2014年(nian)汽(qi)(qi)車(che)工業(ye)(ye)經濟(ji)運行情況數據顯示，2014年(nian)我國累計生產汽(qi)(qi)車(che)2372.29萬輛，同比(bi)增長7.3％，銷售汽(qi)(qi)車(che)2349.19萬輛，同比(bi)增長6.9％。汽(qi)(qi)車(che)輪轂軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)是汽(qi)(qi)車(che)生產的必備零部件，按照平均1輛汽(qi)(qi)車(che)使用4個輪轂軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)來估算，2014年(nian)全(quan)國消費的汽(qi)(qi)車(che)輪轂軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)將近1億(yi)個。由(you)此可見，汽(qi)(qi)車(che)輪轂軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)的市場十分龐大(da)，這也(ye)為輪轂軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)相關配套(tao)產業(ye)(ye)帶來了很大(da)商機。
輪(lun)轂軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)單元(yuan)汽車結(jie)構(gou)(gou)中，除了要具備(bei)(bei)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)應有(you)的(de)(de)(de)(de)支承(cheng)(cheng)(cheng)旋(xuan)轉軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)的(de)(de)(de)(de)作用外(wai)，還肩負著保(bao)證(zheng)底(di)盤的(de)(de)(de)(de)結(jie)構(gou)(gou)強(qiang)度及剛度等任務。當(dang)輪(lun)轂軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)發生(sheng)早期失(shi)(shi)效時，輪(lun)轂軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)振動(dong)和噪聲(sheng)(sheng)將(jiang)(jiang)明(ming)顯增強(qiang)，結(jie)果(guo)就是汽車行駛過程中會有(you)強(qiang)烈的(de)(de)(de)(de)震(zhen)顫感，并且有(you)較大(da)的(de)(de)(de)(de)噪聲(sheng)(sheng)產生(sheng)。而(er)在目前(qian)廣(guang)泛使用的(de)(de)(de)(de)第(di)三代汽車輪(lun)轂軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)中，存在失(shi)(shi)效風(feng)險的(de)(de)(de)(de)重要部位之一(yi)(yi)是輪(lun)轂軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)旋(xuan)壓(ya)(ya)面(mian)。由(you)于(yu)(yu)旋(xuan)壓(ya)(ya)成形(xing)面(mian)的(de)(de)(de)(de)作用是保(bao)證(zheng)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)內(nei)外(wai)圈的(de)(de)(de)(de)緊密(mi)連(lian)接，因此一(yi)(yi)旦旋(xuan)壓(ya)(ya)面(mian)出現斷裂(lie)事故(gu)，將(jiang)(jiang)導致(zhi)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)內(nei)外(wai)圈分(fen)(fen)(fen)離，進而(er)導致(zhi)車輪(lun)與(yu)車體的(de)(de)(de)(de)分(fen)(fen)(fen)離，這將(jiang)(jiang)導致(zhi)十(shi)分(fen)(fen)(fen)嚴重的(de)(de)(de)(de)事故(gu)。因此，及時準確(que)地發現輪(lun)轂軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)旋(xuan)壓(ya)(ya)面(mian)上的(de)(de)(de)(de)裂(lie)紋對(dui)于(yu)(yu)車輛行駛安(an)全(quan)性具有(you)十(shi)分(fen)(fen)(fen)重要的(de)(de)(de)(de)意(yi)義。一(yi)(yi)方面(mian)，汽車輪(lun)轂軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)旋(xuan)壓(ya)(ya)面(mian)對(dui)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)結(jie)構(gou)(gou)強(qiang)度十(shi)分(fen)(fen)(fen)重要；另一(yi)(yi)方面(mian)，從公(gong)開的(de)(de)(de)(de)資料(liao)看(kan)，國內(nei)目前(qian)尚無適用于(yu)(yu)輪(lun)轂軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)旋(xuan)壓(ya)(ya)面(mian)無損(sun)檢(jian)測的(de)(de)(de)(de)專(zhuan)(zhuan)業設備(bei)(bei)。為(wei)此，介紹(shao)一(yi)(yi)套專(zhuan)(zhuan)用于(yu)(yu)汽車輪(lun)轂軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)旋(xuan)壓(ya)(ya)面(mian)無損(sun)檢(jian)測的(de)(de)(de)(de)設備(bei)(bei)。
一、磁化裝(zhuang)置
磁(ci)化在漏(lou)磁(ci)檢(jian)(jian)測(ce)中是實現檢(jian)(jian)測(ce)的第一(yi)步，這(zhe)一(yi)步驟決定(ding)著被檢(jian)(jian)測(ce)對象(xiang)能否產生出可被檢(jian)(jian)測(ce)和(he)可被分(fen)辨的磁(ci)場信號，同時也左右了檢(jian)(jian)測(ce)信號的性能特性和(he)檢(jian)(jian)測(ce)裝置的結構特性。
磁(ci)(ci)(ci)(ci)化裝置(zhi)在漏磁(ci)(ci)(ci)(ci)檢(jian)測(ce)系統(tong)中(zhong)的(de)(de)主要(yao)作用(yong)(yong)是對工件(jian)施加適當(dang)磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)，與缺(que)(que)陷相互作用(yong)(yong)后產(chan)(chan)生(sheng)漏磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)。這個(ge)施加的(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)應當(dang)滿足以(yi)下(xia)條件(jian)：磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)需要(yao)足夠均勻(yun)，從而(er)(er)使得測(ce)量(liang)信(xin)號與缺(que)(que)陷特性之間具有良好的(de)(de)線性關系；磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)必須(xu)(xu)足夠強(qiang)，從而(er)(er)可以(yi)在缺(que)(que)陷處產(chan)(chan)生(sheng)一個(ge)可被測(ce)量(liang)的(de)(de)漏磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)；檢(jian)測(ce)范(fan)圍(wei)的(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)幅度必須(xu)(xu)相同，以(yi)保證(zheng)檢(jian)測(ce)范(fan)圍(wei)內的(de)(de)相同尺寸缺(que)(que)陷產(chan)(chan)生(sheng)的(de)(de)信(xin)號幅值(zhi)相同。其中(zhong)，設(she)計磁(ci)(ci)(ci)(ci)化器(qi)時，首先要(yao)保證(zheng)能夠產(chan)(chan)生(sheng)足夠強(qiang)度的(de)(de)漏磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)，其次應當(dang)考(kao)慮減小磁(ci)(ci)(ci)(ci)化器(qi)的(de)(de)尺寸和質量(liang)，以(yi)節約(yue)成本并簡化設(she)備的(de)(de)結構(gou)。
1. 磁化(hua)方式(shi)
工(gong)(gong)件(jian)的(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)方式按照勵(li)磁(ci)(ci)(ci)(ci)源來(lai)劃分主(zhu)要有三種。直流(liu)(liu)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)較為均勻，且(qie)能(neng)夠通(tong)過調節勵(li)磁(ci)(ci)(ci)(ci)電(dian)流(liu)(liu)的(de)(de)大小(xiao)方便地(di)調整勵(li)磁(ci)(ci)(ci)(ci)強度(du)，能(neng)夠把工(gong)(gong)件(jian)有效(xiao)飽和磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)。交流(liu)(liu)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)具有趨膚效(xiao)應，它的(de)(de)檢測深度(du)與磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)電(dian)流(liu)(liu)的(de)(de)頻率密切相(xiang)關(guan)，無法激(ji)發工(gong)(gong)件(jian)內(nei)部或內(nei)壁缺陷的(de)(de)漏磁(ci)(ci)(ci)(ci)場，不過它對(dui)工(gong)(gong)件(jian)表面的(de)(de)缺陷具有很好的(de)(de)靈敏度(du)。永磁(ci)(ci)(ci)(ci)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)法作為勵(li)磁(ci)(ci)(ci)(ci)磁(ci)(ci)(ci)(ci)源時，它的(de)(de)效(xiao)果相(xiang)當(dang)于(yu)固定電(dian)流(liu)(liu)值的(de)(de)直流(liu)(liu)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)。
磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)方法按照磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)形(xing)態來分(fen)又(you)可以分(fen)為穿(chuan)過(guo)式磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)與(yu)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)軛磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)。穿(chuan)過(guo)式磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)主(zhu)要是指將工(gong)件置(zhi)于(yu)一個(ge)或者多個(ge)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)線圈(quan)的(de)(de)(de)軸(zhou)(zhou)線上，使磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)力線經過(guo)工(gong)件內部(bu)及外部(bu)空氣(qi)后(hou)形(xing)成(cheng)一個(ge)完(wan)整的(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)回(hui)路，其優點(dian)是結(jie)構(gou)十分(fen)簡(jian)潔，且(qie)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)器與(yu)被磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)工(gong)件不(bu)需要直接(jie)接(jie)觸(chu)。磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)軛磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)主(zhu)要是指利(li)用鐵磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)性的(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)軛結(jie)合工(gong)件的(de)(de)(de)形(xing)狀(zhuang)搭(da)建一個(ge)理(li)想的(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)回(hui)路完(wan)成(cheng)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)任務，其優點(dian)是能夠適應多變的(de)(de)(de)工(gong)件形(xing)狀(zhuang)，缺點(dian)是磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)均(jun)勻性不(bu)如遠(yuan)場磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)。基于(yu)輪轂軸(zhou)(zhou)承旋(xuan)壓面(mian)空間狹小且(qie)與(yu)其他部(bu)件相連的(de)(de)(de)結(jie)構(gou)特點(dian)，磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)軛磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)方法顯然更能適應其復雜的(de)(de)(de)形(xing)狀(zhuang)及檢測位置(zhi)。
2. 磁化裝置
a. 磁軛
首(shou)先應該確(que)定磁(ci)(ci)(ci)軛(e)的基本形狀。根據(ju)鋼管軸(zhou)向(xiang)裂紋磁(ci)(ci)(ci)化的思路，對于旋(xuan)壓面(mian)的徑(jing)向(xiang)裂紋，初步設計了兩(liang)種基本的磁(ci)(ci)(ci)軛(e)方案，如圖7-35所(suo)示。
兩(liang)個(ge)方案(an)(an)(an)理論上都(dou)可(ke)以在旋壓(ya)面上施(shi)加繞周向的(de)磁場(chang)(chang)，圖(tu)(tu)(tu)7-35a所(suo)(suo)(suo)(suo)示(shi)(shi)為(wei)非對稱(cheng)形(xing)式(shi)，圖(tu)(tu)(tu)7-35b所(suo)(suo)(suo)(suo)示(shi)(shi)為(wei)對稱(cheng)形(xing)式(shi)。在磁化線圈的(de)安(an)匝數相同的(de)情況下，圖(tu)(tu)(tu)7-35a所(suo)(suo)(suo)(suo)示(shi)(shi)方案(an)(an)(an)會在圖(tu)(tu)(tu)中所(suo)(suo)(suo)(suo)示(shi)(shi)的(de)狹窄區形(xing)成一片磁場(chang)(chang)較強的(de)區域(yu)，但另一側的(de)磁場(chang)(chang)相對來(lai)說(shuo)會明(ming)顯偏弱，而圖(tu)(tu)(tu)7-35b所(suo)(suo)(suo)(suo)示(shi)(shi)方案(an)(an)(an)雖(sui)然沒有這(zhe)(zhe)種聚焦效應，但其優點是(shi)磁化場(chang)(chang)對稱(cheng)分布(bu)，這(zhe)(zhe)對探(tan)頭(tou)的(de)布(bu)置(zhi)(zhi)來(lai)說(shuo)很重(zhong)要(yao)。若采用圖(tu)(tu)(tu)7-35a所(suo)(suo)(suo)(suo)示(shi)(shi)的(de)方案(an)(an)(an)，則探(tan)頭(tou)只(zhi)能(neng)布(bu)置(zhi)(zhi)在圖(tu)(tu)(tu)中磁場(chang)(chang)強的(de)位置(zhi)(zhi)，如果兩(liang)側都(dou)布(bu)置(zhi)(zhi)探(tan)頭(tou)，則會出現檢(jian)測靈敏度差異。由于(yu)旋壓(ya)面區域(yu)本就空(kong)間狹小，為(wei)了能(neng)夠充(chong)分利用空(kong)間進行探(tan)頭(tou)布(bu)置(zhi)(zhi)，故采用圖(tu)(tu)(tu)7-35b所(suo)(suo)(suo)(suo)示(shi)(shi)的(de)磁軛方案(an)(an)(an)。
b. 磁(ci)路
磁(ci)路(lu)分析(xi)的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)依據被(bei)磁(ci)化(hua)工件內(nei)部的(de)(de)理想磁(ci)化(hua)強度，推導出(chu)理想的(de)(de)直流磁(ci)化(hua)線圈的(de)(de)規格(ge)和(he)通電電流的(de)(de)選擇，兩(liang)者綜合起(qi)來就是(shi)線圈的(de)(de)安匝數。
圖7-36a所(suo)示(shi)為(wei)初(chu)步設(she)計的(de)(de)(de)徑(jing)向裂紋磁(ci)化(hua)器模型。其中(zhong)為(wei)了簡(jian)化(hua)計算(suan)，將(jiang)輪轂軸(zhou)承(cheng)(cheng)旋壓面從軸(zhou)承(cheng)(cheng)整體中(zhong)分離出來，輪轂軸(zhou)承(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)其他(ta)部分對磁(ci)化(hua)的(de)(de)(de)影響(xiang)將(jiang)在基本(ben)計算(suan)結束后予以修正。圖7-36b所(suo)示(shi)為(wei)該磁(ci)化(hua)器模型所(suo)對應的(de)(de)(de)等效磁(ci)路模型。
等效模型中，εm為(wei)(wei)(wei)(wei)磁(ci)(ci)(ci)化線(xian)圈的磁(ci)(ci)(ci)動勢（即安匝數），Riron為(wei)(wei)(wei)(wei)左半(ban)邊磁(ci)(ci)(ci)軛(e)的磁(ci)(ci)(ci)阻(zu)，R'iro為(wei)(wei)(wei)(wei)iron右半(ban)邊磁(ci)(ci)(ci)軛(e)的磁(ci)(ci)(ci)阻(zu)，Rair為(wei)(wei)(wei)(wei)圖7-36a中空氣隙的磁(ci)(ci)(ci)阻(zu)，Rhub為(wei)(wei)(wei)(wei)輪(lun)轂軸(zhou)承旋壓(ya)(ya)面的磁(ci)(ci)(ci)阻(zu)，Φ為(wei)(wei)(wei)(wei)m干路磁(ci)(ci)(ci)通(tong)，Φair為(wei)(wei)(wei)(wei)通(tong)過(guo)空氣隙的磁(ci)(ci)(ci)通(tong)，Φhub為(wei)(wei)(wei)(wei)通(tong)過(guo)軸(zhou)承旋壓(ya)(ya)面的磁(ci)(ci)(ci)通(tong)。圖7-37所示為(wei)(wei)(wei)(wei)標準軸(zhou)承鋼GCr15的磁(ci)(ci)(ci)化特性曲線(xian)。
取飽和區的(de)(de)磁場強度(du)H=12000A/m作(zuo)為工件內(nei)部目標磁場強度(du)，從圖(tu)7-37中(zhong)的(de)(de)B-H曲線可以得到此時工件內(nei)的(de)(de)磁感應強度(du)μ-H曲線可以得到此時材料的(de)(de)相(xiang)對磁導率
磁路中各構件(jian)的已(yi)知基本參數見表7-3。
輪轂(gu)軸承旋壓面(mian)的(de)橫截面(mian)積，由此可以(yi)算得，基(ji)于(yu)這(zhe)一結果(guo)，根(gen)據磁阻計(ji)算公式(shi)推(tui)導得到(dao)表7-4中的(de)參數。
最后(hou)(hou)算(suan)(suan)得（安(an)(an)匝）。這是(shi)初(chu)步計算(suan)(suan)得到(dao)的(de)結果(guo)，上述(shu)計算(suan)(suan)是(shi)基于旋壓面從(cong)輪轂(gu)軸承整體中分離出來后(hou)(hou)的(de)簡化模型，而(er)實(shi)際(ji)上旋壓面是(shi)輪轂(gu)軸承內圈的(de)一部(bu)分，且(qie)旋壓面與軸承外圈也(ye)有(you)直接接觸(chu)，因而(er)實(shi)際(ji)上有(you)相當部(bu)分的(de)磁通(tong)是(shi)從(cong)其(qi)他部(bu)位流過的(de)。根據經驗，將計算(suan)(suan)結果(guo)得到(dao)的(de)安(an)(an)匝數(shu)乘以2之后(hou)(hou)可以完(wan)全保(bao)證(zheng)達到(dao)預計的(de)磁化強度(du)，最終確定的(de)安(an)(an)匝數(shu)為(wei)Einal=28m≈700安(an)(an)匝。
c. 磁化器(qi)
先(xian)是(shi)確(que)(que)定線圈(quan)(quan)的(de)(de)(de)匝(za)(za)數(shu)。在(zai)(zai)上文(wen)的(de)(de)(de)磁(ci)(ci)路計算中得到的(de)(de)(de)參數(shu)依(yi)據(ju)是(shi)安匝(za)(za)數(shu)，但并沒有確(que)(que)定具體(ti)的(de)(de)(de)線圈(quan)(quan)匝(za)(za)數(shu)。在(zai)(zai)安匝(za)(za)數(shu)一定的(de)(de)(de)條件下(xia)，線圈(quan)(quan)的(de)(de)(de)匝(za)(za)數(shu)和勵(li)(li)(li)(li)磁(ci)(ci)電(dian)流(liu)成反比(bi)關系。勵(li)(li)(li)(li)磁(ci)(ci)電(dian)流(liu)偏大(da)時(shi)，線圈(quan)(quan)的(de)(de)(de)發(fa)熱(re)功率會增(zeng)大(da)，根據(ju)焦耳定律，電(dian)流(liu)的(de)(de)(de)小(xiao)幅度增(zeng)大(da)都(dou)會導(dao)致(zhi)發(fa)熱(re)功率的(de)(de)(de)明顯(xian)增(zeng)加，因而在(zai)(zai)確(que)(que)定勵(li)(li)(li)(li)磁(ci)(ci)線圈(quan)(quan)的(de)(de)(de)匝(za)(za)數(shu)時(shi)，應當遵循(xun)的(de)(de)(de)原則是(shi)：在(zai)(zai)磁(ci)(ci)化(hua)器體(ti)積允(yun)許的(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)，盡力(li)增(zeng)加匝(za)(za)數(shu)，從而減(jian)小(xiao)勵(li)(li)(li)(li)磁(ci)(ci)所需(xu)的(de)(de)(de)電(dian)流(liu)，以控(kong)制(zhi)勵(li)(li)(li)(li)磁(ci)(ci)線圈(quan)(quan)的(de)(de)(de)發(fa)熱(re)量在(zai)(zai)安全合(he)理的(de)(de)(de)范圍內。這里確(que)(que)定的(de)(de)(de)磁(ci)(ci)化(hua)線圈(quan)(quan)匝(za)(za)數(shu)是(shi)400匝(za)(za)，勵(li)(li)(li)(li)磁(ci)(ci)電(dian)流(liu)小(xiao)于2A，采用φ1.7mm線徑的(de)(de)(de)銅(tong)線進(jin)行繞(rao)制(zhi)。
其次是(shi)線(xian)圈(quan)(quan)的(de)散(san)(san)熱(re)(re)問題。緩解線(xian)圈(quan)(quan)的(de)發熱(re)(re)問題一(yi)(yi)(yi)般有(you)兩大類措施：一(yi)(yi)(yi)類是(shi)用(yong)(yong)熱(re)(re)的(de)良導體(ti)(ti)（一(yi)(yi)(yi)般是(shi)金屬）將線(xian)圈(quan)(quan)發出(chu)的(de)熱(re)(re)量(liang)分散(san)(san)開來(lai)，增加(jia)整體(ti)(ti)的(de)散(san)(san)熱(re)(re)面積；另一(yi)(yi)(yi)類是(shi)流體(ti)(ti)冷卻法，采用(yong)(yong)風(feng)冷或水冷的(de)方式加(jia)速熱(re)(re)量(liang)的(de)擴(kuo)散(san)(san)，電(dian)氣設備中一(yi)(yi)(yi)般用(yong)(yong)風(feng)冷的(de)方法。實際應用(yong)(yong)中往往兩種(zhong)方法一(yi)(yi)(yi)起使用(yong)(yong)，采用(yong)(yong)不銹鋼外殼來(lai)分散(san)(san)磁化線(xian)圈(quan)(quan)的(de)熱(re)(re)量(liang)，用(yong)(yong)風(feng)扇來(lai)實現(xian)風(feng)冷。
按照(zhao)上(shang)述原則制作的磁(ci)化器(qi)實(shi)物如圖7-38所(suo)示。
二(er)、檢測探(tan)頭
1. 輪轂軸(zhou)承(cheng)旋壓面檢(jian)測分析(xi)
a. 輪(lun)轂軸承旋壓面檢測特點
輪轂軸承旋壓面的(de)檢(jian)測(ce)與普通的(de)軸承套圈檢(jian)測(ce)存在著(zhu)顯著(zhu)的(de)不(bu)同(tong)。
首先，輪(lun)轂(gu)軸承(cheng)旋壓面的(de)(de)回轉母線(xian)為(wei)(wei)曲線(xian)，而普通的(de)(de)軸承(cheng)套(tao)圈端面的(de)(de)回轉母線(xian)為(wei)(wei)直線(xian)，因而相(xiang)對來(lai)說，實(shi)現對輪(lun)轂(gu)軸承(cheng)旋壓面的(de)(de)全覆蓋檢測具(ju)有較(jiao)高的(de)(de)難度(du)，軸承(cheng)旋壓面的(de)(de)探靴形(xing)(xing)狀需要契合其(qi)回轉面的(de)(de)特殊形(xing)(xing)狀，如圖7-39所示。
其次，輪轂軸承旋壓面各個(ge)部位曲率有很大(da)差別，為了(le)確保每個(ge)傳感(gan)器能夠準確有效地貼合旋壓面，需(xu)要設計(ji)帶有獨立浮動功能的(de)傳感(gan)器陣列，以保證檢測的(de)準確性。
b. 旋壓面(mian)缺陷(xian)位置
由于旋(xuan)壓面(mian)本身形狀較復雜(za)，將其(qi)劃分為(wei)3個差異比較大的(de)(de)部(bu)(bu)(bu)位(wei)(wei)，并進行(xing)命名(ming)，如圖7-40所示。其(qi)中，內圓(yuan)角(jiao)面(mian)是指(zhi)旋(xuan)壓面(mian)內側(ce)(ce)半徑為(wei)R5mm的(de)(de)圓(yuan)角(jiao)部(bu)(bu)(bu)位(wei)(wei)，這一(yi)部(bu)(bu)(bu)位(wei)(wei)曲(qu)率較大；中間平面(mian)是指(zhi)旋(xuan)壓面(mian)最(zui)上端(duan)的(de)(de)平臺位(wei)(wei)置，這一(yi)部(bu)(bu)(bu)位(wei)(wei)近似為(wei)平面(mian)；外側(ce)(ce)坡面(mian)為(wei)旋(xuan)壓面(mian)最(zui)外側(ce)(ce)部(bu)(bu)(bu)位(wei)(wei)，這一(yi)部(bu)(bu)(bu)位(wei)(wei)有一(yi)定的(de)(de)弧度，但曲(qu)率較小。
c. 旋壓面(mian)缺陷(xian)類型
旋壓面的(de)基(ji)本缺(que)(que)(que)(que)陷(xian)(xian)類型主要包括裂紋以(yi)(yi)及旋壓面受到磕碰后留下的(de)麻點凹坑類缺(que)(que)(que)(que)陷(xian)(xian)，其(qi)中(zhong)又以(yi)(yi)裂紋為(wei)最(zui)主要缺(que)(que)(que)(que)陷(xian)(xian)，兩種缺(que)(que)(que)(que)陷(xian)(xian)的(de)示(shi)意圖(tu)如圖(tu)7-41所示(shi)。由(you)于缺(que)(que)(que)(que)陷(xian)(xian)尺寸較小，因此圖(tu)中(zhong)對缺(que)(que)(que)(que)陷(xian)(xian)的(de)輪廓進行了勾勒，以(yi)(yi)便(bian)清楚地(di)顯示(shi)缺(que)(que)(que)(que)陷(xian)(xian)。
裂紋的(de)潛在危害在于，徑向(xiang)裂紋一(yi)旦擴展到(dao)一(yi)定(ding)程度，旋壓面的(de)整體形狀將發生顯著改變，使得(de)輪轂(gu)軸承(cheng)(cheng)內(nei)外圈與滾(gun)珠之(zhi)間無法實(shi)現無縫隙的(de)貼合，從而造成輪轂(gu)軸承(cheng)(cheng)內(nei)外圈的(de)晃動，產生噪聲并(bing)影(ying)響汽車行(xing)駛的(de)穩定(ding)性。
凹坑(keng)(keng)的潛在(zai)危害在(zai)于，凹坑(keng)(keng)如果擴展(zhan)到(dao)一定(ding)程度(du)，旋壓面有可能(neng)(neng)部分(fen)脫(tuo)落，使得軸承(cheng)內(nei)(nei)外圈之間的壓緊(jin)力顯著下(xia)降，在(zai)一定(ding)的載荷下(xia)可能(neng)(neng)造成(cheng)軸承(cheng)內(nei)(nei)外圈分(fen)離(li)，也(ye)就是說(shuo)會造成(cheng)汽車的車輪(lun)與車軸分(fen)離(li)，后果十(shi)分(fen)嚴重。
2. 探頭(tou)
在漏(lou)磁(ci)檢測中，探頭主要(yao)肩負著(zhu)以下(xia)功能要(yao)求：
a. 保(bao)證(zheng)傳感器(qi)(qi)與被檢(jian)測對(dui)(dui)象(xiang)的(de)(de)良好(hao)接(jie)觸(chu)。這一(yi)功能主要(yao)(yao)靠探靴的(de)(de)浮動跟蹤能力來實現，不(bu)(bu)同的(de)(de)傳感器(qi)(qi)以及(ji)不(bu)(bu)同的(de)(de)檢(jian)測對(dui)(dui)象(xiang)對(dui)(dui)探靴浮動的(de)(de)要(yao)(yao)求不(bu)(bu)同，基本的(de)(de)原(yuan)則是(shi)：既要(yao)(yao)保(bao)證(zheng)傳感器(qi)(qi)保(bao)持(chi)最佳檢(jian)測姿態，又要(yao)(yao)盡(jin)量減少運動自(zi)由度。
b. 保證一定的(de)提(ti)離(li)值。設定提(ti)離(li)值的(de)目的(de)是在探(tan)頭磨損較為劇(ju)烈的(de)場(chang)合，避免傳感(gan)器與被檢(jian)測工件直接(jie)摩擦(ca)而(er)(er)損壞，而(er)(er)提(ti)離(li)值一般由探(tan)靴(xue)的(de)浮(fu)動功能及傳感(gan)器在探(tan)靴(xue)內的(de)等距離(li)封(feng)裝(zhuang)來保證。
c. 保證(zheng)傳感(gan)器對工件(jian)(jian)的(de)(de)覆蓋率，實(shi)際(ji)檢測(ce)中往(wang)往(wang)通過(guo)布置(zhi)合適(shi)的(de)(de)傳感(gan)器陣列形成線狀檢測(ce)探頭，配(pei)合合適(shi)的(de)(de)掃查(cha)運動，實(shi)現對被(bei)檢測(ce)工件(jian)(jian)的(de)(de)全覆蓋檢測(ce)。
①. 傳感(gan)(gan)器(qi)陣(zhen)列設計 在輪轂(gu)軸承(cheng)旋(xuan)壓(ya)面(mian)的漏磁檢測中，首先要(yao)選(xuan)擇合(he)適的傳感(gan)(gan)器(qi)陣(zhen)列以(yi)保證傳感(gan)(gan)器(qi)對旋(xuan)壓(ya)面(mian)的全覆蓋。基本思(si)路是覆蓋旋(xuan)壓(ya)面(mian)的一條回轉(zhuan)母(mu)線(xian)，如圖7-42所示(shi)，配合(he)回轉(zhuan)掃查(cha)運(yun)動，即可實現對整個(ge)旋(xuan)壓(ya)面(mian)的全覆蓋檢測。
設L為旋(xuan)壓(ya)(ya)面(mian)回(hui)轉(zhuan)母(mu)線的(de)(de)長度(du)(du)，l．為單(dan)個(ge)(ge)磁頭傳感(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)覆(fu)蓋寬(kuan)度(du)(du)，所需傳感(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)個(ge)(ge)數為N，若要(yao)求傳感(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)覆(fu)蓋范圍(wei)之間(jian)(jian)有20％的(de)(de)重疊率，則(ze)應(ying)滿足下式(shi)要(yao)求：Nlg≥120%LL。旋(xuan)壓(ya)(ya)面(mian)回(hui)轉(zhuan)母(mu)線的(de)(de)長度(du)(du)L≈12mm，單(dan)個(ge)(ge)磁頭傳感(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)覆(fu)蓋寬(kuan)度(du)(du)，則(ze)所需的(de)(de)最少傳感(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)個(ge)(ge)數。由(you)于旋(xuan)壓(ya)(ya)面(mian)的(de)(de)空間(jian)(jian)非常狹小，傳感(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)密集排列會(hui)給探靴制作工藝帶來較大(da)難度(du)(du)。為了(le)避免這一問題，采用4個(ge)(ge)傳感(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)分(fen)散布置到旋(xuan)壓(ya)(ya)面(mian)兩端的(de)(de)方法，充分(fen)利用狹小的(de)(de)空間(jian)(jian)。
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(yao)保證(zheng)每個傳(chuan)(chuan)感(gan)器對(dui)旋(xuan)壓(ya)面(mian)的(de)良好接觸，無法采(cai)用常見的(de)整體(ti)式(shi)(shi)探(tan)靴浮(fu)動方案，因為(wei)分散(san)式(shi)(shi)傳(chuan)(chuan)感(gan)器陣列中(zhong)的(de)每個傳(chuan)(chuan)感(gan)器所(suo)覆蓋的(de)旋(xuan)壓(ya)面(mian)部位的(de)曲率不同，因而各個傳(chuan)(chuan)感(gan)器與(yu)旋(xuan)壓(ya)面(mian)的(de)接觸狀(zhuang)態有很(hen)大的(de)差(cha)異。要(yao)保證(zheng)每個傳(chuan)(chuan)感(gan)器的(de)有效浮(fu)動，只(zhi)能采(cai)用分散(san)式(shi)(shi)的(de)浮(fu)動方案，即為(wei)每個傳(chuan)(chuan)感(gan)器配備(bei)獨立的(de)浮(fu)動結(jie)構。
為了(le)實(shi)現每個傳感(gan)(gan)器的獨立(li)浮動(dong)，采用如圖7-43所示的探頭芯體。芯體一側設計(ji)了(le)容納傳感(gan)(gan)器的開(kai)槽(cao)，槽(cao)底部放置了(le)微型彈簧，能夠實(shi)現每個傳感(gan)(gan)器的獨立(li)浮動(dong)，浮動(dong)行(xing)程達到2mm，由(you)于旋壓面(mian)的形(xing)狀(zhuang)精確(que)且表面(mian)潔(jie)凈，這一浮動(dong)行(xing)程完全(quan)能夠滿足(zu)傳感(gan)(gan)器緊貼旋壓面(mian)的需求(qiu)。
探頭(tou)(tou)芯體(ti)裝入探靴殼體(ti)，采用膠封工藝后即可獲得完整的探頭(tou)(tou)，如圖7-44所示。
經過測(ce)(ce)試，探頭與旋壓(ya)面的(de)貼合狀態(tai)(tai)良(liang)好(hao)，傳感(gan)器的(de)浮動結構能夠順暢工作，能夠保(bao)證平穩的(de)檢測(ce)(ce)。探頭貼合狀態(tai)(tai)示意圖如圖7-45所示。
③. 探頭(tou)與磁(ci)化(hua)(hua)(hua)器(qi)一體化(hua)(hua)(hua) 由(you)于旋壓(ya)面(mian)區域(yu)空間十(shi)分狹(xia)小(xiao)，探頭(tou)與磁(ci)化(hua)(hua)(hua)器(qi)在空間上難以分開布置，因(yin)此需要進(jin)行探頭(tou)與磁(ci)化(hua)(hua)(hua)器(qi)的(de)一體化(hua)(hua)(hua)設計。通過協調(diao)探靴(xue)(xue)外殼的(de)厚度與磁(ci)化(hua)(hua)(hua)器(qi)兩(liang)極(ji)(ji)靴(xue)(xue)間的(de)距離，將探頭(tou)整體布置在磁(ci)化(hua)(hua)(hua)器(qi)兩(liang)極(ji)(ji)靴(xue)(xue)之間的(de)位置上，加裝固定裝置后(hou)，成功地實(shi)現(xian)探頭(tou)與磁(ci)化(hua)(hua)(hua)器(qi)的(de)一體化(hua)(hua)(hua)，裝置結(jie)構如圖7-46所示。
三、檢測平(ping)臺(tai)
1. 總體(ti)方案
輪轂軸承旋壓(ya)面漏磁(ci)檢測(ce)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)由磁(ci)化裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)、探頭裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)、傳送裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)、采(cai)集(ji)電路、計(ji)算(suan)機及采(cai)集(ji)軟(ruan)件、分選裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)和退磁(ci)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)組成，總(zong)體框架如圖7-47所示。
2. 檢測平臺
按照上述(shu)框架(jia)，旋壓輪轂軸承漏磁檢(jian)測平臺的總(zong)體效(xiao)果圖(tu)如圖(tu)7-48所示。
a. 吸緊模塊
旋壓(ya)(ya)輪(lun)轂軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)在檢(jian)(jian)(jian)測過程中(zhong)需要(yao)(yao)被準確放(fang)置(zhi)在若干個位(wei)置(zhi)，分別完(wan)成(cheng)(cheng)(cheng)掃查、分選(xuan)和退磁(ci)等工(gong)序(xu)，因(yin)而(er)有必要(yao)(yao)布置(zhi)一(yi)個抓(zhua)緊模塊對(dui)(dui)旋壓(ya)(ya)軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)進行抓(zhua)取。利用(yong)(yong)磁(ci)軛式磁(ci)化(hua)(hua)(hua)器(qi)(qi)(qi)(qi)能夠(gou)與被磁(ci)化(hua)(hua)(hua)工(gong)件(jian)之(zhi)間產生很大(da)吸(xi)力(li)(li)(li)(li)的(de)(de)特點(dian)，直接(jie)用(yong)(yong)磁(ci)化(hua)(hua)(hua)器(qi)(qi)(qi)(qi)完(wan)成(cheng)(cheng)(cheng)抓(zhua)緊功(gong)能。采用(yong)(yong)這(zhe)(zhe)一(yi)方法可(ke)以使檢(jian)(jian)(jian)測平(ping)臺更加緊湊簡潔。一(yi)般情(qing)況下，磁(ci)化(hua)(hua)(hua)器(qi)(qi)(qi)(qi)只需要(yao)(yao)通以1A的(de)(de)電(dian)流(liu)就可(ke)以產生足以克服軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)重(zhong)力(li)(li)(li)(li)的(de)(de)吸(xi)緊力(li)(li)(li)(li)，而(er)在實際的(de)(de)漏磁(ci)檢(jian)(jian)(jian)測過程中(zhong)，用(yong)(yong)來對(dui)(dui)工(gong)件(jian)進行磁(ci)化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)電(dian)流(liu)一(yi)般設定為2～3A，因(yin)而(er)這(zhe)(zhe)一(yi)方案完(wan)全可(ke)以滿足吸(xi)緊力(li)(li)(li)(li)要(yao)(yao)求。在測試(shi)過程中(zhong)發現(xian)(xian)，在吸(xi)緊時若軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)旋壓(ya)(ya)面(mian)與磁(ci)化(hua)(hua)(hua)器(qi)(qi)(qi)(qi)極靴直接(jie)接(jie)觸，則由(you)于兩者吸(xi)力(li)(li)(li)(li)過大(da)而(er)造(zao)成(cheng)(cheng)(cheng)接(jie)觸面(mian)摩擦力(li)(li)(li)(li)過大(da)，軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)與磁(ci)化(hua)(hua)(hua)器(qi)(qi)(qi)(qi)之(zhi)間無法相對(dui)(dui)轉動，這(zhe)(zhe)不(bu)符合后(hou)續(xu)掃查動作(zuo)的(de)(de)要(yao)(yao)求，并且(qie)在磁(ci)化(hua)(hua)(hua)器(qi)(qi)(qi)(qi)斷電(dian)之(zhi)后(hou)，由(you)于磁(ci)化(hua)(hua)(hua)器(qi)(qi)(qi)(qi)極靴在一(yi)段(duan)時間內(nei)剩(sheng)磁(ci)較大(da)，造(zao)成(cheng)(cheng)(cheng)軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)無法被立即(ji)釋放(fang)，給(gei)檢(jian)(jian)(jian)測工(gong)序(xu)的(de)(de)銜接(jie)帶來不(bu)利影(ying)響(xiang)。為了(le)消除這(zhe)(zhe)一(yi)不(bu)良影(ying)響(xiang)，設計了(le)圖7-49所示(shi)的(de)(de)鋁合金(jin)材質的(de)(de)定位(wei)塊，其作(zuo)用(yong)(yong)是在磁(ci)化(hua)(hua)(hua)器(qi)(qi)(qi)(qi)與軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)吸(xi)緊時將兩者隔(ge)開一(yi)定距離，避免產生過大(da)摩擦力(li)(li)(li)(li)，同時消除磁(ci)化(hua)(hua)(hua)器(qi)(qi)(qi)(qi)斷電(dian)后(hou)極靴剩(sheng)磁(ci)對(dui)(dui)軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)的(de)(de)影(ying)響(xiang)。經測試(shi)，加裝(zhuang)定位(wei)塊后(hou)，軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)與磁(ci)化(hua)(hua)(hua)器(qi)(qi)(qi)(qi)可(ke)以實現(xian)(xian)相對(dui)(dui)轉動，且(qie)磁(ci)化(hua)(hua)(hua)器(qi)(qi)(qi)(qi)斷電(dian)后(hou)軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)被立即(ji)釋放(fang)，滿足了(le)檢(jian)(jian)(jian)測流(liu)程的(de)(de)需要(yao)(yao)。
b. 掃查與分選模塊
在(zai)探頭設計過程中已經用傳感器(qi)陣列(lie)實(shi)現(xian)了對(dui)旋壓(ya)面(mian)(mian)回(hui)轉(zhuan)母(mu)線的(de)覆(fu)蓋(gai)，因此掃查機構只(zhi)需(xu)要為(wei)軸(zhou)(zhou)承(cheng)提供一個旋轉(zhuan)運(yun)動(dong)即可實(shi)現(xian)對(dui)旋壓(ya)面(mian)(mian)的(de)全覆(fu)蓋(gai)掃查。如圖(tu)7-50所示，本裝置利用輪轂軸(zhou)(zhou)承(cheng)內圈法(fa)蘭上(shang)自帶(dai)的(de)螺釘，用電動(dong)機（安裝在(zai)底板(ban)下(xia)方）驅動(dong)一個旋轉(zhuan)撥(bo)桿來為(wei)軸(zhou)(zhou)承(cheng)提供旋轉(zhuan)運(yun)動(dong)。
在(zai)對輪轂(gu)軸承(cheng)(cheng)旋壓面進(jin)行檢(jian)測后，若發現有缺(que)陷工件，需(xu)要將其及(ji)時分(fen)(fen)選(xuan)出來，因而緊(jin)接著掃查模塊(kuai)布(bu)置了(le)分(fen)(fen)選(xuan)模塊(kuai)。分(fen)(fen)選(xuan)裝置如圖7-51所示(shi)，采用撥桿(gan)式分(fen)(fen)選(xuan)，由安裝在(zai)底(di)板下方的(de)氣缸驅動(dong)，分(fen)(fen)選(xuan)動(dong)作可以將疑(yi)似帶缺(que)陷軸承(cheng)(cheng)推入(ru)與(yu)檢(jian)測流(liu)水(shui)線相垂(chui)直(zhi)的(de)缺(que)陷品(pin)通道。
c. 傳送模塊
傳(chuan)(chuan)送模塊包含水平傳(chuan)(chuan)送與升降(jiang)傳(chuan)(chuan)送。水平傳(chuan)(chuan)送用于完成軸(zhou)承(cheng)在(zai)各個工(gong)位(wei)之間(jian)的轉換(huan)，升降(jiang)傳(chuan)(chuan)送用于滿足具體工(gong)位(wei)對軸(zhou)承(cheng)高(gao)度的需要(yao)(yao)，掃查工(gong)位(wei)要(yao)(yao)求(qiu)軸(zhou)承(cheng)處于懸空狀(zhuang)態(tai)以保證順暢旋轉，分選工(gong)位(wei)和退磁(ci)工(gong)位(wei)則要(yao)(yao)求(qiu)軸(zhou)承(cheng)放(fang)置在(zai)底(di)板上。
在整個(ge)檢測過程中(zhong)，軸(zhou)承需要(yao)經(jing)過上(shang)料工(gong)(gong)位(wei)(wei)、掃(sao)查工(gong)(gong)位(wei)(wei)、分選工(gong)(gong)位(wei)(wei)和(he)下料工(gong)(gong)位(wei)(wei)共4個(ge)工(gong)(gong)位(wei)(wei)，即水平(ping)(ping)方向上(shang)軸(zhou)承要(yao)準確地在4個(ge)不同位(wei)(wei)置停留。實現這一功能有兩種方案(an)：①. 采(cai)用(yong)絲杠螺母機構提(ti)供水平(ping)(ping)運動(dong)，使用(yong)光(guang)電(dian)感應開關進(jin)行(xing)位(wei)(wei)置控(kong)制；②. 采(cai)用(yong)水平(ping)(ping)布置的(de)串聯(lian)氣(qi)缸提(ti)供動(dong)力，靠各個(ge)氣(qi)缸行(xing)程的(de)組合來實現位(wei)(wei)置控(kong)制。
對比兩種(zhong)方(fang)案，方(fang)案①. 采用(yong)電(dian)子方(fang)式實現(xian)位(wei)置控制，方(fang)案②. 采用(yong)機械式位(wei)置控制。相對來(lai)說，方(fang)案②成(cheng)本更低，可靠性更高，且裝置體積可以(yi)做得(de)比較小，因(yin)此采用(yong)后(hou)一種(zhong)方(fang)案。
傳(chuan)送裝置(zhi)采用一對行程為(wei)(wei)(wei)(wei)200mm的(de)(de)氣(qi)(qi)(qi)(qi)缸(gang)進(jin)(jin)行串聯(lian)安裝，吸(xi)緊裝置(zhi)和(he)退(tui)磁器(qi)布(bu)置(zhi)在如圖7-52所示(shi)的(de)(de)位(wei)(wei)(wei)(wei)置(zhi)。為(wei)(wei)(wei)(wei)了方便描述(shu)，為(wei)(wei)(wei)(wei)每個(ge)氣(qi)(qi)(qi)(qi)缸(gang)進(jin)(jin)行了編號，水(shui)平(ping)氣(qi)(qi)(qi)(qi)缸(gang)為(wei)(wei)(wei)(wei)P1和(he)P2，豎直氣(qi)(qi)(qi)(qi)缸(gang)為(wei)(wei)(wei)(wei)S1和(he)S2。氣(qi)(qi)(qi)(qi)缸(gang)P1和(he)P2同時(shi)伸展時(shi)，吸(xi)緊裝置(zhi)夾持軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)(wei)(wei)(wei)位(wei)(wei)(wei)(wei)置(zhi)A（上(shang)料(liao)工(gong)位(wei)(wei)(wei)(wei)）；氣(qi)(qi)(qi)(qi)缸(gang)P1伸展P2收(shou)縮時(shi)，軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)被移(yi)動至(zhi)位(wei)(wei)(wei)(wei)置(zhi)B（掃(sao)查工(gong)位(wei)(wei)(wei)(wei)）；氣(qi)(qi)(qi)(qi)缸(gang)P1和(he)P2同時(shi)收(shou)縮時(shi)，軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)被移(yi)動至(zhi)位(wei)(wei)(wei)(wei)置(zhi)C（分選工(gong)位(wei)(wei)(wei)(wei)）。一個(ge)周(zhou)期結束后，軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)未(wei)被直接送入位(wei)(wei)(wei)(wei)置(zhi)D（下料(liao)工(gong)位(wei)(wei)(wei)(wei)），等待下一周(zhou)期氣(qi)(qi)(qi)(qi)缸(gang)P1收(shou)縮時(shi)由安裝在退(tui)磁器(qi)上(shang)的(de)(de)撥桿將軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)從位(wei)(wei)(wei)(wei)置(zhi)C推(tui)入位(wei)(wei)(wei)(wei)置(zhi)D。氣(qi)(qi)(qi)(qi)缸(gang)S1和(he)S2用于實現吸(xi)緊裝置(zhi)和(he)退(tui)磁裝置(zhi)的(de)(de)升降，滿足(zu)各工(gong)位(wei)(wei)(wei)(wei)中對軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)高度的(de)(de)要求。
3. 檢測流程(cheng)
每個檢(jian)測(ce)周期(qi)開始時，氣缸P1和(he)P2處(chu)于(yu)伸展狀態，氣缸S1和(he)S2處(chu)于(yu)收縮狀態，檢(jian)測(ce)平(ping)臺的上料工位放(fang)置(zhi)(zhi)著剛(gang)剛(gang)被填(tian)充進來(lai)的待檢(jian)測(ce)軸承(cheng)(cheng)K1，分(fen)選(xuan)工位上放(fang)置(zhi)(zhi)著上一周期(qi)已(yi)經(jing)完成檢(jian)測(ce)的軸承(cheng)(cheng)K2，這里(li)假設軸承(cheng)(cheng)K1帶有可被檢(jian)測(ce)到的缺陷，軸承(cheng)(cheng)K2沒(mei)有缺陷，因而K2在上一檢(jian)測(ce)周期(qi)結束(shu)后沒(mei)有被分(fen)選(xuan)裝置(zhi)(zhi)推入回收箱。檢(jian)測(ce)周期(qi)初始狀態如圖7-53所示。
a. 檢測步驟1（圖7-54）檢測開始，氣缸S1伸展，磁化器下降，勵磁電流接(jie)通(tong)，軸承K1被吸緊。
b. 檢測(ce)(ce)(ce)步(bu)驟2（圖7-55）氣(qi)缸S1收縮，軸(zhou)承K1被(bei)抬(tai)起。氣(qi)缸P2收縮，軸(zhou)承K1被(bei)傳(chuan)送(song)至掃(sao)查(cha)(cha)(cha)工位。掃(sao)查(cha)(cha)(cha)電動機通(tong)電開(kai)始掃(sao)查(cha)(cha)(cha)，漏磁(ci)檢測(ce)(ce)(ce)軟(ruan)件啟動，采集數據并(bing)做出有(you)無缺(que)陷的判斷（這里假設K1有(you)缺(que)陷，因此系統將其判定為次品）。氣(qi)缸S2伸展，退磁(ci)器下降與上一(yi)周(zhou)期(qi)檢測(ce)(ce)(ce)完成的軸(zhou)承K2接觸，退磁(ci)器通(tong)電，對K2執行(xing)退磁(ci)工序。
c. 檢測(ce)步驟3（圖(tu)7-56）氣缸P1收(shou)縮，軸(zhou)承(cheng)K1被吸(xi)緊裝(zhuang)置傳送(song)至分選(xuan)工位，軸(zhou)承(cheng)K2被退(tui)磁器(qi)(qi)上的撥桿推至下料工位，氣缸S1伸展(zhan)，磁化器(qi)(qi)和退(tui)磁器(qi)(qi)斷電，軸(zhou)承(cheng)K1被吸(xi)緊裝(zhuang)置釋放。
d. 檢測步驟(zou)4（圖(tu)7-57）氣缸S1和S2收(shou)縮(suo)，由(you)于(yu)系統將軸承(cheng)K1判定為次品，分(fen)選裝置接(jie)收(shou)命令將軸承(cheng)K1推入到次品回收(shou)通道。
e. 檢測(ce)步驟(zou)5（圖7-58）氣缸P1和(he)P2伸展，磁化器和(he)退磁器回歸(gui)到(dao)原始(shi)位置，下(xia)一(yi)個(ge)被(bei)檢測(ce)的軸承K3被(bei)裝填(tian)到(dao)上(shang)料工位，等待下(xia)一(yi)個(ge)檢測(ce)周期。
四、現(xian)場應用
本檢測設備的(de)(de)驗(yan)收標準為實現(xian)對(dui)0.20mm寬(kuan)、0.03mm深裂紋(wen)的(de)(de)檢測，為此，制(zhi)作了刻有0.20mm寬(kuan)、0.03mm深貫穿式(shi)裂紋(wen)的(de)(de)測試(shi)(shi)樣品進行試(shi)(shi)驗(yan)，如圖(tu)7-59所示。
完成對檢(jian)測平臺的組裝后，在設備使用現場進行了樣(yang)品檢(jian)測試驗，檢(jian)測設備與測試信號分別如圖7-60和圖7-61所示。
從圖7-61所示的(de)檢(jian)測(ce)(ce)信(xin)號可以看出，該檢(jian)測(ce)(ce)設備在(zai)現(xian)場(chang)對測(ce)(ce)試樣品的(de)裂紋能夠(gou)準(zhun)確檢(jian)出，信(xin)號清晰可辨，加入補償比例后，一致(zhi)性(xing)良好，滿足輪轂(gu)軸(zhou)承漏(lou)磁檢(jian)測(ce)(ce)要求。
