CN102183578B - 一种轮对荧光磁粉探伤机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种轮对荧光磁粉探伤机，包括图像数据采集装置(2)和光源系统，所述光源系统由分别倾斜地安装在相对于轮对的纵向两侧的第一灯具和第二灯具组成。使用本发明的轮对荧光磁粉探伤机拍照形成的数字图像亮度均匀、分别率高，整套系统配置经济、性能稳定、工作方便。

Description

一种轮对荧光磁粉探伤机

技术领域

本发明涉及金属探伤技术领域，尤其涉及一种荧光磁粉探伤机。

背景技术

在对铁路货车各型轮对外露表面进行探伤时，存在多种方法，比如荧光磁粉湿法探伤、人在暗室内紫外灯下的被探工件跟前直接观察、超声波探伤等。现在已知一种荧光磁粉湿法探伤技术，采用在一边设置荧光灯进行照明，一边设置相机对轮对进行拍照，将需观察的工件表面形成数字图像，显示在暗室外边的微机屏幕上。此种方法可将人从暗室不良的环境中调出来，然而，由于采用单边照明单边拍照技术，存在所拍图像上下亮度不均匀，通过屏幕在做缺陷分析时难度大，容易造成误判结果。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：在对轮对进行探伤时如何获得数字图像亮度均匀、分别率高的数字图像，以及如何提高轮对荧光磁粉探伤机工作的便利性。

（二）技术方案

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案。

本发明提供了一种轮对荧光磁粉探伤机，包括图像数据采集装置和光源系统，所述光源系统由分别倾斜地安装在相对于所述轮对的纵向两侧上方的第一灯具和第二灯具组成，探伤图像数据采集装置包括分别在轴颈、卸荷槽、轮腹板孔、轴身部位布置的相机。

优选地，所述第一灯具和第二灯具分别与所述轮对轴线的垂直方向成30°-60°中的任意角度。

优选地，所述第一灯具和第二灯具分别与所述轮对轴线的垂直方向成45°。

优选地，所述图像数据采集装置包括分别竖直地安装在所述轮对正上方需要拍摄位置的多组相机。

优选地，所述图像数据采集装置包括可以沿一线性导轨水平、竖直移动的单个相机。

优选地，所述相机还可以进行与所述轮对轴线的垂直方向成35°或70°的摆动。

优选地，所述图像数据采集装置还包括水平线性驱动模组，所述水平线性驱动模组包括：线性导轨、滑动块、同步带和超硬铝骨架，其中，在线性导轨的左端设置主动轮，右端设置从动轮，两轮之间用所述同步带连接，所述滑动块安装在所述同步带的工作面上，由所述同步带带动在固定于超硬铝骨架上的线性滑轨上来回滑动。

（三）有益效果

使用本发明的轮对荧光磁粉探伤机拍照形成的数字图像亮度均匀、分别率高，整套系统配置经济、性能稳定、工作方便。

附图说明

图1为依照本发明一种实施方式的荧光磁粉探伤机结构示意图；

图2为依照本发明一种实施方式的探伤图像数据采集装置采用多组相机固定位置拍摄的结构示意图；

图3为依照本发明一种实施方式的探伤图像数据采集装置采用单个相机移动拍摄的结构示意图；

图4为依据本发明一种实施方式的线性驱动模组的结构示意图；

图5为图4的水平线性驱动模组中导轨的横向剖视图。

具体实施方式

本发明提出的荧光磁粉探伤机，结合附图和实施例详细说明如下。

如图1所示，依照本发明一种实施方式的荧光磁粉探伤机，包括探伤图像数据采集装置2以及光源系统，此外还包括周向磁化电极夹紧机构、开合式纵向磁化环形线圈机构、轮对滚动驱动机构、磁悬液喷淋系统及挡水板、电气控制及微机操作系统等。为了准确、清晰的观察探伤结果，探伤机设有专用暗室，暗室采用铝合金骨架，轮对进出两侧面留有宽敞的电动布帘门，能使轮对很方便地进出于探伤区。

如图2所示，多组相机分别垂直安装在工件正上方需要拍摄的位置。探伤图像数据采集装置2包括分别在轴颈、卸荷槽、轮腹板孔、轴身部位布置的8个相机，实时曝光采集轮对表面各部位图象，相机并通过Gige接口和交换机将采集的图像数据传至计算机，采集部位包括左轴颈、左卸荷槽、左轮腹板孔、轴身、右轮腹板孔、右卸荷槽、右轴颈，分为10个区域对其采集图像数据。各部份图像经计算机处理后，实时分段视频显示，以便操作者观察辨识缺陷。

如图3-5所示，本发明的探伤机还可采用单个相机9，单个相机9可分别沿水平（X轴）移动、垂直（Y轴）升降、35°或70°对称摆动。其中，垂直（Y轴）移动通过相机垂直（Y轴）升降结构4实现。水平（X轴）移动通过相机水平（X轴）移动机构5实现，即是由水平（X轴）线性驱动模组23驱动沿水平移动直线导轨24移动而实现的；PLC根据计算机给的轴型及轴左端相对相机X轴O点的距离，判定相机在X轴上相对O点时需要拍摄的水平位置。水平（X轴）线性驱动模组23包括滑动块25、同步带26、超硬铝骨架27、连接器28等，在线性导轨24的左端设置电机减速器作为主动轮，右端设置从动轮，两轮之间用同步带26连接。滑动块25安装在同步带26工作面上，利用同步带26的带动在固定于超硬铝骨架27上的线性导轨24上沿直线来回高速稳定的滑动。而垂直（Y轴）升降线性驱动模组29是通过连接器28固定在一起的。相机9是固定在线性驱动模组29上的，这样就能使相机9在X轴、Y轴上实现数字化精准定位。

35°和70°对称摆动由气缸配合齿轮及齿条构成的旋转摆动机构10实现。

光源系统是影响图像质量的另一个重要因素，为提高摄象质量采取了如下措施：增强工件表面照度，采用多组带反光镜的紫外灯管，工件表面最弱处辐照度达1400uw／cm²以上，照射方向与摄象头保持一定角度，如35°至60°中的任意角度，优选为45°，摄象头镜头加滤色片有效截止部分光谱。光源系统采用分别安装在相对于工件（轮对）纵向两侧的灯具6和灯具7组成，灯具6和7分别包括位于两端的两套灯具和位于中间的一套灯具，确保数字成像的结果画面亮度均匀、高分辨率。灯具6在工作过程中可以利用灯具升降机构8升在上方，以给人工分辨观察留有充分的空间。灯具6和7在采集图像数据时将灯具6降到和灯具7同一高度，以保证工件被拍表面得到均匀而且同等条件下最佳的紫外线辐照度。

探伤机的探伤工艺流程如下：开机——推探伤轮对定位于上料位——操作者输入权限进入操作界面——进入设备自检显示界面——轮对上料并定位（系统同时拍摄左右轴端标记）——进入探伤灵敏度日常性能校验(设备自检)——检测磁悬液箱液位——检测紫外灯輻照度——周向电极夹紧——纵向磁化线圈闭合——通电磁化并检测磁化参数——周向电极松开——纵向线圈打开——轮对旋转——系统触发相机分别对左卸荷槽、左轴颈、轴身、左轮毂輻板孔内侧、右轮毂輻板孔内侧、右轴颈、右卸荷槽等10个区域进行探伤图像采集——实时动态显示各部位图像——图像采集过程结束——纵向磁化线圈闭合——轮对退磁——各部件复位——对照轴端标记图像——输入轴号，下载该轴的HMIS信息数据——进行数据填写并保存——输出打印有关报表——上传局域网相关信息——轮对下料结束。其中，如果通过监视器进行磁痕分析判断时，利用监视屏幕的触摸键，可以使设备上滚动的轮轴暂停（此时自动运行的程序也暂停），进行静态充分分析判断，探伤人员同时可以走进暗室内面对实物进一步分析判断。判断结束后用监视屏幕的触摸键让程序继续运行；如果设备自检不正常或日常性能校验不合格，则设备报警并停机；如果人工通过视屏发现轮对某部位有裂纹缺陷，操作者必须进入现场复查轮对裂纹缺陷并判报。最终缺陷以人工复查为准。

以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (5)

1.一种轮对荧光磁粉探伤机，包括图像数据采集装置（2）和光源系统，所述光源系统由分别倾斜地安装在相对于所述轮对的纵向两侧上方的第一灯具（6）和第二灯具（7）组成，图像数据采集装置（2）包括分别在轴颈、卸荷槽、轮腹板孔、轴身部位布置的相机；其特征在于，图像数据采集装置（2）还包括可分别沿水平移动、垂直升降的单个相机（9），以及水平线性驱动模组（23）和垂直升降线性驱动模组（29）；其中，

水平线性驱动模组（23）包括滑动块（25）、同步带（26）、超硬铝骨架（27）和连接器（28），在线性导轨（24）的左端设置电机减速器作为主动轮，右端设置从动轮，两轮之间用同步带（26）连接，滑动块（25）安装在同步带（26）工作面上，由所述同步带（26）带动在固定于所述超硬铝骨架（27）上的线性滑轨（24）上来回滑动；

垂直升降线性驱动模组（29）通过连接器（28）与滑动块（25）固定在一起；

所述单个相机（9）固定在垂直升降线性驱动模组（29）上。

2.如权利要求1所述的轮对荧光磁粉探伤机，其特征在于，所述探伤机还包括灯具升降机构（8），设置于所述探伤机的一侧。

3.如权利要求2所述的轮对荧光磁粉探伤机，其特征在于，所述第一灯具（6）和第二灯具（7）分别与所述轮对轴线的垂直方向成30°-60°中的任意角度。

4.如权利要求1所述的轮对荧光磁粉探伤机，其特征在于，所述第一灯具（6）和第二灯具（7）分别与所述轮对轴线的垂直方向成45°。

5.如权利要求3或4所述的轮对荧光磁粉探伤机，其特征在于，所述单个相机（9）还通过由气缸配合齿轮及齿条构成的旋转摆动机构实现与所述轮对轴线的垂直方向成35°或70°的摆动。

Images