2014年汽(qi)車(che)(che)工業(ye)經(jing)濟運行(xing)情況數據顯示(shi)，2014年我國累計生產汽(qi)車(che)(che)2372.29萬輛(liang)，同(tong)比增長7.3％，銷售汽(qi)車(che)(che)2349.19萬輛(liang)，同(tong)比增長6.9％。汽(qi)車(che)(che)輪(lun)(lun)轂(gu)(gu)軸(zhou)承(cheng)是汽(qi)車(che)(che)生產的必(bi)備(bei)零(ling)部(bu)件，按照平均1輛(liang)汽(qi)車(che)(che)使用(yong)4個輪(lun)(lun)轂(gu)(gu)軸(zhou)承(cheng)來估算，2014年全(quan)國消費的汽(qi)車(che)(che)輪(lun)(lun)轂(gu)(gu)軸(zhou)承(cheng)將近1億個。由此可見，汽(qi)車(che)(che)輪(lun)(lun)轂(gu)(gu)軸(zhou)承(cheng)的市場(chang)十分龐(pang)大(da)，這也為(wei)輪(lun)(lun)轂(gu)(gu)軸(zhou)承(cheng)相關配套產業(ye)帶來了很大(da)商機。
輪(lun)(lun)(lun)轂軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)單元汽(qi)車(che)(che)結(jie)構中，除了要(yao)具備(bei)軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)應有(you)(you)的(de)(de)(de)(de)支承(cheng)(cheng)(cheng)旋(xuan)(xuan)(xuan)轉(zhuan)軸(zhou)(zhou)(zhou)的(de)(de)(de)(de)作(zuo)用外，還肩負著(zhu)保證底(di)盤的(de)(de)(de)(de)結(jie)構強(qiang)度(du)及剛度(du)等任(ren)務。當(dang)輪(lun)(lun)(lun)轂軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)發生(sheng)早(zao)期(qi)失(shi)效時，輪(lun)(lun)(lun)轂軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)振動和噪(zao)聲將明(ming)顯(xian)增強(qiang)，結(jie)果就是(shi)汽(qi)車(che)(che)行駛過程中會有(you)(you)強(qiang)烈的(de)(de)(de)(de)震顫感，并且有(you)(you)較(jiao)大的(de)(de)(de)(de)噪(zao)聲產生(sheng)。而在目前廣泛使用的(de)(de)(de)(de)第(di)三代汽(qi)車(che)(che)輪(lun)(lun)(lun)轂軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)中，存在失(shi)效風險(xian)的(de)(de)(de)(de)重(zhong)要(yao)部位之(zhi)一是(shi)輪(lun)(lun)(lun)轂軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)旋(xuan)(xuan)(xuan)壓(ya)(ya)面(mian)。由于旋(xuan)(xuan)(xuan)壓(ya)(ya)成形面(mian)的(de)(de)(de)(de)作(zuo)用是(shi)保證軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)內外圈的(de)(de)(de)(de)緊(jin)密連(lian)接，因此(ci)(ci)一旦旋(xuan)(xuan)(xuan)壓(ya)(ya)面(mian)出(chu)現斷裂事故，將導(dao)致(zhi)軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)內外圈分(fen)離，進(jin)而導(dao)致(zhi)車(che)(che)輪(lun)(lun)(lun)與車(che)(che)體的(de)(de)(de)(de)分(fen)離，這將導(dao)致(zhi)十分(fen)嚴重(zhong)的(de)(de)(de)(de)事故。因此(ci)(ci)，及時準確(que)地發現輪(lun)(lun)(lun)轂軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)旋(xuan)(xuan)(xuan)壓(ya)(ya)面(mian)上的(de)(de)(de)(de)裂紋(wen)對于車(che)(che)輛行駛安(an)全性(xing)具有(you)(you)十分(fen)重(zhong)要(yao)的(de)(de)(de)(de)意義(yi)。一方面(mian)，汽(qi)車(che)(che)輪(lun)(lun)(lun)轂軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)旋(xuan)(xuan)(xuan)壓(ya)(ya)面(mian)對軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)結(jie)構強(qiang)度(du)十分(fen)重(zhong)要(yao)；另一方面(mian)，從(cong)公開的(de)(de)(de)(de)資料(liao)看(kan)，國內目前尚無(wu)適用于輪(lun)(lun)(lun)轂軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)旋(xuan)(xuan)(xuan)壓(ya)(ya)面(mian)無(wu)損檢(jian)(jian)測的(de)(de)(de)(de)專(zhuan)(zhuan)業設備(bei)。為此(ci)(ci)，介紹一套專(zhuan)(zhuan)用于汽(qi)車(che)(che)輪(lun)(lun)(lun)轂軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)旋(xuan)(xuan)(xuan)壓(ya)(ya)面(mian)無(wu)損檢(jian)(jian)測的(de)(de)(de)(de)設備(bei)。
一(yi)、磁化裝置(zhi)
磁(ci)化在漏磁(ci)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)中是實現檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)的第一步，這一步驟(zou)決定著被檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)對象能否產生出可被檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)和可被分辨的磁(ci)場(chang)信(xin)號(hao)，同時也左右了檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)信(xin)號(hao)的性能特性和檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)裝(zhuang)置的結構特性。
磁(ci)(ci)化裝(zhuang)置在漏(lou)(lou)磁(ci)(ci)檢(jian)測系(xi)統中的(de)(de)(de)(de)主要作用是對工件(jian)(jian)施加(jia)(jia)適當磁(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)，與缺(que)陷(xian)相(xiang)互作用后產(chan)生(sheng)漏(lou)(lou)磁(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)。這個施加(jia)(jia)的(de)(de)(de)(de)磁(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)應當滿足以下(xia)條件(jian)(jian)：磁(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)需要足夠(gou)均勻，從(cong)而使得測量(liang)信號與缺(que)陷(xian)特性(xing)之間(jian)具有良好的(de)(de)(de)(de)線性(xing)關(guan)系(xi)；磁(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)必須足夠(gou)強，從(cong)而可以在缺(que)陷(xian)處產(chan)生(sheng)一個可被測量(liang)的(de)(de)(de)(de)漏(lou)(lou)磁(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)；檢(jian)測范圍的(de)(de)(de)(de)磁(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)幅度必須相(xiang)同，以保證(zheng)檢(jian)測范圍內(nei)的(de)(de)(de)(de)相(xiang)同尺寸(cun)缺(que)陷(xian)產(chan)生(sheng)的(de)(de)(de)(de)信號幅值相(xiang)同。其中，設計磁(ci)(ci)化器(qi)(qi)時(shi)，首先要保證(zheng)能夠(gou)產(chan)生(sheng)足夠(gou)強度的(de)(de)(de)(de)漏(lou)(lou)磁(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)，其次應當考慮減小磁(ci)(ci)化器(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)尺寸(cun)和質量(liang)，以節約成本(ben)并簡化設備的(de)(de)(de)(de)結構。
1. 磁化方式
工(gong)件(jian)的(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)方式按(an)照勵(li)(li)磁(ci)(ci)(ci)源(yuan)來劃(hua)分主要(yao)有(you)(you)(you)三種。直流(liu)(liu)磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)較為均(jun)勻(yun)，且能夠通過(guo)調節勵(li)(li)磁(ci)(ci)(ci)電(dian)流(liu)(liu)的(de)(de)大小(xiao)方便地調整勵(li)(li)磁(ci)(ci)(ci)強度(du)，能夠把工(gong)件(jian)有(you)(you)(you)效(xiao)(xiao)飽和磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)。交流(liu)(liu)磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)具有(you)(you)(you)趨膚效(xiao)(xiao)應，它的(de)(de)檢測深度(du)與磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)電(dian)流(liu)(liu)的(de)(de)頻(pin)率密(mi)切相關，無(wu)法激發工(gong)件(jian)內部或內壁缺(que)陷的(de)(de)漏磁(ci)(ci)(ci)場，不過(guo)它對(dui)工(gong)件(jian)表面的(de)(de)缺(que)陷具有(you)(you)(you)很好的(de)(de)靈(ling)敏度(du)。永磁(ci)(ci)(ci)磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)法作為勵(li)(li)磁(ci)(ci)(ci)磁(ci)(ci)(ci)源(yuan)時，它的(de)(de)效(xiao)(xiao)果相當于固定電(dian)流(liu)(liu)值的(de)(de)直流(liu)(liu)磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)。
磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)方法按照(zhao)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)形態來分(fen)(fen)又(you)可以分(fen)(fen)為穿(chuan)過(guo)(guo)式磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)與磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)軛(e)(e)(e)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)。穿(chuan)過(guo)(guo)式磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)主(zhu)(zhu)要(yao)是(shi)指將(jiang)工(gong)件(jian)置(zhi)于(yu)一個(ge)(ge)或(huo)者多(duo)個(ge)(ge)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)線(xian)圈的(de)(de)(de)(de)軸線(xian)上，使磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)力線(xian)經過(guo)(guo)工(gong)件(jian)內部(bu)及外(wai)部(bu)空(kong)氣后(hou)形成一個(ge)(ge)完整的(de)(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)回路，其優點是(shi)結構十(shi)分(fen)(fen)簡(jian)潔，且磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)器與被磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)工(gong)件(jian)不需(xu)要(yao)直接接觸(chu)。磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)軛(e)(e)(e)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)主(zhu)(zhu)要(yao)是(shi)指利(li)用鐵磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)性的(de)(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)軛(e)(e)(e)結合工(gong)件(jian)的(de)(de)(de)(de)形狀(zhuang)搭建一個(ge)(ge)理想的(de)(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)回路完成磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)任(ren)務，其優點是(shi)能夠適應多(duo)變的(de)(de)(de)(de)工(gong)件(jian)形狀(zhuang)，缺點是(shi)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)均勻性不如遠(yuan)場磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)。基(ji)于(yu)輪轂軸承旋壓面空(kong)間狹(xia)小且與其他部(bu)件(jian)相連(lian)的(de)(de)(de)(de)結構特點，磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)軛(e)(e)(e)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)方法顯然更能適應其復雜(za)的(de)(de)(de)(de)形狀(zhuang)及檢測位(wei)置(zhi)。
2. 磁化裝置
a. 磁(ci)軛
首先應該確定磁(ci)軛(e)的基(ji)本形狀。根(gen)據(ju)鋼(gang)管軸向裂(lie)(lie)紋磁(ci)化的思路，對于旋壓面的徑向裂(lie)(lie)紋，初步設計了兩種基(ji)本的磁(ci)軛(e)方(fang)案，如圖(tu)7-35所示。
兩個方(fang)(fang)案(an)理論上都(dou)可以在(zai)(zai)旋壓(ya)面(mian)上施加繞周向的磁(ci)(ci)(ci)場(chang)，圖(tu)(tu)7-35a所(suo)(suo)示為非對(dui)稱(cheng)形(xing)式，圖(tu)(tu)7-35b所(suo)(suo)示為對(dui)稱(cheng)形(xing)式。在(zai)(zai)磁(ci)(ci)(ci)化(hua)線圈的安匝數(shu)相同(tong)的情(qing)況下，圖(tu)(tu)7-35a所(suo)(suo)示方(fang)(fang)案(an)會在(zai)(zai)圖(tu)(tu)中(zhong)(zhong)所(suo)(suo)示的狹(xia)窄區(qu)(qu)形(xing)成一片磁(ci)(ci)(ci)場(chang)較強(qiang)的區(qu)(qu)域，但另一側(ce)的磁(ci)(ci)(ci)場(chang)相對(dui)來說會明顯偏(pian)弱，而圖(tu)(tu)7-35b所(suo)(suo)示方(fang)(fang)案(an)雖(sui)然沒有這種(zhong)聚焦效應，但其(qi)優點是磁(ci)(ci)(ci)化(hua)場(chang)對(dui)稱(cheng)分布，這對(dui)探(tan)頭的布置(zhi)(zhi)(zhi)來說很(hen)重要。若采用(yong)(yong)圖(tu)(tu)7-35a所(suo)(suo)示的方(fang)(fang)案(an)，則探(tan)頭只能(neng)布置(zhi)(zhi)(zhi)在(zai)(zai)圖(tu)(tu)中(zhong)(zhong)磁(ci)(ci)(ci)場(chang)強(qiang)的位置(zhi)(zhi)(zhi)，如(ru)果兩側(ce)都(dou)布置(zhi)(zhi)(zhi)探(tan)頭，則會出現檢測(ce)靈(ling)敏(min)度(du)差異(yi)。由于旋壓(ya)面(mian)區(qu)(qu)域本就(jiu)空間狹(xia)小，為了(le)能(neng)夠充(chong)分利用(yong)(yong)空間進行探(tan)頭布置(zhi)(zhi)(zhi)，故(gu)采用(yong)(yong)圖(tu)(tu)7-35b所(suo)(suo)示的磁(ci)(ci)(ci)軛方(fang)(fang)案(an)。
b. 磁路
磁路分析的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)依據(ju)被磁化(hua)工件內部的(de)(de)理(li)想磁化(hua)強度，推導出理(li)想的(de)(de)直(zhi)流磁化(hua)線圈的(de)(de)規格(ge)和通(tong)電電流的(de)(de)選擇，兩者綜合起(qi)來就是(shi)線圈的(de)(de)安匝數。
圖(tu)7-36a所示為(wei)(wei)初步設計的徑向(xiang)裂紋磁化器模(mo)型(xing)。其(qi)(qi)中為(wei)(wei)了簡化計算(suan)，將輪轂(gu)軸(zhou)承(cheng)(cheng)旋壓面從軸(zhou)承(cheng)(cheng)整體中分離出來，輪轂(gu)軸(zhou)承(cheng)(cheng)的其(qi)(qi)他(ta)部分對(dui)(dui)磁化的影響(xiang)將在(zai)基本計算(suan)結束后(hou)予以修(xiu)正。圖(tu)7-36b所示為(wei)(wei)該(gai)磁化器模(mo)型(xing)所對(dui)(dui)應的等(deng)效磁路模(mo)型(xing)。
等效(xiao)模型中，εm為(wei)(wei)(wei)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)線(xian)圈的(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)動勢（即(ji)安匝數），Riron為(wei)(wei)(wei)左(zuo)半邊磁(ci)(ci)(ci)(ci)軛的(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)阻，R'iro為(wei)(wei)(wei)iron右半邊磁(ci)(ci)(ci)(ci)軛的(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)阻，Rair為(wei)(wei)(wei)圖7-36a中空(kong)氣隙的(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)阻，Rhub為(wei)(wei)(wei)輪(lun)轂軸(zhou)承旋壓面(mian)(mian)的(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)阻，Φ為(wei)(wei)(wei)m干路磁(ci)(ci)(ci)(ci)通(tong)，Φair為(wei)(wei)(wei)通(tong)過(guo)空(kong)氣隙的(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)通(tong)，Φhub為(wei)(wei)(wei)通(tong)過(guo)軸(zhou)承旋壓面(mian)(mian)的(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)通(tong)。圖7-37所示為(wei)(wei)(wei)標準(zhun)軸(zhou)承鋼GCr15的(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)特(te)性曲線(xian)。
取飽和區(qu)的(de)磁場強(qiang)度H=12000A/m作(zuo)為工件內部目(mu)標磁場強(qiang)度，從(cong)圖7-37中的(de)B-H曲線(xian)可以(yi)得(de)到(dao)此(ci)時工件內的(de)磁感應強(qiang)度μ-H曲線(xian)可以(yi)得(de)到(dao)此(ci)時材料的(de)相對(dui)磁導率
磁路(lu)中各(ge)構件的已知(zhi)基本參(can)數見(jian)表(biao)7-3。
輪轂軸承旋壓面的(de)橫截面積，由此可以算(suan)得(de)，基于這一(yi)結(jie)果，根(gen)據磁阻計算(suan)公(gong)式推導得(de)到表7-4中的(de)參(can)數。
最后算(suan)得(de)（安匝(za)）。這是初步計算(suan)得(de)到(dao)(dao)的(de)結果，上述計算(suan)是基于旋壓(ya)(ya)面(mian)從輪(lun)轂(gu)軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)整體中分離出來后的(de)簡化模(mo)型，而實際(ji)上旋壓(ya)(ya)面(mian)是輪(lun)轂(gu)軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)內(nei)圈的(de)一部(bu)分，且旋壓(ya)(ya)面(mian)與(yu)軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)外(wai)圈也(ye)有直接接觸，因而實際(ji)上有相當部(bu)分的(de)磁(ci)通(tong)是從其他部(bu)位流過的(de)。根據經驗(yan)，將(jiang)計算(suan)結果得(de)到(dao)(dao)的(de)安匝(za)數乘以2之后可以完全保證達到(dao)(dao)預計的(de)磁(ci)化強度(du)，最終確定的(de)安匝(za)數為Einal=28m≈700安匝(za)。
c. 磁化(hua)器
先是(shi)確(que)(que)(que)定(ding)線(xian)(xian)圈(quan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)匝數(shu)(shu)。在(zai)(zai)上文的(de)(de)(de)(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)路計算中得到的(de)(de)(de)(de)(de)(de)參(can)數(shu)(shu)依據(ju)是(shi)安匝數(shu)(shu)，但(dan)并沒(mei)有確(que)(que)(que)定(ding)具體的(de)(de)(de)(de)(de)(de)線(xian)(xian)圈(quan)匝數(shu)(shu)。在(zai)(zai)安匝數(shu)(shu)一定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)條件下，線(xian)(xian)圈(quan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)匝數(shu)(shu)和勵(li)(li)磁(ci)(ci)(ci)電流(liu)成反(fan)比關(guan)系。勵(li)(li)磁(ci)(ci)(ci)電流(liu)偏大(da)時，線(xian)(xian)圈(quan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)熱(re)功(gong)率(lv)會增(zeng)大(da)，根據(ju)焦(jiao)耳定(ding)律，電流(liu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)小(xiao)幅度(du)增(zeng)大(da)都會導致發(fa)熱(re)功(gong)率(lv)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)明顯增(zeng)加，因而(er)(er)在(zai)(zai)確(que)(que)(que)定(ding)勵(li)(li)磁(ci)(ci)(ci)線(xian)(xian)圈(quan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)匝數(shu)(shu)時，應當遵循的(de)(de)(de)(de)(de)(de)原則是(shi)：在(zai)(zai)磁(ci)(ci)(ci)化器體積允(yun)許的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況下，盡力增(zeng)加匝數(shu)(shu)，從而(er)(er)減小(xiao)勵(li)(li)磁(ci)(ci)(ci)所需的(de)(de)(de)(de)(de)(de)電流(liu)，以控制勵(li)(li)磁(ci)(ci)(ci)線(xian)(xian)圈(quan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)熱(re)量(liang)在(zai)(zai)安全合理的(de)(de)(de)(de)(de)(de)范圍(wei)內。這里確(que)(que)(que)定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)化線(xian)(xian)圈(quan)匝數(shu)(shu)是(shi)400匝，勵(li)(li)磁(ci)(ci)(ci)電流(liu)小(xiao)于2A，采用(yong)φ1.7mm線(xian)(xian)徑的(de)(de)(de)(de)(de)(de)銅線(xian)(xian)進行繞制。
其次是(shi)線(xian)圈(quan)的散(san)(san)熱(re)(re)問題(ti)。緩解線(xian)圈(quan)的發(fa)熱(re)(re)問題(ti)一般(ban)(ban)有兩(liang)大類(lei)措施：一類(lei)是(shi)用(yong)(yong)熱(re)(re)的良(liang)導體（一般(ban)(ban)是(shi)金屬）將(jiang)線(xian)圈(quan)發(fa)出的熱(re)(re)量(liang)分散(san)(san)開來，增加(jia)整體的散(san)(san)熱(re)(re)面積；另(ling)一類(lei)是(shi)流體冷卻法，采用(yong)(yong)風(feng)冷或水(shui)冷的方式加(jia)速熱(re)(re)量(liang)的擴散(san)(san)，電氣設備中(zhong)一般(ban)(ban)用(yong)(yong)風(feng)冷的方法。實際應用(yong)(yong)中(zhong)往往兩(liang)種方法一起使(shi)用(yong)(yong)，采用(yong)(yong)不銹(xiu)鋼外殼來分散(san)(san)磁化線(xian)圈(quan)的熱(re)(re)量(liang)，用(yong)(yong)風(feng)扇來實現風(feng)冷。
按(an)照上述原則制作(zuo)的磁(ci)化器實物(wu)如圖7-38所(suo)示。
二(er)、檢測探(tan)頭
1. 輪轂軸承(cheng)旋壓面檢測分析
a. 輪轂軸承旋壓(ya)面檢測特點
輪轂軸(zhou)承旋壓面的(de)檢(jian)測(ce)與普通(tong)的(de)軸(zhou)承套圈檢(jian)測(ce)存(cun)在(zai)著顯著的(de)不同。
首先，輪轂軸(zhou)承(cheng)旋壓(ya)面的(de)回(hui)(hui)(hui)轉母線為曲線，而(er)普通的(de)軸(zhou)承(cheng)套(tao)圈端面的(de)回(hui)(hui)(hui)轉母線為直線，因而(er)相(xiang)對來說，實現對輪轂軸(zhou)承(cheng)旋壓(ya)面的(de)全覆蓋檢測具有較高的(de)難度(du)，軸(zhou)承(cheng)旋壓(ya)面的(de)探靴形狀(zhuang)需要契(qi)合(he)其回(hui)(hui)(hui)轉面的(de)特(te)殊形狀(zhuang)，如(ru)圖7-39所(suo)示。
其次，輪轂軸承旋(xuan)壓面各個(ge)部(bu)位曲率有(you)(you)很大差別(bie)，為了確保每個(ge)傳(chuan)感(gan)器能夠準(zhun)確有(you)(you)效地貼合旋(xuan)壓面，需要設(she)計帶(dai)有(you)(you)獨立浮動功能的傳(chuan)感(gan)器陣列，以保證檢測的準(zhun)確性。
b. 旋(xuan)壓(ya)面缺陷位(wei)置
由于旋(xuan)壓(ya)面(mian)(mian)本身形狀較復(fu)雜，將其劃分為(wei)3個(ge)差異比(bi)較大的(de)部(bu)位(wei)(wei)，并進行命名，如圖(tu)7-40所示。其中(zhong)，內圓角面(mian)(mian)是(shi)指旋(xuan)壓(ya)面(mian)(mian)內側半徑(jing)為(wei)R5mm的(de)圓角部(bu)位(wei)(wei)，這(zhe)一(yi)部(bu)位(wei)(wei)曲率較大；中(zhong)間平面(mian)(mian)是(shi)指旋(xuan)壓(ya)面(mian)(mian)最上端(duan)的(de)平臺位(wei)(wei)置，這(zhe)一(yi)部(bu)位(wei)(wei)近(jin)似為(wei)平面(mian)(mian)；外(wai)側坡面(mian)(mian)為(wei)旋(xuan)壓(ya)面(mian)(mian)最外(wai)側部(bu)位(wei)(wei)，這(zhe)一(yi)部(bu)位(wei)(wei)有一(yi)定的(de)弧度，但曲率較小(xiao)。
c. 旋(xuan)壓面(mian)缺陷類型
旋(xuan)壓(ya)面的基本(ben)缺(que)(que)陷(xian)(xian)類型主(zhu)要(yao)包括裂紋以(yi)及旋(xuan)壓(ya)面受到磕碰后留下的麻(ma)點凹(ao)坑類缺(que)(que)陷(xian)(xian)，其中又以(yi)裂紋為最主(zhu)要(yao)缺(que)(que)陷(xian)(xian)，兩種缺(que)(que)陷(xian)(xian)的示(shi)意圖如(ru)圖7-41所(suo)示(shi)。由于缺(que)(que)陷(xian)(xian)尺寸(cun)較小(xiao)，因此圖中對缺(que)(que)陷(xian)(xian)的輪廓進行了勾勒(le)，以(yi)便清楚地顯示(shi)缺(que)(que)陷(xian)(xian)。
裂(lie)紋的(de)(de)潛在危害(hai)在于，徑(jing)向裂(lie)紋一旦擴展到一定程度，旋壓面的(de)(de)整體形狀將發生顯著改變(bian)，使得輪轂軸(zhou)承內外圈(quan)與滾珠之(zhi)間無(wu)法實(shi)現無(wu)縫(feng)隙的(de)(de)貼(tie)合(he)，從而(er)造成輪轂軸(zhou)承內外圈(quan)的(de)(de)晃動(dong)，產生噪(zao)聲并影響(xiang)汽車行駛的(de)(de)穩定性。
凹坑的(de)(de)潛在危(wei)害在于(yu)，凹坑如果擴(kuo)展到一定程(cheng)度，旋壓面有可(ke)能(neng)部分(fen)脫落，使(shi)得軸(zhou)承(cheng)內外(wai)圈之間的(de)(de)壓緊力顯著下降，在一定的(de)(de)載荷下可(ke)能(neng)造(zao)(zao)成(cheng)軸(zhou)承(cheng)內外(wai)圈分(fen)離，也就是說會造(zao)(zao)成(cheng)汽車(che)的(de)(de)車(che)輪(lun)與車(che)軸(zhou)分(fen)離，后果十分(fen)嚴重。
2. 探(tan)頭
在(zai)漏(lou)磁(ci)檢(jian)測中(zhong)，探頭(tou)主要肩負著以下功能要求：
a. 保(bao)證傳感器與被檢測對象(xiang)的良(liang)好接(jie)觸。這(zhe)一功(gong)能主要(yao)靠探(tan)(tan)靴的浮動(dong)(dong)跟蹤能力來實現，不(bu)同的傳感器以及不(bu)同的檢測對象(xiang)對探(tan)(tan)靴浮動(dong)(dong)的要(yao)求不(bu)同，基(ji)本的原則是：既要(yao)保(bao)證傳感器保(bao)持最佳檢測姿態，又要(yao)盡量減少(shao)運動(dong)(dong)自由度(du)。
b. 保證(zheng)一定的(de)(de)提離值。設(she)定提離值的(de)(de)目的(de)(de)是在探(tan)頭(tou)磨(mo)損較為劇烈的(de)(de)場(chang)合，避免傳(chuan)感(gan)器(qi)與被檢測工(gong)件直接摩(mo)擦而損壞，而提離值一般由探(tan)靴的(de)(de)浮動功(gong)能及傳(chuan)感(gan)器(qi)在探(tan)靴內的(de)(de)等距離封裝(zhuang)來保證(zheng)。
c. 保證傳感器(qi)對(dui)工件的覆(fu)蓋率，實(shi)際檢測(ce)中往往通過(guo)布置合(he)(he)適的傳感器(qi)陣列形成線狀檢測(ce)探(tan)頭，配(pei)合(he)(he)合(he)(he)適的掃(sao)查運動，實(shi)現對(dui)被檢測(ce)工件的全覆(fu)蓋檢測(ce)。
①. 傳(chuan)感器陣(zhen)列(lie)(lie)設計 在(zai)輪轂軸承旋壓(ya)(ya)面的(de)漏磁檢測中，首先要選擇(ze)合適的(de)傳(chuan)感器陣(zhen)列(lie)(lie)以保證(zheng)傳(chuan)感器對(dui)旋壓(ya)(ya)面的(de)全(quan)覆蓋(gai)。基本思路(lu)是覆蓋(gai)旋壓(ya)(ya)面的(de)一條回轉母線，如圖7-42所(suo)示，配合回轉掃查運動，即(ji)可實現(xian)對(dui)整個旋壓(ya)(ya)面的(de)全(quan)覆蓋(gai)檢測。
設L為旋(xuan)壓(ya)面回轉母線的(de)(de)長(chang)度，l．為單個(ge)磁頭傳(chuan)感(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)(de)覆(fu)蓋寬(kuan)度，所(suo)需(xu)傳(chuan)感(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)個(ge)數(shu)為N，若要求傳(chuan)感(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)覆(fu)蓋范圍之(zhi)間有20％的(de)(de)重疊率(lv)，則應滿足下式要求：Nlg≥120%LL。旋(xuan)壓(ya)面回轉母線的(de)(de)長(chang)度L≈12mm，單個(ge)磁頭傳(chuan)感(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)(de)覆(fu)蓋寬(kuan)度，則所(suo)需(xu)的(de)(de)最少傳(chuan)感(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)個(ge)數(shu)。由于旋(xuan)壓(ya)面的(de)(de)空(kong)間非常狹(xia)(xia)小，傳(chuan)感(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)密集排列會給探靴(xue)制作工(gong)藝(yi)帶(dai)來較大難度。為了(le)避免這一問題(ti)，采用4個(ge)傳(chuan)感(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)分散布(bu)置到旋(xuan)壓(ya)面兩端的(de)(de)方法，充分利用狹(xia)(xia)小的(de)(de)空(kong)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(mei)(mei)個(ge)(ge)傳感(gan)(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)對(dui)旋(xuan)壓(ya)面的(de)(de)良好接觸，無法采用(yong)常見的(de)(de)整體式探靴浮(fu)(fu)動方(fang)案，因(yin)為(wei)分(fen)散式傳感(gan)(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)陣列中(zhong)的(de)(de)每(mei)(mei)個(ge)(ge)傳感(gan)(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)所(suo)覆蓋的(de)(de)旋(xuan)壓(ya)面部位(wei)的(de)(de)曲率不同，因(yin)而(er)各個(ge)(ge)傳感(gan)(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)與旋(xuan)壓(ya)面的(de)(de)接觸狀態(tai)有(you)很大的(de)(de)差異(yi)。要保證每(mei)(mei)個(ge)(ge)傳感(gan)(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)的(de)(de)有(you)效浮(fu)(fu)動，只能采用(yong)分(fen)散式的(de)(de)浮(fu)(fu)動方(fang)案，即為(wei)每(mei)(mei)個(ge)(ge)傳感(gan)(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)配備獨立的(de)(de)浮(fu)(fu)動結構。
為(wei)了實現每個傳(chuan)感(gan)(gan)器的(de)(de)(de)獨立浮(fu)(fu)動(dong)(dong)，采用如圖7-43所(suo)示(shi)的(de)(de)(de)探(tan)頭芯體。芯體一側(ce)設(she)計(ji)了容(rong)納傳(chuan)感(gan)(gan)器的(de)(de)(de)開槽，槽底部放置了微型(xing)彈簧，能夠實現每個傳(chuan)感(gan)(gan)器的(de)(de)(de)獨立浮(fu)(fu)動(dong)(dong)，浮(fu)(fu)動(dong)(dong)行(xing)程達(da)到2mm，由于旋(xuan)壓面的(de)(de)(de)形狀精確且表面潔凈，這一浮(fu)(fu)動(dong)(dong)行(xing)程完全能夠滿足傳(chuan)感(gan)(gan)器緊(jin)貼(tie)旋(xuan)壓面的(de)(de)(de)需求。
探(tan)頭芯體裝入(ru)探(tan)靴殼體，采用膠封工藝(yi)后即可獲得完整(zheng)的探(tan)頭，如圖7-44所示。
經過(guo)測試(shi)，探頭(tou)與旋壓面(mian)的貼(tie)合狀(zhuang)態(tai)良好，傳感器(qi)的浮動(dong)結(jie)構能夠(gou)順暢(chang)工作，能夠(gou)保證平穩的檢測。探頭(tou)貼(tie)合狀(zhuang)態(tai)示(shi)意圖如(ru)圖7-45所示(shi)。
③. 探頭(tou)(tou)(tou)與(yu)磁(ci)(ci)化(hua)器(qi)一體化(hua) 由于旋壓(ya)面(mian)區域空間(jian)(jian)十(shi)分(fen)狹小，探頭(tou)(tou)(tou)與(yu)磁(ci)(ci)化(hua)器(qi)在空間(jian)(jian)上難(nan)以分(fen)開布置，因此需要進行探頭(tou)(tou)(tou)與(yu)磁(ci)(ci)化(hua)器(qi)的一體化(hua)設計(ji)。通過協調探靴(xue)(xue)外殼的厚度(du)與(yu)磁(ci)(ci)化(hua)器(qi)兩極靴(xue)(xue)間(jian)(jian)的距離，將探頭(tou)(tou)(tou)整(zheng)體布置在磁(ci)(ci)化(hua)器(qi)兩極靴(xue)(xue)之間(jian)(jian)的位置上，加裝固定(ding)裝置后，成功地實現探頭(tou)(tou)(tou)與(yu)磁(ci)(ci)化(hua)器(qi)的一體化(hua)，裝置結構(gou)如圖7-46所示。
三、檢測平臺(tai)
1. 總體方案
輪轂軸承旋(xuan)壓(ya)面漏磁檢測裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)(zhi)由磁化裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)(zhi)、探頭裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)(zhi)、傳送裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)(zhi)、采集電路、計(ji)算機及(ji)采集軟(ruan)件、分選裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)(zhi)和退磁裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)(zhi)組(zu)成，總體框架如圖7-47所示。
2. 檢(jian)測平臺
按照(zhao)上述(shu)框架(jia)，旋壓輪轂軸承(cheng)漏磁檢(jian)測(ce)平臺的總體效(xiao)果圖如圖7-48所示。
a. 吸緊模(mo)塊(kuai)
旋壓輪轂(gu)軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)在(zai)(zai)(zai)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)過(guo)程中需(xu)要(yao)被(bei)準確放置(zhi)在(zai)(zai)(zai)若干個位置(zhi)，分別完成(cheng)掃(sao)查、分選和(he)退磁(ci)(ci)等(deng)工(gong)序(xu)，因而有必要(yao)布置(zhi)一(yi)(yi)個抓(zhua)(zhua)緊(jin)(jin)模塊對旋壓軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)進(jin)行(xing)(xing)抓(zhua)(zhua)取(qu)。利用磁(ci)(ci)軛式磁(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)器(qi)能(neng)夠與被(bei)磁(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)工(gong)件之間產(chan)生很大吸(xi)力(li)的特點，直(zhi)接用磁(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)器(qi)完成(cheng)抓(zhua)(zhua)緊(jin)(jin)功能(neng)。采用這(zhe)一(yi)(yi)方法(fa)可(ke)(ke)以使(shi)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)平臺更加(jia)(jia)緊(jin)(jin)湊(cou)簡潔。一(yi)(yi)般情(qing)況(kuang)下，磁(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)器(qi)只(zhi)需(xu)要(yao)通以1A的電流就(jiu)可(ke)(ke)以產(chan)生足(zu)以克服(fu)軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)重力(li)的吸(xi)緊(jin)(jin)力(li)，而在(zai)(zai)(zai)實際的漏磁(ci)(ci)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)過(guo)程中，用來(lai)對工(gong)件進(jin)行(xing)(xing)磁(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)的電流一(yi)(yi)般設定為(wei)2～3A，因而這(zhe)一(yi)(yi)方案(an)完全可(ke)(ke)以滿足(zu)吸(xi)緊(jin)(jin)力(li)要(yao)求。在(zai)(zai)(zai)測(ce)(ce)(ce)試過(guo)程中發現，在(zai)(zai)(zai)吸(xi)緊(jin)(jin)時若軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)旋壓面與磁(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)器(qi)極靴直(zhi)接接觸，則由于兩者吸(xi)力(li)過(guo)大而造成(cheng)接觸面摩(mo)擦(ca)力(li)過(guo)大，軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)與磁(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)器(qi)之間無(wu)(wu)法(fa)相對轉動(dong)，這(zhe)不符合后(hou)續掃(sao)查動(dong)作的要(yao)求，并且在(zai)(zai)(zai)磁(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)器(qi)斷電之后(hou)，由于磁(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)器(qi)極靴在(zai)(zai)(zai)一(yi)(yi)段時間內剩(sheng)磁(ci)(ci)較大，造成(cheng)軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)無(wu)(wu)法(fa)被(bei)立即(ji)釋(shi)放，給檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)工(gong)序(xu)的銜接帶來(lai)不利影響(xiang)。為(wei)了(le)消除這(zhe)一(yi)(yi)不良影響(xiang)，設計(ji)了(le)圖7-49所示的鋁合金材質的定位塊，其作用是在(zai)(zai)(zai)磁(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)器(qi)與軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)吸(xi)緊(jin)(jin)時將兩者隔開一(yi)(yi)定距離，避免產(chan)生過(guo)大摩(mo)擦(ca)力(li)，同(tong)時消除磁(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)器(qi)斷電后(hou)極靴剩(sheng)磁(ci)(ci)對軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)的影響(xiang)。經測(ce)(ce)(ce)試，加(jia)(jia)裝定位塊后(hou)，軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)與磁(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)器(qi)可(ke)(ke)以實現相對轉動(dong)，且磁(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)器(qi)斷電后(hou)軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)被(bei)立即(ji)釋(shi)放，滿足(zu)了(le)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)流程的需(xu)要(yao)。
b. 掃查(cha)與分選模塊(kuai)
在探頭設計過程(cheng)中(zhong)已經用傳感器陣(zhen)列實(shi)現(xian)了對旋(xuan)(xuan)壓面(mian)回轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)母線的(de)覆蓋(gai)，因(yin)此掃(sao)查機(ji)構只(zhi)需要(yao)為(wei)軸承提供(gong)一個旋(xuan)(xuan)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)運動即可實(shi)現(xian)對旋(xuan)(xuan)壓面(mian)的(de)全覆蓋(gai)掃(sao)查。如圖7-50所示，本裝(zhuang)置(zhi)利(li)用輪(lun)轂(gu)軸承內圈法(fa)蘭上自(zi)帶的(de)螺釘，用電動機(ji)（安裝(zhuang)在底板下方(fang)）驅動一個旋(xuan)(xuan)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)撥桿(gan)來為(wei)軸承提供(gong)旋(xuan)(xuan)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)運動。
在(zai)對輪轂軸承旋壓面進行(xing)檢測后，若發現有缺(que)陷(xian)工(gong)件，需要將其及時分(fen)(fen)選出來，因(yin)而緊接著掃(sao)查模塊布置了分(fen)(fen)選模塊。分(fen)(fen)選裝置如圖7-51所示(shi)，采(cai)用撥(bo)桿式分(fen)(fen)選，由安裝在(zai)底(di)板下方的(de)氣缸驅動，分(fen)(fen)選動作可以將疑似帶缺(que)陷(xian)軸承推(tui)入與檢測流水線相(xiang)垂直(zhi)的(de)缺(que)陷(xian)品通道。
c. 傳送(song)模塊
傳送模塊包含水(shui)平傳送與升(sheng)降傳送。水(shui)平傳送用(yong)于完(wan)成(cheng)軸(zhou)承在各個工(gong)位之(zhi)間的轉(zhuan)換(huan)，升(sheng)降傳送用(yong)于滿足具(ju)體工(gong)位對軸(zhou)承高度的需要(yao)(yao)，掃查工(gong)位要(yao)(yao)求(qiu)軸(zhou)承處于懸空狀態(tai)以保證順(shun)暢旋轉(zhuan)，分選(xuan)工(gong)位和退磁工(gong)位則要(yao)(yao)求(qiu)軸(zhou)承放置在底板上。
在整個檢(jian)測(ce)過程中，軸承(cheng)需要(yao)經過上(shang)料工(gong)(gong)位(wei)、掃查(cha)工(gong)(gong)位(wei)、分(fen)選工(gong)(gong)位(wei)和下料工(gong)(gong)位(wei)共4個工(gong)(gong)位(wei)，即水平方(fang)向上(shang)軸承(cheng)要(yao)準確地(di)在4個不同位(wei)置停留。實現這(zhe)一功能有兩種方(fang)案：①. 采用(yong)絲杠螺母機構(gou)提(ti)(ti)供(gong)水平運動，使用(yong)光電感(gan)應(ying)開(kai)關進行(xing)位(wei)置控(kong)制(zhi)；②. 采用(yong)水平布置的串(chuan)聯(lian)氣缸(gang)提(ti)(ti)供(gong)動力，靠各個氣缸(gang)行(xing)程的組(zu)合(he)來(lai)實現位(wei)置控(kong)制(zhi)。
對(dui)比兩種方(fang)(fang)案(an)(an)，方(fang)(fang)案(an)(an)①. 采用(yong)電子(zi)方(fang)(fang)式實(shi)現位(wei)置控制，方(fang)(fang)案(an)(an)②. 采用(yong)機械(xie)式位(wei)置控制。相對(dui)來說，方(fang)(fang)案(an)(an)②成本更低，可(ke)靠(kao)性更高，且裝(zhuang)置體(ti)積(ji)可(ke)以做得比較小(xiao)，因此(ci)采用(yong)后一(yi)種方(fang)(fang)案(an)(an)。
傳送(song)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)采用(yong)一對行(xing)程為(wei)200mm的(de)氣(qi)(qi)(qi)(qi)缸進(jin)行(xing)串聯安裝(zhuang)(zhuang)，吸緊裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)和(he)退磁(ci)器布置(zhi)在(zai)如圖7-52所示的(de)位(wei)(wei)(wei)(wei)置(zhi)。為(wei)了方便描述，為(wei)每個氣(qi)(qi)(qi)(qi)缸進(jin)行(xing)了編號，水平氣(qi)(qi)(qi)(qi)缸為(wei)P1和(he)P2，豎直(zhi)氣(qi)(qi)(qi)(qi)缸為(wei)S1和(he)S2。氣(qi)(qi)(qi)(qi)缸P1和(he)P2同(tong)時(shi)(shi)伸(shen)展時(shi)(shi)，吸緊裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)夾持軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)位(wei)(wei)(wei)(wei)置(zhi)A（上料(liao)工(gong)位(wei)(wei)(wei)(wei)）；氣(qi)(qi)(qi)(qi)缸P1伸(shen)展P2收(shou)縮時(shi)(shi)，軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)被移動至位(wei)(wei)(wei)(wei)置(zhi)B（掃(sao)查工(gong)位(wei)(wei)(wei)(wei)）；氣(qi)(qi)(qi)(qi)缸P1和(he)P2同(tong)時(shi)(shi)收(shou)縮時(shi)(shi)，軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)被移動至位(wei)(wei)(wei)(wei)置(zhi)C（分選(xuan)工(gong)位(wei)(wei)(wei)(wei)）。一個周期結(jie)束后，軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)未被直(zhi)接送(song)入(ru)位(wei)(wei)(wei)(wei)置(zhi)D（下(xia)料(liao)工(gong)位(wei)(wei)(wei)(wei)），等(deng)待下(xia)一周期氣(qi)(qi)(qi)(qi)缸P1收(shou)縮時(shi)(shi)由安裝(zhuang)(zhuang)在(zai)退磁(ci)器上的(de)撥(bo)桿將軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)從位(wei)(wei)(wei)(wei)置(zhi)C推入(ru)位(wei)(wei)(wei)(wei)置(zhi)D。氣(qi)(qi)(qi)(qi)缸S1和(he)S2用(yong)于實現(xian)吸緊裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)和(he)退磁(ci)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)的(de)升降，滿足(zu)各工(gong)位(wei)(wei)(wei)(wei)中對軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)高度的(de)要(yao)求。
3. 檢(jian)測流(liu)程
每個檢測(ce)(ce)周(zhou)期(qi)開始時(shi)，氣(qi)缸P1和P2處于伸展狀態，氣(qi)缸S1和S2處于收縮(suo)狀態，檢測(ce)(ce)平臺的上料工(gong)位放置(zhi)(zhi)著剛剛被填充進來的待檢測(ce)(ce)軸(zhou)承(cheng)K1，分(fen)選工(gong)位上放置(zhi)(zhi)著上一(yi)(yi)周(zhou)期(qi)已經完成(cheng)檢測(ce)(ce)的軸(zhou)承(cheng)K2，這(zhe)里假設(she)軸(zhou)承(cheng)K1帶(dai)有(you)可被檢測(ce)(ce)到的缺陷，軸(zhou)承(cheng)K2沒有(you)缺陷，因而K2在上一(yi)(yi)檢測(ce)(ce)周(zhou)期(qi)結束后沒有(you)被分(fen)選裝置(zhi)(zhi)推入回(hui)收箱(xiang)。檢測(ce)(ce)周(zhou)期(qi)初始狀態如圖7-53所示。
a. 檢(jian)測步(bu)驟(zou)1（圖7-54）檢(jian)測開(kai)始，氣缸S1伸展，磁(ci)化器下(xia)降(jiang)，勵磁(ci)電流(liu)接通，軸承K1被吸緊。
b. 檢測(ce)步驟2（圖7-55）氣缸S1收(shou)縮(suo)，軸承(cheng)K1被抬起。氣缸P2收(shou)縮(suo)，軸承(cheng)K1被傳送至掃(sao)查工位。掃(sao)查電動(dong)機(ji)通(tong)電開(kai)始掃(sao)查，漏磁檢測(ce)軟件(jian)啟動(dong)，采集(ji)數據并做出(chu)有無(wu)缺陷(xian)的判(pan)斷（這里假設K1有缺陷(xian)，因此系統(tong)將其(qi)判(pan)定為次品(pin)）。氣缸S2伸展，退磁器下降與上一周期檢測(ce)完成(cheng)的軸承(cheng)K2接觸，退磁器通(tong)電，對K2執(zhi)行退磁工序。
c. 檢測步驟3（圖7-56）氣缸P1收縮，軸承(cheng)K1被吸緊裝置(zhi)傳送至(zhi)分選工位(wei)，軸承(cheng)K2被退磁(ci)(ci)器上的撥(bo)桿推至(zhi)下料(liao)工位(wei)，氣缸S1伸(shen)展，磁(ci)(ci)化(hua)器和退磁(ci)(ci)器斷電，軸承(cheng)K1被吸緊裝置(zhi)釋放。
d. 檢測步(bu)驟4（圖7-57）氣(qi)缸(gang)S1和S2收縮(suo)，由于系統將軸(zhou)承K1判定為次品，分選裝置接收命令將軸(zhou)承K1推入到次品回收通道。
e. 檢測步驟5（圖7-58）氣缸P1和P2伸展，磁化器和退磁器回歸到原始位置，下一個(ge)被(bei)檢測的軸承K3被(bei)裝填到上料(liao)工位，等待(dai)下一個(ge)檢測周期(qi)。
四、現場應用
本(ben)檢測設備的(de)(de)驗收標準為(wei)實現對0.20mm寬、0.03mm深裂紋的(de)(de)檢測，為(wei)此，制作了刻(ke)有(you)0.20mm寬、0.03mm深貫穿式裂紋的(de)(de)測試樣品進行(xing)試驗，如圖7-59所(suo)示。
完成對(dui)檢(jian)(jian)測平臺的組裝后(hou)，在設(she)備使用現(xian)場進行了(le)樣品(pin)檢(jian)(jian)測試驗，檢(jian)(jian)測設(she)備與測試信號分別如圖7-60和圖7-61所示。
從(cong)圖7-61所示(shi)的檢測(ce)(ce)信號可(ke)以看出，該(gai)檢測(ce)(ce)設備在(zai)現場對測(ce)(ce)試樣(yang)品的裂紋能夠準確檢出，信號清晰可(ke)辨，加入(ru)補償比例后，一(yi)致性良好，滿足輪轂(gu)軸(zhou)承漏磁(ci)檢測(ce)(ce)要(yao)求。
