian)圈(quan)的(de)(de)(de)(de)匝(za)數(shu)和勵(li)磁(ci)電(dian)流(liu)(liu)成反比(bi)關系。勵(li)磁(ci)電(dian)流(liu)(liu)偏(pian)大時(shi)(shi),線(xian)(xian)圈(quan)的(de)(de)(de)(de)發熱功(gong)率(lv)會(hui)(hui)增(zeng)大,根據焦耳定(ding)律,電(dian)流(liu)(liu)的(de)(de)(de)(de)小(xiao)(xiao)(xiao)幅度增(zeng)大都會(hui)(hui)導致發熱功(gong)率(lv)的(de)(de)(de)(de)明(ming)顯增(zeng)加,因而(er)在確(que)定(ding)勵(li)磁(ci)線(xian)(xian)圈(quan)的(de)(de)(de)(de)匝(za)數(shu)時(shi)(shi),應(ying)當遵循的(de)(de)(de)(de)原則是:在磁(ci)化器(qi)體積允許的(de)(de)(de)(de)情況下,盡力增(zeng)加匝(za)數(shu),從而(er)減小(xiao)(xiao)(xiao)勵(li)磁(ci)所需的(de)(de)(de)(de)電(dian)流(liu)(liu),以控制勵(li)磁(ci)線(xian)(xian)圈(quan)的(de)(de)(de)(de)發熱量在安(an)全合(he)理的(de)(de)(de)(de)范圍內(nei)。這里(li)確(que)定(ding)的(de)(de)(de)(de)磁(ci)化線(xian)(xian)圈(quan)匝(za)數(shu)是400匝(za),勵(li)磁(ci)電(dian)流(liu)(liu)小(xiao)(xiao)(xiao)于2A,采用φ1.7mm線(xian)(xian)徑的(de)(de)(de)(de)銅線(xian)(xian)進行繞(rao)制。
其次(ci)是線(xian)(xian)圈(quan)的(de)(de)散(san)熱(re)(re)問(wen)題(ti)(ti)。緩解線(xian)(xian)圈(quan)的(de)(de)發熱(re)(re)問(wen)題(ti)(ti)一(yi)(yi)般有(you)兩大類措施:一(yi)(yi)類是用熱(re)(re)的(de)(de)良導體(一(yi)(yi)般是金(jin)屬(shu))將線(xian)(xian)圈(quan)發出的(de)(de)熱(re)(re)量分(fen)散(san)開來,增(zeng)加整體的(de)(de)散(san)熱(re)(re)面積;另一(yi)(yi)類是流體冷卻法,采用風(feng)冷或水冷的(de)(de)方(fang)(fang)式加速熱(re)(re)量的(de)(de)擴散(san),電氣設備中一(yi)(yi)般用風(feng)冷的(de)(de)方(fang)(fang)法。實際應用中往往兩種方(fang)(fang)法一(yi)(yi)起使用,采用不銹鋼外殼(ke)來分(fen)散(san)磁化線(xian)(xian)圈(quan)的(de)(de)熱(re)(re)量,用風(feng)扇來實現風(feng)冷。
按照上述(shu)原(yuan)則制作的磁化器實(shi)物如圖(tu)7-38所示。
二、檢測(ce)探頭
1. 輪轂軸承(cheng)旋壓面檢測分析
a. 輪轂軸承旋壓面(mian)檢測特(te)點
輪轂軸承(cheng)旋壓面的檢測與(yu)普通的軸承(cheng)套圈(quan)檢測存在著(zhu)顯著(zhu)的不(bu)同。
首(shou)先,輪(lun)轂(gu)(gu)軸(zhou)(zhou)承(cheng)旋(xuan)壓面的(de)回(hui)轉(zhuan)母(mu)線(xian)(xian)為(wei)曲線(xian)(xian),而普通的(de)軸(zhou)(zhou)承(cheng)套圈端面的(de)回(hui)轉(zhuan)母(mu)線(xian)(xian)為(wei)直線(xian)(xian),因而相對來說,實現對輪(lun)轂(gu)(gu)軸(zhou)(zhou)承(cheng)旋(xuan)壓面的(de)全覆(fu)蓋檢測具有(you)較高的(de)難度,軸(zhou)(zhou)承(cheng)旋(xuan)壓面的(de)探靴形(xing)狀需要契合其回(hui)轉(zhuan)面的(de)特殊形(xing)狀,如圖7-39所示。
其次,輪轂(gu)軸承旋壓(ya)面(mian)各個(ge)部位曲率有很(hen)大差別,為(wei)了確保每個(ge)傳感器能夠準確有效地貼合旋壓(ya)面(mian),需要設計帶有獨立(li)浮(fu)動功(gong)能的傳感器陣列,以保證檢測的準確性。
b. 旋壓面缺陷位置
由于旋壓(ya)(ya)(ya)面本(ben)身形狀較復雜,將(jiang)其(qi)劃分為3個(ge)差異比較大的部(bu)(bu)位(wei)(wei),并進(jin)行命名,如圖(tu)7-40所(suo)示。其(qi)中,內圓角面是指旋壓(ya)(ya)(ya)面內側(ce)(ce)半徑為R5mm的圓角部(bu)(bu)位(wei)(wei),這(zhe)一部(bu)(bu)位(wei)(wei)曲率較大;中間平(ping)面是指旋壓(ya)(ya)(ya)面最(zui)上端(duan)的平(ping)臺位(wei)(wei)置,這(zhe)一部(bu)(bu)位(wei)(wei)近似(si)為平(ping)面;外(wai)側(ce)(ce)坡面為旋壓(ya)(ya)(ya)面最(zui)外(wai)側(ce)(ce)部(bu)(bu)位(wei)(wei),這(zhe)一部(bu)(bu)位(wei)(wei)有一定(ding)的弧度,但曲率較小。
c. 旋壓(ya)面缺(que)陷類型
旋(xuan)壓面的(de)基本(ben)缺(que)(que)陷(xian)類(lei)型主要包括裂(lie)紋以(yi)及旋(xuan)壓面受到磕碰后(hou)留下的(de)麻(ma)點凹坑類(lei)缺(que)(que)陷(xian),其中又以(yi)裂(lie)紋為最主要缺(que)(que)陷(xian),兩種缺(que)(que)陷(xian)的(de)示(shi)(shi)意圖(tu)(tu)(tu)如圖(tu)(tu)(tu)7-41所示(shi)(shi)。由于缺(que)(que)陷(xian)尺寸較(jiao)小,因此圖(tu)(tu)(tu)中對缺(que)(que)陷(xian)的(de)輪廓進行了(le)勾勒,以(yi)便清楚(chu)地顯示(shi)(shi)缺(que)(que)陷(xian)。
裂(lie)紋(wen)的潛在(zai)危(wei)害(hai)在(zai)于,徑向裂(lie)紋(wen)一旦(dan)擴展到(dao)一定(ding)程度,旋(xuan)壓面的整(zheng)體形狀將發生顯著改(gai)變,使得輪轂軸承內(nei)外(wai)圈(quan)與(yu)滾珠之間無(wu)法實現無(wu)縫(feng)隙(xi)的貼(tie)合,從而造成輪轂軸承內(nei)外(wai)圈(quan)的晃動(dong),產生噪聲并影響汽(qi)車(che)行駛(shi)的穩(wen)定(ding)性(xing)。
凹(ao)坑(keng)的(de)(de)潛(qian)在危(wei)害(hai)在于(yu),凹(ao)坑(keng)如果擴展到一定(ding)程度,旋壓面有可能部分脫落,使(shi)得軸承(cheng)內(nei)外圈之間的(de)(de)壓緊力顯著下降(jiang),在一定(ding)的(de)(de)載荷下可能造(zao)成軸承(cheng)內(nei)外圈分離,也就是說會造(zao)成汽車的(de)(de)車輪與車軸分離,后果十分嚴重。
2. 探頭
在漏磁檢測中,探頭主要肩(jian)負著以(yi)下功能要求:
a. 保(bao)(bao)證(zheng)(zheng)傳感器(qi)與(yu)被檢(jian)(jian)(jian)測對(dui)象的(de)良(liang)好接觸(chu)。這一功能主(zhu)要(yao)(yao)靠探靴的(de)浮動(dong)跟蹤(zong)能力來(lai)實現,不同的(de)傳感器(qi)以及不同的(de)檢(jian)(jian)(jian)測對(dui)象對(dui)探靴浮動(dong)的(de)要(yao)(yao)求(qiu)不同,基本的(de)原則是:既(ji)要(yao)(yao)保(bao)(bao)證(zheng)(zheng)傳感器(qi)保(bao)(bao)持最佳檢(jian)(jian)(jian)測姿(zi)態,又要(yao)(yao)盡量(liang)減少運動(dong)自(zi)由度。
b. 保證(zheng)一定的(de)提(ti)離(li)值(zhi)。設定提(ti)離(li)值(zhi)的(de)目的(de)是(shi)在探頭磨損(sun)較(jiao)為(wei)劇烈的(de)場(chang)合,避免傳(chuan)感(gan)器與被檢測工件(jian)直接摩擦(ca)而損(sun)壞,而提(ti)離(li)值(zhi)一般由(you)探靴(xue)的(de)浮動功能及(ji)傳(chuan)感(gan)器在探靴(xue)內的(de)等距離(li)封裝來保證(zheng)。
c. 保證傳感(gan)器(qi)對工件的(de)覆蓋率,實際檢測中往往通過布置合(he)(he)適的(de)傳感(gan)器(qi)陣列形(xing)成線(xian)狀檢測探頭(tou),配合(he)(he)合(he)(he)適的(de)掃查運動,實現對被檢測工件的(de)全覆蓋檢測。
①. 傳(chuan)感(gan)器(qi)(qi)陣列設計 在輪轂(gu)軸承旋壓面的漏磁(ci)檢測中,首(shou)先要(yao)選(xuan)擇合適的傳(chuan)感(gan)器(qi)(qi)陣列以保證傳(chuan)感(gan)器(qi)(qi)對(dui)旋壓面的全(quan)覆(fu)蓋。基本思路(lu)是覆(fu)蓋旋壓面的一條回轉母線,如圖7-42所(suo)示,配合回轉掃(sao)查運動,即可實現對(dui)整個(ge)旋壓面的全(quan)覆(fu)蓋檢測。
設L為旋(xuan)壓(ya)面回轉母線的(de)長(chang)度(du),l.為單個磁頭傳(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)的(de)覆(fu)蓋(gai)寬(kuan)度(du),所(suo)需傳(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)個數為N,若要(yao)求(qiu)傳(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)覆(fu)蓋(gai)范圍之間有20%的(de)重疊率,則應滿(man)足(zu)下式要(yao)求(qiu):Nlg≥120%LL。旋(xuan)壓(ya)面回轉母線的(de)長(chang)度(du)L≈12mm,單個磁頭傳(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)的(de)覆(fu)蓋(gai)寬(kuan)度(du),則所(suo)需的(de)最(zui)少(shao)傳(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)個數。由于旋(xuan)壓(ya)面的(de)空間非常狹(xia)小,傳(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)密集排列會給探靴制作工藝帶來較大難度(du)。為了避免這一(yi)問(wen)題,采用4個傳(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)分(fen)散(san)布置到旋(xuan)壓(ya)面兩端的(de)方法,充分(fen)利用狹(xia)小的(de)空間。
②. 傳感器浮動跟蹤 除了實現全覆蓋檢測,試驗結果顯示,磁頭傳感器隨著提離值的增大,其檢測信號輸出會迅速減小,因此探頭還需要設置浮動功能,以保證每個傳感器在檢測過程中始終緊貼旋壓面,實現最優的檢測效果。
要保證每個(ge)傳(chuan)感(gan)器對旋(xuan)壓面(mian)的(de)(de)(de)(de)良好接(jie)觸(chu),無法采(cai)(cai)用常見(jian)的(de)(de)(de)(de)整(zheng)體(ti)式探靴浮動方案,因為分散(san)式傳(chuan)感(gan)器陣列中的(de)(de)(de)(de)每個(ge)傳(chuan)感(gan)器所覆蓋的(de)(de)(de)(de)旋(xuan)壓面(mian)部位的(de)(de)(de)(de)曲率不同,因而各個(ge)傳(chuan)感(gan)器與旋(xuan)壓面(mian)的(de)(de)(de)(de)接(jie)觸(chu)狀態(tai)有(you)很(hen)大的(de)(de)(de)(de)差異。要保證每個(ge)傳(chuan)感(gan)器的(de)(de)(de)(de)有(you)效浮動,只(zhi)能采(cai)(cai)用分散(san)式的(de)(de)(de)(de)浮動方案,即為每個(ge)傳(chuan)感(gan)器配備獨(du)立的(de)(de)(de)(de)浮動結(jie)構。
為了(le)實(shi)現(xian)每個傳感器(qi)的(de)獨(du)立浮(fu)動,采用如圖7-43所示的(de)探頭芯體。芯體一(yi)側設計了(le)容納傳感器(qi)的(de)開槽,槽底部放置了(le)微型彈簧,能夠實(shi)現(xian)每個傳感器(qi)的(de)獨(du)立浮(fu)動,浮(fu)動行程(cheng)(cheng)達(da)到2mm,由于旋壓面(mian)的(de)形狀精確且表面(mian)潔凈,這一(yi)浮(fu)動行程(cheng)(cheng)完全能夠滿足傳感器(qi)緊貼旋壓面(mian)的(de)需(xu)求。
探(tan)頭芯體裝(zhuang)入探(tan)靴殼體,采用膠封工藝(yi)后即可獲得完整的(de)探(tan)頭,如圖7-44所示。
經過測試,探(tan)頭(tou)與旋壓面的貼合狀態(tai)良好,傳(chuan)感(gan)器的浮動結構能(neng)(neng)夠(gou)順暢工作,能(neng)(neng)夠(gou)保證平穩(wen)的檢測。探(tan)頭(tou)貼合狀態(tai)示意圖(tu)(tu)如圖(tu)(tu)7-45所示。
③. 探(tan)頭(tou)(tou)與(yu)(yu)磁(ci)(ci)化(hua)(hua)器一體化(hua)(hua) 由于旋壓面區域空間(jian)十分狹小,探(tan)頭(tou)(tou)與(yu)(yu)磁(ci)(ci)化(hua)(hua)器在空間(jian)上(shang)難以分開布置(zhi)(zhi),因此(ci)需要進行(xing)探(tan)頭(tou)(tou)與(yu)(yu)磁(ci)(ci)化(hua)(hua)器的一體化(hua)(hua)設計。通過協(xie)調探(tan)靴外殼的厚度與(yu)(yu)磁(ci)(ci)化(hua)(hua)器兩極(ji)靴間(jian)的距(ju)離,將探(tan)頭(tou)(tou)整體布置(zhi)(zhi)在磁(ci)(ci)化(hua)(hua)器兩極(ji)靴之間(jian)的位(wei)置(zhi)(zhi)上(shang),加裝(zhuang)(zhuang)固定(ding)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)(zhi)后,成功地(di)實現探(tan)頭(tou)(tou)與(yu)(yu)磁(ci)(ci)化(hua)(hua)器的一體化(hua)(hua),裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)(zhi)結構(gou)如(ru)圖7-46所示(shi)。
三、檢測平臺
1. 總體方案
輪(lun)轂軸承旋壓(ya)面漏磁(ci)檢測(ce)裝(zhuang)置(zhi)由磁(ci)化裝(zhuang)置(zhi)、探頭裝(zhuang)置(zhi)、傳送裝(zhuang)置(zhi)、采(cai)集(ji)電(dian)路、計算機及采(cai)集(ji)軟件、分選裝(zhuang)置(zhi)和退磁(ci)裝(zhuang)置(zhi)組成,總體框(kuang)架如圖7-47所示。
2. 檢測(ce)平臺(tai)
按照上述框架,旋壓輪轂軸承漏磁檢測平臺的總(zong)體效果圖如圖7-48所(suo)示。
a. 吸緊模塊
旋壓輪轂軸(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)在(zai)(zai)(zai)檢測(ce)(ce)過(guo)程中(zhong)(zhong)需(xu)要(yao)(yao)被(bei)準(zhun)確放(fang)置在(zai)(zai)(zai)若干個(ge)位(wei)置,分別(bie)完成(cheng)掃(sao)查、分選(xuan)和退磁(ci)(ci)(ci)(ci)等工(gong)序(xu),因(yin)(yin)而(er)有必要(yao)(yao)布置一個(ge)抓(zhua)緊(jin)(jin)(jin)模塊(kuai)對旋壓軸(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)進行(xing)(xing)抓(zhua)取。利用磁(ci)(ci)(ci)(ci)軛式磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)器(qi)能夠與(yu)被(bei)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)工(gong)件之(zhi)(zhi)間(jian)產生(sheng)很大吸(xi)(xi)力的(de)特點,直接用磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)器(qi)完成(cheng)抓(zhua)緊(jin)(jin)(jin)功能。采用這一方法(fa)可(ke)以(yi)使檢測(ce)(ce)平臺更加緊(jin)(jin)(jin)湊簡潔。一般情況下,磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)器(qi)只需(xu)要(yao)(yao)通(tong)以(yi)1A的(de)電(dian)流(liu)(liu)(liu)就(jiu)可(ke)以(yi)產生(sheng)足(zu)以(yi)克服軸(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)重力的(de)吸(xi)(xi)緊(jin)(jin)(jin)力,而(er)在(zai)(zai)(zai)實際(ji)的(de)漏磁(ci)(ci)(ci)(ci)檢測(ce)(ce)過(guo)程中(zhong)(zhong),用來(lai)對工(gong)件進行(xing)(xing)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)的(de)電(dian)流(liu)(liu)(liu)一般設(she)定(ding)為2~3A,因(yin)(yin)而(er)這一方案完全(quan)可(ke)以(yi)滿足(zu)吸(xi)(xi)緊(jin)(jin)(jin)力要(yao)(yao)求。在(zai)(zai)(zai)測(ce)(ce)試過(guo)程中(zhong)(zhong)發現(xian),在(zai)(zai)(zai)吸(xi)(xi)緊(jin)(jin)(jin)時(shi)若軸(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)旋壓面(mian)與(yu)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)器(qi)極(ji)靴直接接觸,則由于兩者(zhe)吸(xi)(xi)力過(guo)大而(er)造成(cheng)接觸面(mian)摩擦力過(guo)大,軸(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)與(yu)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)器(qi)之(zhi)(zhi)間(jian)無(wu)法(fa)相對轉動,這不符合后續掃(sao)查動作的(de)要(yao)(yao)求,并(bing)且(qie)在(zai)(zai)(zai)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)器(qi)斷電(dian)之(zhi)(zhi)后,由于磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)器(qi)極(ji)靴在(zai)(zai)(zai)一段(duan)時(shi)間(jian)內剩磁(ci)(ci)(ci)(ci)較大,造成(cheng)軸(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)無(wu)法(fa)被(bei)立即(ji)釋放(fang),給檢測(ce)(ce)工(gong)序(xu)的(de)銜接帶(dai)來(lai)不利影(ying)響。為了(le)消除(chu)這一不良(liang)影(ying)響,設(she)計(ji)了(le)圖(tu)7-49所示的(de)鋁合金材質的(de)定(ding)位(wei)塊(kuai),其(qi)作用是在(zai)(zai)(zai)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)器(qi)與(yu)軸(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)吸(xi)(xi)緊(jin)(jin)(jin)時(shi)將兩者(zhe)隔開一定(ding)距(ju)離,避免產生(sheng)過(guo)大摩擦力,同時(shi)消除(chu)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)器(qi)斷電(dian)后極(ji)靴剩磁(ci)(ci)(ci)(ci)對軸(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)的(de)影(ying)響。經測(ce)(ce)試,加裝(zhuang)定(ding)位(wei)塊(kuai)后,軸(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)與(yu)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)器(qi)可(ke)以(yi)實現(xian)相對轉動,且(qie)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)器(qi)斷電(dian)后軸(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)被(bei)立即(ji)釋放(fang),滿足(zu)了(le)檢測(ce)(ce)流(liu)(liu)(liu)程的(de)需(xu)要(yao)(yao)。
b. 掃查與分(fen)選模塊(kuai)
在探頭設計過程(cheng)中(zhong)已經用傳感器(qi)陣列(lie)實現(xian)了對旋(xuan)壓(ya)面回(hui)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)母(mu)線的覆蓋(gai),因此掃查機(ji)構只需要為軸承提(ti)(ti)供(gong)一個旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)運動即(ji)可實現(xian)對旋(xuan)壓(ya)面的全覆蓋(gai)掃查。如圖7-50所示,本裝置利(li)用輪轂(gu)軸承內(nei)圈法蘭上自帶(dai)的螺釘(ding),用電動機(ji)(安裝在底板(ban)下方)驅動一個旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)撥(bo)桿來為軸承提(ti)(ti)供(gong)旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)運動。
在(zai)對輪轂(gu)軸承旋壓面(mian)進(jin)行檢測(ce)后(hou),若發現有缺(que)陷(xian)工件,需要(yao)將其及時分選(xuan)出來,因(yin)而緊接(jie)著掃查模塊(kuai)布(bu)置(zhi)(zhi)了分選(xuan)模塊(kuai)。分選(xuan)裝置(zhi)(zhi)如(ru)圖7-51所示,采用撥桿(gan)式(shi)分選(xuan),由安裝在(zai)底板下方的(de)氣缸驅動,分選(xuan)動作可以將疑(yi)似帶缺(que)陷(xian)軸承推入與檢測(ce)流水線相(xiang)垂直的(de)缺(que)陷(xian)品通道(dao)。
c. 傳送模塊
傳(chuan)送(song)(song)(song)模(mo)塊包含(han)水(shui)平(ping)傳(chuan)送(song)(song)(song)與升降傳(chuan)送(song)(song)(song)。水(shui)平(ping)傳(chuan)送(song)(song)(song)用于(yu)(yu)完成軸(zhou)承(cheng)在(zai)各(ge)個工位(wei)(wei)(wei)之(zhi)間的(de)轉換,升降傳(chuan)送(song)(song)(song)用于(yu)(yu)滿足具體工位(wei)(wei)(wei)對軸(zhou)承(cheng)高(gao)度的(de)需要,掃查工位(wei)(wei)(wei)要求(qiu)軸(zhou)承(cheng)處于(yu)(yu)懸空狀態以保證順暢旋轉,分選工位(wei)(wei)(wei)和退磁工位(wei)(wei)(wei)則要求(qiu)軸(zhou)承(cheng)放置在(zai)底板上。
在整個檢測過程中,軸承需要經過上料工(gong)位(wei)、掃(sao)查工(gong)位(wei)、分選工(gong)位(wei)和下料工(gong)位(wei)共4個工(gong)位(wei),即水(shui)平(ping)方向上軸承要準確(que)地在4個不同位(wei)置停留。實現這一功(gong)能有兩(liang)種方案:①. 采用絲杠螺(luo)母機(ji)構提(ti)供(gong)水(shui)平(ping)運動(dong),使用光電感應開關(guan)進行(xing)位(wei)置控制;②. 采用水(shui)平(ping)布置的串聯氣(qi)(qi)缸提(ti)供(gong)動(dong)力,靠各個氣(qi)(qi)缸行(xing)程的組合來實現位(wei)置控制。
對比(bi)兩種(zhong)方案,方案①. 采用電子方式實現位置控制,方案②. 采用機械式位置控制。相對來說,方案②成本更低,可靠性更高,且裝置體積可以(yi)做得比(bi)較小,因此采用后一種(zhong)方案。
傳送(song)(song)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)采用一對行程為200mm的氣(qi)(qi)(qi)缸(gang)(gang)進行串(chuan)聯(lian)安裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang),吸(xi)緊(jin)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)和退(tui)磁器(qi)布(bu)置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)在(zai)如圖7-52所示的位(wei)(wei)(wei)置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)。為了方便描述,為每(mei)個(ge)(ge)氣(qi)(qi)(qi)缸(gang)(gang)進行了編號,水平(ping)氣(qi)(qi)(qi)缸(gang)(gang)為P1和P2,豎直氣(qi)(qi)(qi)缸(gang)(gang)為S1和S2。氣(qi)(qi)(qi)缸(gang)(gang)P1和P2同時(shi)(shi)伸展時(shi)(shi),吸(xi)緊(jin)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)夾持軸(zhou)承為位(wei)(wei)(wei)置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)A(上料(liao)工位(wei)(wei)(wei));氣(qi)(qi)(qi)缸(gang)(gang)P1伸展P2收縮(suo)時(shi)(shi),軸(zhou)承被(bei)(bei)移動至(zhi)位(wei)(wei)(wei)置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)B(掃查工位(wei)(wei)(wei));氣(qi)(qi)(qi)缸(gang)(gang)P1和P2同時(shi)(shi)收縮(suo)時(shi)(shi),軸(zhou)承被(bei)(bei)移動至(zhi)位(wei)(wei)(wei)置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)C(分(fen)選工位(wei)(wei)(wei))。一個(ge)(ge)周期結(jie)束(shu)后,軸(zhou)承未被(bei)(bei)直接送(song)(song)入(ru)(ru)位(wei)(wei)(wei)置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)D(下料(liao)工位(wei)(wei)(wei)),等待下一周期氣(qi)(qi)(qi)缸(gang)(gang)P1收縮(suo)時(shi)(shi)由安裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)在(zai)退(tui)磁器(qi)上的撥桿將軸(zhou)承從位(wei)(wei)(wei)置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)C推入(ru)(ru)位(wei)(wei)(wei)置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)D。氣(qi)(qi)(qi)缸(gang)(gang)S1和S2用于實(shi)現吸(xi)緊(jin)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)和退(tui)磁裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)的升降(jiang),滿(man)足各工位(wei)(wei)(wei)中對軸(zhou)承高度(du)的要求。
3. 檢測流(liu)程
每個檢(jian)(jian)測(ce)周(zhou)(zhou)(zhou)期開始(shi)時,氣(qi)缸P1和P2處于伸展狀態(tai),氣(qi)缸S1和S2處于收縮狀態(tai),檢(jian)(jian)測(ce)平(ping)臺(tai)的上料工(gong)位(wei)放置著(zhu)剛剛被填充進來的待檢(jian)(jian)測(ce)軸(zhou)承(cheng)K1,分(fen)選工(gong)位(wei)上放置著(zhu)上一周(zhou)(zhou)(zhou)期已經完成檢(jian)(jian)測(ce)的軸(zhou)承(cheng)K2,這里假設軸(zhou)承(cheng)K1帶有可被檢(jian)(jian)測(ce)到(dao)的缺陷(xian)(xian),軸(zhou)承(cheng)K2沒有缺陷(xian)(xian),因(yin)而K2在上一檢(jian)(jian)測(ce)周(zhou)(zhou)(zhou)期結束后沒有被分(fen)選裝置推入回收箱(xiang)。檢(jian)(jian)測(ce)周(zhou)(zhou)(zhou)期初始(shi)狀態(tai)如(ru)圖7-53所示。
a. 檢測(ce)(ce)步驟1(圖(tu)7-54)檢測(ce)(ce)開(kai)始(shi),氣缸(gang)S1伸(shen)展,磁化(hua)器下(xia)降,勵磁電流接通,軸承K1被(bei)吸緊(jin)。
b. 檢測(ce)步驟(zou)2(圖7-55)氣缸S1收(shou)縮,軸(zhou)(zhou)承(cheng)K1被(bei)抬起(qi)。氣缸P2收(shou)縮,軸(zhou)(zhou)承(cheng)K1被(bei)傳送至掃查(cha)工(gong)位。掃查(cha)電(dian)(dian)動機通(tong)電(dian)(dian)開始掃查(cha),漏(lou)磁(ci)檢測(ce)軟件啟動,采集數(shu)據并做出有無缺陷的判(pan)斷(這里(li)假設K1有缺陷,因此系(xi)統(tong)將(jiang)其(qi)判(pan)定為次品)。氣缸S2伸展,退磁(ci)器(qi)下降與上一(yi)周(zhou)期檢測(ce)完成的軸(zhou)(zhou)承(cheng)K2接觸,退磁(ci)器(qi)通(tong)電(dian)(dian),對K2執(zhi)行退磁(ci)工(gong)序。
c. 檢測步驟3(圖7-56)氣缸(gang)P1收縮,軸承K1被吸緊(jin)裝(zhuang)置傳(chuan)送(song)至分選工(gong)位,軸承K2被退磁器(qi)上(shang)的撥桿推至下(xia)料工(gong)位,氣缸(gang)S1伸展,磁化器(qi)和退磁器(qi)斷(duan)電,軸承K1被吸緊(jin)裝(zhuang)置釋放(fang)。
d. 檢(jian)測步驟4(圖7-57)氣缸(gang)S1和S2收縮(suo),由(you)于系(xi)統將軸(zhou)承K1判定為次品,分選(xuan)裝置接收命令將軸(zhou)承K1推入(ru)到次品回收通道(dao)。
e. 檢測(ce)步(bu)驟(zou)5(圖7-58)氣(qi)缸(gang)P1和P2伸展,磁化器和退磁器回歸到(dao)(dao)原(yuan)始位置,下(xia)一個被(bei)檢測(ce)的軸承(cheng)K3被(bei)裝填到(dao)(dao)上料工位,等(deng)待(dai)下(xia)一個檢測(ce)周期(qi)。
四、現場應用
本檢(jian)測(ce)設(she)備的驗(yan)收標(biao)準為實現對0.20mm寬、0.03mm深(shen)(shen)裂紋的檢(jian)測(ce),為此,制作了刻有0.20mm寬、0.03mm深(shen)(shen)貫穿式裂紋的測(ce)試樣(yang)品進行試驗(yan),如圖7-59所示。
完成對檢(jian)測(ce)平(ping)臺的組裝后,在設(she)(she)備使用現場進(jin)行了樣(yang)品檢(jian)測(ce)試驗,檢(jian)測(ce)設(she)(she)備與(yu)測(ce)試信號分別如圖7-60和圖7-61所示。
從(cong)圖7-61所示(shi)的檢(jian)(jian)測(ce)(ce)信號可以(yi)看出,該檢(jian)(jian)測(ce)(ce)設備在現場對測(ce)(ce)試樣品的裂紋能夠準確檢(jian)(jian)出,信號清晰可辨(bian),加入補償比例后(hou),一致(zhi)性(xing)良好,滿足輪轂軸承漏(lou)磁檢(jian)(jian)測(ce)(ce)要(yao)求(qiu)。