2014年汽(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)經濟運行情況(kuang)數據顯(xian)示，2014年我國(guo)累計生產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)2372.29萬輛，同(tong)比(bi)增長7.3％，銷售汽(qi)(qi)(qi)車(che)2349.19萬輛，同(tong)比(bi)增長6.9％。汽(qi)(qi)(qi)車(che)輪(lun)(lun)轂軸(zhou)(zhou)(zhou)承是汽(qi)(qi)(qi)車(che)生產(chan)的(de)必備零部件(jian)，按照平均1輛汽(qi)(qi)(qi)車(che)使用(yong)4個輪(lun)(lun)轂軸(zhou)(zhou)(zhou)承來(lai)估算(suan)，2014年全國(guo)消(xiao)費的(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)輪(lun)(lun)轂軸(zhou)(zhou)(zhou)承將近1億(yi)個。由此可(ke)見，汽(qi)(qi)(qi)車(che)輪(lun)(lun)轂軸(zhou)(zhou)(zhou)承的(de)市(shi)場十(shi)分龐大，這也為(wei)輪(lun)(lun)轂軸(zhou)(zhou)(zhou)承相關配套產(chan)業(ye)帶來(lai)了很(hen)大商機。
輪(lun)(lun)轂(gu)(gu)(gu)軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)單(dan)元(yuan)汽車(che)(che)結(jie)構中，除了(le)要(yao)具備(bei)軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)應有的(de)(de)(de)(de)(de)(de)支承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)旋轉軸(zhou)(zhou)(zhou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)用外，還肩負著(zhu)保證(zheng)(zheng)底盤的(de)(de)(de)(de)(de)(de)結(jie)構強(qiang)(qiang)度及剛度等任務(wu)。當(dang)輪(lun)(lun)轂(gu)(gu)(gu)軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)發生早期失效時(shi)，輪(lun)(lun)轂(gu)(gu)(gu)軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)振(zhen)動和噪(zao)聲將(jiang)明顯增強(qiang)(qiang)，結(jie)果就是汽車(che)(che)行(xing)駛過程(cheng)中會(hui)有強(qiang)(qiang)烈的(de)(de)(de)(de)(de)(de)震顫(zhan)感，并且有較(jiao)大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)噪(zao)聲產生。而在目(mu)(mu)前(qian)廣泛使用的(de)(de)(de)(de)(de)(de)第三代汽車(che)(che)輪(lun)(lun)轂(gu)(gu)(gu)軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)中，存在失效風險(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)重(zhong)要(yao)部位(wei)之一是輪(lun)(lun)轂(gu)(gu)(gu)軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)旋壓面(mian)(mian)。由于(yu)旋壓成形面(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)用是保證(zheng)(zheng)軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)內外圈(quan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)緊(jin)密連接，因此一旦旋壓面(mian)(mian)出現斷(duan)裂(lie)事故，將(jiang)導致(zhi)軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)內外圈(quan)分(fen)(fen)離(li)，進(jin)而導致(zhi)車(che)(che)輪(lun)(lun)與(yu)車(che)(che)體的(de)(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)(fen)離(li)，這(zhe)將(jiang)導致(zhi)十(shi)分(fen)(fen)嚴(yan)重(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)事故。因此，及時(shi)準確(que)地(di)發現輪(lun)(lun)轂(gu)(gu)(gu)軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)旋壓面(mian)(mian)上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)裂(lie)紋對于(yu)車(che)(che)輛行(xing)駛安(an)全性具有十(shi)分(fen)(fen)重(zhong)要(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)意義(yi)。一方面(mian)(mian)，汽車(che)(che)輪(lun)(lun)轂(gu)(gu)(gu)軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)旋壓面(mian)(mian)對軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)結(jie)構強(qiang)(qiang)度十(shi)分(fen)(fen)重(zhong)要(yao)；另(ling)一方面(mian)(mian)，從(cong)公開的(de)(de)(de)(de)(de)(de)資(zi)料看，國內目(mu)(mu)前(qian)尚無(wu)適用于(yu)輪(lun)(lun)轂(gu)(gu)(gu)軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)旋壓面(mian)(mian)無(wu)損檢測(ce)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)專(zhuan)業(ye)設備(bei)。為(wei)此，介(jie)紹(shao)一套專(zhuan)用于(yu)汽車(che)(che)輪(lun)(lun)轂(gu)(gu)(gu)軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)旋壓面(mian)(mian)無(wu)損檢測(ce)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)設備(bei)。
一、磁(ci)化裝置(zhi)
磁(ci)化(hua)在漏磁(ci)檢(jian)測(ce)(ce)中是實現檢(jian)測(ce)(ce)的第一(yi)步(bu)，這一(yi)步(bu)驟決定著被(bei)檢(jian)測(ce)(ce)對象能(neng)否產生出(chu)可被(bei)檢(jian)測(ce)(ce)和可被(bei)分(fen)辨的磁(ci)場信(xin)號，同時(shi)也左右了檢(jian)測(ce)(ce)信(xin)號的性能(neng)特性和檢(jian)測(ce)(ce)裝置的結構(gou)特性。
磁(ci)化裝置在漏(lou)(lou)磁(ci)檢測(ce)(ce)(ce)系統中(zhong)的(de)(de)(de)主要(yao)作用是對工(gong)件施(shi)加適當(dang)(dang)(dang)磁(ci)場(chang)，與缺(que)陷相互(hu)作用后產(chan)(chan)生漏(lou)(lou)磁(ci)場(chang)。這(zhe)個(ge)施(shi)加的(de)(de)(de)磁(ci)場(chang)應(ying)當(dang)(dang)(dang)滿足(zu)以(yi)下條件：磁(ci)場(chang)需(xu)要(yao)足(zu)夠(gou)均勻，從而使得測(ce)(ce)(ce)量(liang)信(xin)號(hao)與缺(que)陷特性之間具有良好的(de)(de)(de)線(xian)性關系；磁(ci)場(chang)必須(xu)足(zu)夠(gou)強(qiang)，從而可以(yi)在缺(que)陷處產(chan)(chan)生一個(ge)可被測(ce)(ce)(ce)量(liang)的(de)(de)(de)漏(lou)(lou)磁(ci)場(chang)；檢測(ce)(ce)(ce)范圍的(de)(de)(de)磁(ci)場(chang)幅度必須(xu)相同，以(yi)保證檢測(ce)(ce)(ce)范圍內(nei)的(de)(de)(de)相同尺寸缺(que)陷產(chan)(chan)生的(de)(de)(de)信(xin)號(hao)幅值相同。其中(zhong)，設(she)計磁(ci)化器(qi)時，首先要(yao)保證能夠(gou)產(chan)(chan)生足(zu)夠(gou)強(qiang)度的(de)(de)(de)漏(lou)(lou)磁(ci)場(chang)，其次(ci)應(ying)當(dang)(dang)(dang)考慮減小(xiao)磁(ci)化器(qi)的(de)(de)(de)尺寸和(he)質量(liang)，以(yi)節約成本并(bing)簡化設(she)備(bei)的(de)(de)(de)結構。
1. 磁化(hua)方(fang)式
工件(jian)(jian)的(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)方式按照勵(li)磁(ci)(ci)(ci)(ci)源來劃(hua)分(fen)主要有(you)三種。直流(liu)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)較(jiao)為(wei)均勻，且能(neng)夠通過調(diao)節(jie)勵(li)磁(ci)(ci)(ci)(ci)電流(liu)的(de)(de)(de)大(da)小方便地調(diao)整(zheng)勵(li)磁(ci)(ci)(ci)(ci)強度，能(neng)夠把工件(jian)(jian)有(you)效飽和磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)。交流(liu)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)具有(you)趨(qu)膚(fu)效應，它(ta)(ta)的(de)(de)(de)檢測(ce)深(shen)度與磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)電流(liu)的(de)(de)(de)頻率密切相(xiang)(xiang)關，無(wu)法激發工件(jian)(jian)內部(bu)或內壁缺陷的(de)(de)(de)漏(lou)磁(ci)(ci)(ci)(ci)場，不(bu)過它(ta)(ta)對工件(jian)(jian)表面的(de)(de)(de)缺陷具有(you)很(hen)好的(de)(de)(de)靈敏(min)度。永磁(ci)(ci)(ci)(ci)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)法作為(wei)勵(li)磁(ci)(ci)(ci)(ci)磁(ci)(ci)(ci)(ci)源時，它(ta)(ta)的(de)(de)(de)效果相(xiang)(xiang)當于固定電流(liu)值的(de)(de)(de)直流(liu)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)。
磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)方法按照磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)形態來分(fen)又可以分(fen)為穿過(guo)式(shi)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)與(yu)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)軛磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)。穿過(guo)式(shi)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)主要(yao)是指將工(gong)件(jian)置于一(yi)個(ge)或(huo)者多個(ge)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)線(xian)圈(quan)的(de)(de)(de)(de)(de)軸線(xian)上，使磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)力線(xian)經(jing)過(guo)工(gong)件(jian)內部(bu)及外部(bu)空氣后形成一(yi)個(ge)完(wan)整(zheng)的(de)(de)(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)回路(lu)，其(qi)優點是結構(gou)十分(fen)簡潔，且磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)器與(yu)被磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)工(gong)件(jian)不(bu)需要(yao)直接(jie)接(jie)觸(chu)。磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)軛磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)主要(yao)是指利用鐵磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)性的(de)(de)(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)軛結合工(gong)件(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)形狀(zhuang)(zhuang)搭建一(yi)個(ge)理想的(de)(de)(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)回路(lu)完(wan)成磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)任務，其(qi)優點是能夠適應多變(bian)的(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)件(jian)形狀(zhuang)(zhuang)，缺(que)點是磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)均勻性不(bu)如遠場磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)。基于輪轂軸承旋(xuan)壓面空間狹小且與(yu)其(qi)他(ta)部(bu)件(jian)相(xiang)連的(de)(de)(de)(de)(de)結構(gou)特點，磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)軛磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)方法顯然更能適應其(qi)復(fu)雜的(de)(de)(de)(de)(de)形狀(zhuang)(zhuang)及檢測位置。
2. 磁化裝置
a. 磁軛
首先應該確定磁軛的(de)基(ji)本形(xing)狀。根(gen)據鋼管軸向裂(lie)紋(wen)磁化的(de)思路，對(dui)于(yu)旋(xuan)壓面的(de)徑向裂(lie)紋(wen)，初步設(she)計了兩種基(ji)本的(de)磁軛方案，如圖7-35所示。
兩(liang)個方案(an)(an)(an)理論(lun)上(shang)都可以在(zai)旋壓面上(shang)施加繞周向的(de)(de)(de)磁場，圖7-35a所(suo)示(shi)為(wei)(wei)非對稱形式，圖7-35b所(suo)示(shi)為(wei)(wei)對稱形式。在(zai)磁化線(xian)圈的(de)(de)(de)安匝(za)數相同(tong)的(de)(de)(de)情(qing)況(kuang)下(xia)，圖7-35a所(suo)示(shi)方案(an)(an)(an)會在(zai)圖中所(suo)示(shi)的(de)(de)(de)狹窄區形成一片磁場較強的(de)(de)(de)區域，但另一側的(de)(de)(de)磁場相對來說(shuo)會明顯偏弱，而(er)圖7-35b所(suo)示(shi)方案(an)(an)(an)雖然沒有這(zhe)種聚焦(jiao)效(xiao)應，但其優點(dian)是磁化場對稱分布，這(zhe)對探頭的(de)(de)(de)布置來說(shuo)很(hen)重要。若采用(yong)圖7-35a所(suo)示(shi)的(de)(de)(de)方案(an)(an)(an)，則探頭只能(neng)(neng)布置在(zai)圖中磁場強的(de)(de)(de)位置，如果兩(liang)側都布置探頭，則會出現檢測靈敏度差異。由于旋壓面區域本就空(kong)間(jian)狹小(xiao)，為(wei)(wei)了能(neng)(neng)夠(gou)充分利用(yong)空(kong)間(jian)進行(xing)探頭布置，故采用(yong)圖7-35b所(suo)示(shi)的(de)(de)(de)磁軛方案(an)(an)(an)。
b. 磁(ci)路(lu)
磁(ci)路分析的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)依據(ju)被磁(ci)化(hua)(hua)工件內(nei)部的(de)(de)理(li)想磁(ci)化(hua)(hua)強度(du)，推導出理(li)想的(de)(de)直流磁(ci)化(hua)(hua)線圈的(de)(de)規格和通電(dian)電(dian)流的(de)(de)選擇，兩者綜合(he)起來就是(shi)線圈的(de)(de)安匝數(shu)。
圖(tu)7-36a所示為初步設計(ji)的(de)(de)徑向(xiang)裂紋磁(ci)化(hua)器(qi)模(mo)型(xing)。其中為了簡(jian)化(hua)計(ji)算，將(jiang)輪轂軸承旋(xuan)壓面從軸承整體中分離出來，輪轂軸承的(de)(de)其他部分對磁(ci)化(hua)的(de)(de)影響將(jiang)在(zai)基(ji)本計(ji)算結(jie)束后予以修正。圖(tu)7-36b所示為該磁(ci)化(hua)器(qi)模(mo)型(xing)所對應的(de)(de)等(deng)效(xiao)磁(ci)路模(mo)型(xing)。
等效模型中(zhong)，εm為(wei)磁(ci)化線圈的(de)(de)磁(ci)動勢（即安匝數），Riron為(wei)左半邊磁(ci)軛(e)的(de)(de)磁(ci)阻(zu)，R'iro為(wei)iron右(you)半邊磁(ci)軛(e)的(de)(de)磁(ci)阻(zu)，Rair為(wei)圖7-36a中(zhong)空氣(qi)隙的(de)(de)磁(ci)阻(zu)，Rhub為(wei)輪轂軸(zhou)承(cheng)旋壓面(mian)的(de)(de)磁(ci)阻(zu)，Φ為(wei)m干路磁(ci)通(tong)，Φair為(wei)通(tong)過(guo)空氣(qi)隙的(de)(de)磁(ci)通(tong)，Φhub為(wei)通(tong)過(guo)軸(zhou)承(cheng)旋壓面(mian)的(de)(de)磁(ci)通(tong)。圖7-37所(suo)示為(wei)標準軸(zhou)承(cheng)鋼GCr15的(de)(de)磁(ci)化特性曲線。
取(qu)飽和(he)區的(de)(de)磁(ci)場強度H=12000A/m作為(wei)工件內部目標磁(ci)場強度，從圖7-37中的(de)(de)B-H曲線(xian)可(ke)以得(de)到此時工件內的(de)(de)磁(ci)感應強度μ-H曲線(xian)可(ke)以得(de)到此時材料的(de)(de)相對磁(ci)導率
磁路(lu)中各構件的已知基本參數(shu)見表7-3。
輪(lun)轂軸承旋(xuan)壓面的(de)橫截面積，由此可以算(suan)得(de)(de)，基(ji)于這一結果，根(gen)據磁阻計算(suan)公(gong)式推(tui)導得(de)(de)到表(biao)7-4中的(de)參數。
最(zui)后算(suan)(suan)得(de)（安(an)匝(za)）。這是(shi)(shi)初步計(ji)(ji)(ji)算(suan)(suan)得(de)到(dao)的(de)(de)結(jie)(jie)果，上述計(ji)(ji)(ji)算(suan)(suan)是(shi)(shi)基于旋(xuan)壓(ya)面從(cong)(cong)輪轂(gu)軸承(cheng)(cheng)整(zheng)體中分離出來后的(de)(de)簡化(hua)模型(xing)，而實(shi)際上旋(xuan)壓(ya)面是(shi)(shi)輪轂(gu)軸承(cheng)(cheng)內圈的(de)(de)一部分，且旋(xuan)壓(ya)面與軸承(cheng)(cheng)外圈也有(you)直接接觸，因而實(shi)際上有(you)相當部分的(de)(de)磁通是(shi)(shi)從(cong)(cong)其他(ta)部位流(liu)過的(de)(de)。根據經(jing)驗，將(jiang)計(ji)(ji)(ji)算(suan)(suan)結(jie)(jie)果得(de)到(dao)的(de)(de)安(an)匝(za)數(shu)乘(cheng)以(yi)2之后可以(yi)完全(quan)保證達(da)到(dao)預計(ji)(ji)(ji)的(de)(de)磁化(hua)強度，最(zui)終確定的(de)(de)安(an)匝(za)數(shu)為Einal=28m≈700安(an)匝(za)。
c. 磁化器(qi)
先是確定(ding)線(xian)圈(quan)(quan)(quan)的(de)(de)(de)(de)(de)匝(za)數。在(zai)(zai)上文的(de)(de)(de)(de)(de)磁(ci)(ci)路(lu)計算中得(de)到的(de)(de)(de)(de)(de)參數依(yi)據是安(an)(an)(an)匝(za)數，但并沒有確定(ding)具(ju)體的(de)(de)(de)(de)(de)線(xian)圈(quan)(quan)(quan)匝(za)數。在(zai)(zai)安(an)(an)(an)匝(za)數一定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)條件下(xia)(xia)，線(xian)圈(quan)(quan)(quan)的(de)(de)(de)(de)(de)匝(za)數和勵磁(ci)(ci)電(dian)(dian)(dian)流成反比關系。勵磁(ci)(ci)電(dian)(dian)(dian)流偏大(da)時(shi)，線(xian)圈(quan)(quan)(quan)的(de)(de)(de)(de)(de)發熱(re)功率(lv)會增(zeng)大(da)，根據焦耳定(ding)律，電(dian)(dian)(dian)流的(de)(de)(de)(de)(de)小(xiao)(xiao)幅度增(zeng)大(da)都(dou)會導致發熱(re)功率(lv)的(de)(de)(de)(de)(de)明顯增(zeng)加，因而(er)在(zai)(zai)確定(ding)勵磁(ci)(ci)線(xian)圈(quan)(quan)(quan)的(de)(de)(de)(de)(de)匝(za)數時(shi)，應當遵循的(de)(de)(de)(de)(de)原(yuan)則(ze)是：在(zai)(zai)磁(ci)(ci)化(hua)(hua)器(qi)體積(ji)允許的(de)(de)(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)(xia)，盡(jin)力增(zeng)加匝(za)數，從而(er)減小(xiao)(xiao)勵磁(ci)(ci)所需的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)流，以控(kong)制勵磁(ci)(ci)線(xian)圈(quan)(quan)(quan)的(de)(de)(de)(de)(de)發熱(re)量在(zai)(zai)安(an)(an)(an)全(quan)合理的(de)(de)(de)(de)(de)范圍內。這里確定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)磁(ci)(ci)化(hua)(hua)線(xian)圈(quan)(quan)(quan)匝(za)數是400匝(za)，勵磁(ci)(ci)電(dian)(dian)(dian)流小(xiao)(xiao)于2A，采(cai)用φ1.7mm線(xian)徑的(de)(de)(de)(de)(de)銅線(xian)進行繞制。
其次(ci)是線(xian)圈(quan)的(de)(de)散(san)(san)熱(re)(re)問題。緩(huan)解線(xian)圈(quan)的(de)(de)發熱(re)(re)問題一(yi)(yi)(yi)(yi)般(ban)(ban)有兩大類措施：一(yi)(yi)(yi)(yi)類是用(yong)熱(re)(re)的(de)(de)良導體（一(yi)(yi)(yi)(yi)般(ban)(ban)是金屬）將線(xian)圈(quan)發出的(de)(de)熱(re)(re)量分散(san)(san)開(kai)來(lai)，增加(jia)整(zheng)體的(de)(de)散(san)(san)熱(re)(re)面積；另(ling)一(yi)(yi)(yi)(yi)類是流體冷(leng)卻法(fa)，采用(yong)風冷(leng)或水冷(leng)的(de)(de)方式加(jia)速熱(re)(re)量的(de)(de)擴(kuo)散(san)(san)，電氣(qi)設備中(zhong)一(yi)(yi)(yi)(yi)般(ban)(ban)用(yong)風冷(leng)的(de)(de)方法(fa)。實際(ji)應用(yong)中(zhong)往往兩種方法(fa)一(yi)(yi)(yi)(yi)起使(shi)用(yong)，采用(yong)不銹(xiu)鋼外殼來(lai)分散(san)(san)磁化線(xian)圈(quan)的(de)(de)熱(re)(re)量，用(yong)風扇來(lai)實現風冷(leng)。
按(an)照(zhao)上述原則制作的磁化器(qi)實物(wu)如圖7-38所示(shi)。
二(er)、檢測探頭(tou)
1. 輪轂軸承旋壓面檢(jian)測分析(xi)
a. 輪轂(gu)軸(zhou)承旋壓面(mian)檢測特點
輪轂軸承(cheng)旋壓(ya)面的(de)檢測與普(pu)通的(de)軸承(cheng)套圈檢測存(cun)在著顯著的(de)不(bu)同。
首(shou)先，輪(lun)轂(gu)軸(zhou)承(cheng)(cheng)旋壓(ya)(ya)面(mian)(mian)的(de)回(hui)轉(zhuan)母線為曲線，而(er)普通的(de)軸(zhou)承(cheng)(cheng)套(tao)圈端面(mian)(mian)的(de)回(hui)轉(zhuan)母線為直(zhi)線，因而(er)相對來說，實現對輪(lun)轂(gu)軸(zhou)承(cheng)(cheng)旋壓(ya)(ya)面(mian)(mian)的(de)全(quan)覆蓋檢測具(ju)有(you)較高的(de)難度，軸(zhou)承(cheng)(cheng)旋壓(ya)(ya)面(mian)(mian)的(de)探靴形狀(zhuang)需要(yao)契(qi)合其回(hui)轉(zhuan)面(mian)(mian)的(de)特殊(shu)形狀(zhuang)，如圖7-39所示。
其次，輪轂軸承(cheng)旋壓面各(ge)個部位曲率(lv)有(you)很(hen)大差別，為了確(que)保(bao)每個傳(chuan)(chuan)感器能夠準確(que)有(you)效(xiao)地貼合旋壓面，需(xu)要設計(ji)帶有(you)獨(du)立浮動功能的傳(chuan)(chuan)感器陣列，以(yi)保(bao)證檢(jian)測的準確(que)性。
b. 旋壓面缺陷位置
由于旋(xuan)(xuan)(xuan)壓(ya)面(mian)(mian)(mian)本(ben)身形狀較(jiao)(jiao)(jiao)復雜，將其劃分為3個(ge)差異比(bi)較(jiao)(jiao)(jiao)大的部(bu)(bu)(bu)位(wei)，并(bing)進行命名，如圖7-40所示。其中(zhong)(zhong)，內圓(yuan)(yuan)角面(mian)(mian)(mian)是指旋(xuan)(xuan)(xuan)壓(ya)面(mian)(mian)(mian)內側(ce)半徑為R5mm的圓(yuan)(yuan)角部(bu)(bu)(bu)位(wei)，這(zhe)一(yi)(yi)部(bu)(bu)(bu)位(wei)曲(qu)率(lv)較(jiao)(jiao)(jiao)大；中(zhong)(zhong)間平(ping)面(mian)(mian)(mian)是指旋(xuan)(xuan)(xuan)壓(ya)面(mian)(mian)(mian)最上端的平(ping)臺位(wei)置，這(zhe)一(yi)(yi)部(bu)(bu)(bu)位(wei)近似(si)為平(ping)面(mian)(mian)(mian)；外(wai)側(ce)坡面(mian)(mian)(mian)為旋(xuan)(xuan)(xuan)壓(ya)面(mian)(mian)(mian)最外(wai)側(ce)部(bu)(bu)(bu)位(wei)，這(zhe)一(yi)(yi)部(bu)(bu)(bu)位(wei)有一(yi)(yi)定的弧度(du)，但曲(qu)率(lv)較(jiao)(jiao)(jiao)小。
c. 旋壓面缺(que)陷(xian)類(lei)型
旋壓面(mian)的基本缺(que)(que)陷類型主(zhu)要包括裂紋(wen)以及旋壓面(mian)受到(dao)磕碰后(hou)留下的麻點凹坑類缺(que)(que)陷，其中(zhong)又以裂紋(wen)為最主(zhu)要缺(que)(que)陷，兩種(zhong)缺(que)(que)陷的示(shi)意圖(tu)如圖(tu)7-41所(suo)示(shi)。由于缺(que)(que)陷尺寸較小，因此(ci)圖(tu)中(zhong)對缺(que)(que)陷的輪廓進(jin)行(xing)了勾勒(le)，以便清(qing)楚(chu)地顯示(shi)缺(que)(que)陷。
裂(lie)紋(wen)(wen)的潛在危害在于(yu)，徑向(xiang)裂(lie)紋(wen)(wen)一旦(dan)擴展(zhan)到一定程度，旋壓面的整體形狀將發(fa)生(sheng)顯著改變，使得(de)輪轂軸承(cheng)內外(wai)圈與滾珠(zhu)之間無(wu)法實現無(wu)縫隙的貼(tie)合(he)，從而(er)造成輪轂軸承(cheng)內外(wai)圈的晃動(dong)，產生(sheng)噪聲并影(ying)響汽車行駛的穩(wen)定性。
凹(ao)(ao)坑(keng)(keng)的(de)潛在(zai)危害在(zai)于，凹(ao)(ao)坑(keng)(keng)如果擴展到一定程度，旋壓面有(you)可(ke)(ke)能部分脫落，使得軸承(cheng)(cheng)內(nei)外圈之間(jian)的(de)壓緊力顯(xian)著下降，在(zai)一定的(de)載荷下可(ke)(ke)能造(zao)成(cheng)軸承(cheng)(cheng)內(nei)外圈分離，也就是說(shuo)會造(zao)成(cheng)汽車的(de)車輪與車軸分離，后果十分嚴(yan)重。
2. 探(tan)頭
在(zai)漏磁檢測(ce)中(zhong)，探頭(tou)主要肩負著以下功能要求：
a. 保證(zheng)傳(chuan)感器(qi)與被檢(jian)測(ce)對(dui)象(xiang)(xiang)的(de)良好接觸。這一(yi)功能(neng)主要靠探(tan)靴的(de)浮動(dong)跟蹤能(neng)力來實現，不(bu)同(tong)的(de)傳(chuan)感器(qi)以及不(bu)同(tong)的(de)檢(jian)測(ce)對(dui)象(xiang)(xiang)對(dui)探(tan)靴浮動(dong)的(de)要求(qiu)不(bu)同(tong)，基本的(de)原則(ze)是：既要保證(zheng)傳(chuan)感器(qi)保持最佳檢(jian)測(ce)姿(zi)態，又要盡量減少運動(dong)自由度。
b. 保證一定的(de)提(ti)離(li)值(zhi)(zhi)。設定提(ti)離(li)值(zhi)(zhi)的(de)目的(de)是在探(tan)頭磨(mo)損(sun)較(jiao)為劇烈的(de)場合，避免傳感(gan)器與被檢(jian)測工件直(zhi)接摩擦而損(sun)壞，而提(ti)離(li)值(zhi)(zhi)一般由探(tan)靴的(de)浮動功能及傳感(gan)器在探(tan)靴內的(de)等距離(li)封裝來保證。
c. 保證傳感(gan)器(qi)對(dui)工件的(de)(de)覆蓋(gai)率，實(shi)際檢(jian)測中往往通(tong)過布置合(he)適的(de)(de)傳感(gan)器(qi)陣列形成線狀檢(jian)測探頭(tou)，配合(he)合(he)適的(de)(de)掃查運動(dong)，實(shi)現對(dui)被檢(jian)測工件的(de)(de)全覆蓋(gai)檢(jian)測。
①. 傳感(gan)器陣(zhen)列設(she)計 在輪轂軸承旋(xuan)壓面的(de)漏磁檢測中，首先(xian)要選擇(ze)合適的(de)傳感(gan)器陣(zhen)列以保證(zheng)傳感(gan)器對旋(xuan)壓面的(de)全(quan)覆(fu)蓋。基本(ben)思路是覆(fu)蓋旋(xuan)壓面的(de)一條回(hui)轉母線，如圖7-42所示，配合回(hui)轉掃(sao)查運動，即(ji)可實(shi)現對整(zheng)個(ge)旋(xuan)壓面的(de)全(quan)覆(fu)蓋檢測。
設L為(wei)旋(xuan)(xuan)壓(ya)(ya)面(mian)回轉(zhuan)母線的(de)長(chang)度，l．為(wei)單(dan)個(ge)(ge)磁(ci)(ci)頭傳(chuan)(chuan)感器的(de)覆蓋寬(kuan)度，所需傳(chuan)(chuan)感器個(ge)(ge)數為(wei)N，若(ruo)要求(qiu)傳(chuan)(chuan)感器覆蓋范圍之間有20％的(de)重疊率(lv)，則應滿足下式要求(qiu)：Nlg≥120%LL。旋(xuan)(xuan)壓(ya)(ya)面(mian)回轉(zhuan)母線的(de)長(chang)度L≈12mm，單(dan)個(ge)(ge)磁(ci)(ci)頭傳(chuan)(chuan)感器的(de)覆蓋寬(kuan)度，則所需的(de)最少傳(chuan)(chuan)感器個(ge)(ge)數。由于(yu)旋(xuan)(xuan)壓(ya)(ya)面(mian)的(de)空(kong)間非常狹小(xiao)(xiao)，傳(chuan)(chuan)感器密集排列會給探靴制作工藝帶來較(jiao)大難度。為(wei)了(le)避免這一(yi)問題(ti)，采用(yong)4個(ge)(ge)傳(chuan)(chuan)感器分散布(bu)置到(dao)旋(xuan)(xuan)壓(ya)(ya)面(mian)兩端的(de)方法，充分利用(yong)狹小(xiao)(xiao)的(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(zheng)每個傳(chuan)(chuan)感(gan)器對旋(xuan)壓面(mian)的(de)良(liang)好接觸，無法(fa)采用常見的(de)整體式探靴浮(fu)(fu)動(dong)方案，因(yin)為(wei)分散(san)式傳(chuan)(chuan)感(gan)器陣列中的(de)每個傳(chuan)(chuan)感(gan)器所覆蓋的(de)旋(xuan)壓面(mian)部位的(de)曲率不(bu)同，因(yin)而(er)各個傳(chuan)(chuan)感(gan)器與旋(xuan)壓面(mian)的(de)接觸狀態(tai)有(you)很大的(de)差異(yi)。要保證(zheng)每個傳(chuan)(chuan)感(gan)器的(de)有(you)效浮(fu)(fu)動(dong)，只能采用分散(san)式的(de)浮(fu)(fu)動(dong)方案，即為(wei)每個傳(chuan)(chuan)感(gan)器配備獨立的(de)浮(fu)(fu)動(dong)結構(gou)。
為了實(shi)現(xian)每個(ge)傳感(gan)器(qi)(qi)的(de)獨(du)立(li)浮(fu)動，采用如圖7-43所示(shi)的(de)探頭芯體。芯體一(yi)側設(she)計了容納傳感(gan)器(qi)(qi)的(de)開(kai)槽，槽底部放(fang)置了微(wei)型彈(dan)簧，能夠實(shi)現(xian)每個(ge)傳感(gan)器(qi)(qi)的(de)獨(du)立(li)浮(fu)動，浮(fu)動行程(cheng)達到2mm，由(you)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)完全能夠滿足傳感(gan)器(qi)(qi)緊貼旋壓面(mian)的(de)需求。
探頭(tou)芯(xin)體(ti)裝(zhuang)入探靴殼體(ti)，采(cai)用膠封工藝后即可獲(huo)得完整的探頭(tou)，如圖7-44所示(shi)。
經過測試，探(tan)頭(tou)與旋壓面(mian)的貼合狀態(tai)(tai)良(liang)好，傳感器的浮動結構能(neng)夠順暢工作，能(neng)夠保(bao)證平(ping)穩的檢測。探(tan)頭(tou)貼合狀態(tai)(tai)示(shi)意圖如(ru)圖7-45所示(shi)。
③. 探頭(tou)與(yu)磁(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)器一(yi)體(ti)化(hua)(hua)(hua) 由于旋壓面區域空(kong)(kong)間(jian)(jian)十(shi)分(fen)(fen)狹小，探頭(tou)與(yu)磁(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)器在(zai)空(kong)(kong)間(jian)(jian)上難以(yi)分(fen)(fen)開布置，因此需(xu)要進行探頭(tou)與(yu)磁(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)器的(de)(de)(de)一(yi)體(ti)化(hua)(hua)(hua)設計。通過(guo)協(xie)調探靴外(wai)殼(ke)的(de)(de)(de)厚度與(yu)磁(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)器兩(liang)極靴間(jian)(jian)的(de)(de)(de)距(ju)離，將(jiang)探頭(tou)整(zheng)體(ti)布置在(zai)磁(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)器兩(liang)極靴之間(jian)(jian)的(de)(de)(de)位(wei)置上，加(jia)裝(zhuang)固定裝(zhuang)置后，成功地實現探頭(tou)與(yu)磁(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)器的(de)(de)(de)一(yi)體(ti)化(hua)(hua)(hua)，裝(zhuang)置結構如圖7-46所示。
三、檢(jian)測平臺
1. 總體方案
輪轂軸承旋(xuan)壓面漏磁(ci)(ci)(ci)檢測(ce)裝(zhuang)(zhuang)置由磁(ci)(ci)(ci)化(hua)裝(zhuang)(zhuang)置、探頭裝(zhuang)(zhuang)置、傳(chuan)送(song)裝(zhuang)(zhuang)置、采集電(dian)路、計算(suan)機(ji)及采集軟(ruan)件、分(fen)選(xuan)裝(zhuang)(zhuang)置和退磁(ci)(ci)(ci)裝(zhuang)(zhuang)置組(zu)成，總體框(kuang)架(jia)如圖7-47所示。
2. 檢測平(ping)臺
按照上(shang)述框架，旋壓(ya)輪轂軸(zhou)承漏磁檢測平臺的總體效(xiao)果圖(tu)如圖(tu)7-48所示(shi)。
a. 吸(xi)緊模塊
旋壓(ya)輪(lun)轂軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)在(zai)(zai)檢測(ce)(ce)(ce)過程中需(xu)要(yao)被準確放(fang)置在(zai)(zai)若(ruo)干個位置，分別完成掃查(cha)、分選(xuan)和退磁(ci)(ci)(ci)等工(gong)(gong)序，因而(er)有必要(yao)布置一(yi)個抓緊(jin)模塊(kuai)對旋壓(ya)軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)進行抓取。利用磁(ci)(ci)(ci)軛式(shi)磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)器(qi)(qi)能夠與(yu)被磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)工(gong)(gong)件之間(jian)產(chan)(chan)生(sheng)很大吸力(li)的(de)(de)(de)(de)特點，直接(jie)用磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)器(qi)(qi)完成抓緊(jin)功能。采用這(zhe)一(yi)方法(fa)可(ke)以(yi)(yi)使(shi)檢測(ce)(ce)(ce)平臺更加緊(jin)湊簡(jian)潔(jie)。一(yi)般情況(kuang)下(xia)，磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)器(qi)(qi)只需(xu)要(yao)通以(yi)(yi)1A的(de)(de)(de)(de)電(dian)流(liu)就可(ke)以(yi)(yi)產(chan)(chan)生(sheng)足(zu)以(yi)(yi)克服軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)重(zhong)力(li)的(de)(de)(de)(de)吸緊(jin)力(li)，而(er)在(zai)(zai)實(shi)際的(de)(de)(de)(de)漏磁(ci)(ci)(ci)檢測(ce)(ce)(ce)過程中，用來(lai)(lai)對工(gong)(gong)件進行磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)電(dian)流(liu)一(yi)般設(she)定為2～3A，因而(er)這(zhe)一(yi)方案完全可(ke)以(yi)(yi)滿(man)足(zu)吸緊(jin)力(li)要(yao)求(qiu)。在(zai)(zai)測(ce)(ce)(ce)試過程中發(fa)現(xian)(xian)，在(zai)(zai)吸緊(jin)時(shi)(shi)若(ruo)軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)旋壓(ya)面與(yu)磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)器(qi)(qi)極靴直接(jie)接(jie)觸(chu)(chu)，則由于(yu)兩者吸力(li)過大而(er)造(zao)成接(jie)觸(chu)(chu)面摩擦(ca)力(li)過大，軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)與(yu)磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)器(qi)(qi)之間(jian)無法(fa)相(xiang)對轉動(dong)，這(zhe)不符合后續掃查(cha)動(dong)作的(de)(de)(de)(de)要(yao)求(qiu)，并且在(zai)(zai)磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)器(qi)(qi)斷(duan)(duan)電(dian)之后，由于(yu)磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)器(qi)(qi)極靴在(zai)(zai)一(yi)段時(shi)(shi)間(jian)內(nei)剩磁(ci)(ci)(ci)較(jiao)大，造(zao)成軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)無法(fa)被立(li)即釋(shi)放(fang)，給檢測(ce)(ce)(ce)工(gong)(gong)序的(de)(de)(de)(de)銜接(jie)帶(dai)來(lai)(lai)不利影(ying)響(xiang)(xiang)。為了(le)消(xiao)除(chu)這(zhe)一(yi)不良影(ying)響(xiang)(xiang)，設(she)計了(le)圖7-49所示的(de)(de)(de)(de)鋁合金(jin)材質的(de)(de)(de)(de)定位塊(kuai)，其作用是在(zai)(zai)磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)器(qi)(qi)與(yu)軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)吸緊(jin)時(shi)(shi)將兩者隔開一(yi)定距離，避免(mian)產(chan)(chan)生(sheng)過大摩擦(ca)力(li)，同時(shi)(shi)消(xiao)除(chu)磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)器(qi)(qi)斷(duan)(duan)電(dian)后極靴剩磁(ci)(ci)(ci)對軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)影(ying)響(xiang)(xiang)。經測(ce)(ce)(ce)試，加裝(zhuang)定位塊(kuai)后，軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)與(yu)磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)器(qi)(qi)可(ke)以(yi)(yi)實(shi)現(xian)(xian)相(xiang)對轉動(dong)，且磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)器(qi)(qi)斷(duan)(duan)電(dian)后軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)被立(li)即釋(shi)放(fang)，滿(man)足(zu)了(le)檢測(ce)(ce)(ce)流(liu)程的(de)(de)(de)(de)需(xu)要(yao)。
b. 掃查與(yu)分選模塊
在探頭設計過程中已經用(yong)傳感器陣列實現了對旋壓(ya)面(mian)回(hui)轉(zhuan)母線(xian)的覆(fu)蓋，因(yin)此掃查(cha)機構只需要為軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)提供一(yi)個旋轉(zhuan)運(yun)動即可實現對旋壓(ya)面(mian)的全覆(fu)蓋掃查(cha)。如(ru)圖7-50所示，本裝置利用(yong)輪轂軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)內圈(quan)法蘭(lan)上自帶的螺釘，用(yong)電動機（安裝在底板下(xia)方）驅動一(yi)個旋轉(zhuan)撥(bo)桿來為軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)提供旋轉(zhuan)運(yun)動。
在對輪(lun)轂軸承(cheng)(cheng)旋壓面進行(xing)檢測(ce)后(hou)，若(ruo)發現(xian)有缺陷(xian)工件，需要將(jiang)其及(ji)時分(fen)(fen)(fen)(fen)選出來，因(yin)而緊接著(zhu)掃(sao)查(cha)模塊(kuai)布(bu)置(zhi)(zhi)了(le)分(fen)(fen)(fen)(fen)選模塊(kuai)。分(fen)(fen)(fen)(fen)選裝置(zhi)(zhi)如圖7-51所示，采用撥(bo)桿式(shi)分(fen)(fen)(fen)(fen)選，由安裝在底板下方的(de)氣缸驅(qu)動，分(fen)(fen)(fen)(fen)選動作可以(yi)將(jiang)疑似帶缺陷(xian)軸承(cheng)(cheng)推入與(yu)檢測(ce)流水線相垂直的(de)缺陷(xian)品(pin)通道(dao)。
c. 傳送模塊
傳(chuan)送(song)(song)模塊(kuai)包(bao)含水(shui)平(ping)傳(chuan)送(song)(song)與升(sheng)降傳(chuan)送(song)(song)。水(shui)平(ping)傳(chuan)送(song)(song)用(yong)于完成(cheng)軸(zhou)承(cheng)(cheng)在各個工(gong)位(wei)(wei)之間的(de)轉換(huan)，升(sheng)降傳(chuan)送(song)(song)用(yong)于滿(man)足(zu)具體(ti)工(gong)位(wei)(wei)對軸(zhou)承(cheng)(cheng)高度的(de)需要，掃查工(gong)位(wei)(wei)要求(qiu)軸(zhou)承(cheng)(cheng)處(chu)于懸空狀(zhuang)態以(yi)保證順(shun)暢旋轉，分選(xuan)工(gong)位(wei)(wei)和退磁工(gong)位(wei)(wei)則要求(qiu)軸(zhou)承(cheng)(cheng)放置在底板上。
在(zai)整(zheng)個檢(jian)測(ce)過(guo)程中，軸承需要(yao)經過(guo)上料工位(wei)(wei)(wei)、掃查工位(wei)(wei)(wei)、分選工位(wei)(wei)(wei)和下(xia)料工位(wei)(wei)(wei)共4個工位(wei)(wei)(wei)，即(ji)水平(ping)方(fang)向上軸承要(yao)準確地(di)在(zai)4個不同位(wei)(wei)(wei)置(zhi)停留。實現這一功能有兩(liang)種方(fang)案：①. 采(cai)用絲杠螺母機構(gou)提(ti)供(gong)水平(ping)運(yun)動(dong)，使(shi)用光電感應(ying)開(kai)關進行位(wei)(wei)(wei)置(zhi)控制(zhi)；②. 采(cai)用水平(ping)布置(zhi)的(de)串聯氣缸(gang)(gang)提(ti)供(gong)動(dong)力(li)，靠各個氣缸(gang)(gang)行程的(de)組合來(lai)實現位(wei)(wei)(wei)置(zhi)控制(zhi)。
對比兩種方(fang)案，方(fang)案①. 采(cai)用(yong)電子(zi)方(fang)式實現(xian)位置(zhi)控制，方(fang)案②. 采(cai)用(yong)機械(xie)式位置(zhi)控制。相對來(lai)說，方(fang)案②成本更低(di)，可靠性更高(gao)，且裝(zhuang)置(zhi)體積可以做得比較(jiao)小，因此采(cai)用(yong)后一種方(fang)案。
傳送(song)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)采用一對行程為200mm的(de)氣缸進(jin)行串聯安(an)裝(zhuang)(zhuang)，吸(xi)緊裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)和(he)退磁器(qi)布置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)在(zai)如圖7-52所示的(de)位(wei)置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)。為了方(fang)便描述，為每個(ge)氣缸進(jin)行了編號，水平氣缸為P1和(he)P2，豎(shu)直氣缸為S1和(he)S2。氣缸P1和(he)P2同(tong)時(shi)(shi)伸展(zhan)時(shi)(shi)，吸(xi)緊裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)夾(jia)持軸(zhou)承(cheng)為位(wei)置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)A（上料(liao)工位(wei)）；氣缸P1伸展(zhan)P2收縮(suo)時(shi)(shi)，軸(zhou)承(cheng)被移動至位(wei)置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)B（掃查工位(wei)）；氣缸P1和(he)P2同(tong)時(shi)(shi)收縮(suo)時(shi)(shi)，軸(zhou)承(cheng)被移動至位(wei)置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)C（分(fen)選工位(wei)）。一個(ge)周期(qi)結(jie)束后，軸(zhou)承(cheng)未被直接送(song)入位(wei)置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)D（下料(liao)工位(wei)），等待下一周期(qi)氣缸P1收縮(suo)時(shi)(shi)由安(an)裝(zhuang)(zhuang)在(zai)退磁器(qi)上的(de)撥桿將(jiang)軸(zhou)承(cheng)從位(wei)置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)C推入位(wei)置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)D。氣缸S1和(he)S2用于實現吸(xi)緊裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)和(he)退磁裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)的(de)升降，滿(man)足各工位(wei)中對軸(zhou)承(cheng)高(gao)度(du)的(de)要(yao)求。
3. 檢測(ce)流程
每個檢測(ce)周(zhou)期(qi)開始時，氣(qi)缸(gang)P1和P2處于(yu)伸展狀態，氣(qi)缸(gang)S1和S2處于(yu)收縮狀態，檢測(ce)平臺的(de)上(shang)料(liao)工位放置(zhi)著剛剛被填充進來的(de)待檢測(ce)軸(zhou)承(cheng)K1，分選(xuan)工位上(shang)放置(zhi)著上(shang)一周(zhou)期(qi)已經完成檢測(ce)的(de)軸(zhou)承(cheng)K2，這里假(jia)設軸(zhou)承(cheng)K1帶有(you)(you)可被檢測(ce)到(dao)的(de)缺陷，軸(zhou)承(cheng)K2沒有(you)(you)缺陷，因(yin)而K2在上(shang)一檢測(ce)周(zhou)期(qi)結束后沒有(you)(you)被分選(xuan)裝置(zhi)推入回收箱。檢測(ce)周(zhou)期(qi)初始狀態如圖(tu)7-53所示。
a. 檢測步驟1（圖(tu)7-54）檢測開(kai)始(shi)，氣缸S1伸展，磁(ci)化(hua)器下降(jiang)，勵磁(ci)電流接通，軸承(cheng)K1被吸緊。
b. 檢測步驟2（圖(tu)7-55）氣缸(gang)S1收縮，軸承(cheng)(cheng)K1被(bei)抬起。氣缸(gang)P2收縮，軸承(cheng)(cheng)K1被(bei)傳(chuan)送(song)至掃(sao)查工(gong)位(wei)。掃(sao)查電(dian)(dian)動(dong)機通電(dian)(dian)開(kai)始掃(sao)查，漏(lou)磁檢測軟件啟(qi)動(dong)，采集數據并做出有(you)無缺陷的判斷（這里(li)假設K1有(you)缺陷，因此(ci)系統將其判定為次品）。氣缸(gang)S2伸展，退(tui)磁器下降與上一周期檢測完(wan)成的軸承(cheng)(cheng)K2接觸，退(tui)磁器通電(dian)(dian)，對K2執行退(tui)磁工(gong)序。
c. 檢測步驟3（圖7-56）氣缸P1收縮，軸(zhou)承(cheng)(cheng)K1被吸緊裝置傳(chuan)送至分(fen)選工(gong)位，軸(zhou)承(cheng)(cheng)K2被退磁器(qi)(qi)上(shang)的撥(bo)桿推至下(xia)料工(gong)位，氣缸S1伸展，磁化器(qi)(qi)和退磁器(qi)(qi)斷電，軸(zhou)承(cheng)(cheng)K1被吸緊裝置釋放。
d. 檢測步驟(zou)4（圖(tu)7-57）氣(qi)缸S1和(he)S2收縮，由于系(xi)統將(jiang)(jiang)軸(zhou)(zhou)承K1判定為(wei)次(ci)品，分(fen)選裝置(zhi)接收命令將(jiang)(jiang)軸(zhou)(zhou)承K1推入到次(ci)品回收通(tong)道。
e. 檢(jian)(jian)測(ce)步驟5（圖7-58）氣缸(gang)P1和(he)P2伸展(zhan)，磁化器和(he)退磁器回(hui)歸到(dao)原始位置，下一個(ge)(ge)被檢(jian)(jian)測(ce)的(de)軸承(cheng)K3被裝(zhuang)填到(dao)上料(liao)工位，等待下一個(ge)(ge)檢(jian)(jian)測(ce)周(zhou)期。
四、現場應用
本檢測設備的(de)驗收標準為實(shi)現對(dui)0.20mm寬、0.03mm深裂(lie)紋的(de)檢測，為此，制(zhi)作了刻(ke)有0.20mm寬、0.03mm深貫穿式(shi)裂(lie)紋的(de)測試樣品進行試驗，如圖7-59所(suo)示(shi)。
完(wan)成對檢(jian)測(ce)平臺(tai)的組裝后，在設備使用(yong)現場(chang)進(jin)行了樣品檢(jian)測(ce)試驗，檢(jian)測(ce)設備與測(ce)試信號分別(bie)如圖(tu)7-60和(he)圖(tu)7-61所示。
從圖7-61所示的檢(jian)測(ce)信號可以看出(chu)，該檢(jian)測(ce)設備在現場對測(ce)試樣品的裂紋(wen)能夠準確檢(jian)出(chu)，信號清(qing)晰(xi)可辨，加入補償(chang)比(bi)例后，一(yi)致(zhi)性良好，滿足輪(lun)轂軸(zhou)承漏磁檢(jian)測(ce)要求。
