CN106179990A - 一种涡流探伤装置 - Google Patents

Abstract

本发明是一种涡流探伤装置，涉及轴承加工技术领域，包括内圈涡流探伤和外圈涡流探伤两种工序，两种工序都包括第一探伤工位、翻身工位、第二探伤工位、探硬度工位以及剔料工位；其中，内圈涡流探伤工序包括第一内圈涡流探伤组件、第一翻身组件、第二内圈涡流探伤组件、第一涡流探硬度组件和剔料组件，传送组件推动内圈依次经过上述组件，完成内圈的涡流探伤工作，外圈涡流探伤工序和内圈涡流探伤工序相同，不再赘述；解决了现有技术中存在的需要采用手工进行检测而导致检测效率低、人为误差大、增加了检测人员的劳动强度和难以适应现代化规模生产的需要的技术问题。

Description

一种涡流探伤装置

技术领域

本发明涉及轴承加工技术领域，尤其是涉及一种涡流探伤装置。

背景技术

涡流检测是许多NDT(无损检测)方法之一，它应用“电磁学”基本理论作为导体检测的基础。涡流的产生源于一种叫做电磁感应的现象。当将交流电施加到导体，例如铜导线上时，磁场将在导体内和环绕导体的空间内产生磁场。涡流就是感应产生的电流，它在一个环路中流动。之所以叫做“涡流”，是因为它与液体或气体环绕障碍物在环路中流动的形式是一样的。如果将一个导体放入该变化的磁场中，涡流将在那个导体中产生，而涡流也会产生自己的磁场，该磁场随着交流电流上升而扩张，随着交流电流减小而消隐。因此当导体表面或近表面出现缺陷或测量金属材料的一些性质发生变化时，将影响到涡流的强度和分布，从而我们就可以通过其来检测涡流的变化情况，进而可以间接的知道导体内部缺陷的存在及金属性能是否发生了变化。因此，利用涡流原理可以解决金属材料探伤(裂缝、缺陷检查)、测厚(材料或涂层厚度测量)、分选等问题。

目前，国内外对轴承内外圈涡流探伤的检测，普遍采用手工进行检测，存在着检测效率低、人为误差大的同时增加了检测人员的劳动强度的缺陷，难以适应现代化规模生产的需要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种涡流探伤装置，以解决现有技术中存在的需要采用手工进行检测而导致检测效率低、人为误差大、增加了检测人员的劳动强度和难以适应现代化规模生产的需要的技术问题。

本发明是一种涡流探伤装置，包括：第一探伤工位、翻身工位、第二探伤工位、探硬度工位以及剔料工位；

所述第一探伤工位包括第一内圈涡流探伤组件和第一外圈涡流探伤组件；

所述翻身工位包括第一翻身组件和第二翻身组件；

所述第二探伤工位包括第二内圈涡流探伤组件和第二外圈涡流探伤组件；

所述探硬度工位包括第一涡流探硬度组件和第二涡流探硬度组件；

所述剔料工位包括一个剔料组件；

所述第一内圈涡流探伤组件、第一翻身组件、第二内圈涡流探伤组件、第一涡流探硬度组件和剔料组件组成内圈涡流探伤工序；

所述第一外圈涡流探伤组件、第二翻身组件、第二外圈涡流探伤组件、第二涡流探硬度组件和剔料组件组成外圈涡流探伤工序；

所述第一探伤工位、翻身工位、第二探伤工位、探硬度工位以及剔料工位之间设置传送组件和放置内圈或外圈的待料垫板，所述传送组件推动内外圈依次通过所述第一探伤工位、翻身工位、第二探伤工位、探硬度工位以及剔料工位。

进一步的，所述第一内圈涡流探伤组件和所述第二外圈涡流探伤组件大小结构相同；所述第一外圈涡流探伤组件和所述第二外圈涡流探伤组件大小结构相同；所述第一内圈涡流探伤组件和所述第一外圈涡流探伤组件结构相同。

进一步的，所述第一内圈涡流探伤组件或所述第一外圈涡流探伤组件的结构包括探头、待料垫板、控制内圈或外圈旋转的第一步进电机、控制探头升降的第二步进电机、防止探头磕碰损坏的升降定位机构、控制内圈或外圈旋转的检测平台、两个控制内圈或外圈竖直固定的轴承、调节两轴承间距的调节组件、控制内圈或外圈水平固定的第一气缸和控制轴承升降的第二气缸。

进一步的，所述第一步进电机的转轴通过皮带与所述检测平台连接；

所述检测平台位于所述待料垫板中间，且其表面与所述待料垫板表面平齐；

所述两轴承与内圈或外圈接触时的转动方向的水平切线与内圈或外圈形成的圆相切。

进一步的，所述第一翻身组件与所述第二翻身组件的大小结构相同，包括夹紧装置、升降装置和旋转装置。

进一步的，所述夹紧装置包括第一夹板、第二夹板、控制第一夹板和第二夹板升降的双作用气缸；

所述升降装置包括升降夹紧装置的第三气缸；

所述旋转装置包括旋转夹紧装置的齿轮、第四气缸和连接两者的齿条。

进一步的，所述第一夹板或所述第二夹板位于所述待料垫板的内部，且所述第一夹板或所述第二夹板位在最低位置时的内表面与所述待料垫板的表面平齐；

所述齿轮和所述夹紧装置的中心轴线都与水平面重合，且所述齿轮的中心轴线与所述夹紧装置的中心轴线位于同一竖直面。

进一步的，所述第一涡流探硬度组件和所述第二涡流探硬度组件大小结构相同，包括硬度探头、硬度探头安装板以及控制硬度探头升降的第五气缸。

进一步的，所述传送组件包括推动内圈或外圈的爪手固定块、控制爪手固定块前后左右移动的动力组件以及保护和牵引管件运动的拖链；

所述爪手固定块与内圈或外圈接触的一端为与内圈或外圈相配合的半圆形结构；

所述动力组件为三个气缸，分别为控制所述爪手固定块推动内圈或外圈到下一个工序或返回上一个工序的第六气缸、内圈或外圈到指定位置后推动所述爪手固定块离开内圈或外圈的第七气缸和控制所述爪手固定块离开进入待料垫板的第八气缸。

进一步的，所述剔料组件包括次品料道、内外圈爪手、控制内外圈爪手升降的气缸组件和控制内外圈爪手在待料垫板到次品料道来回移动的电机组件。

本发明的有益效果为：

本发明提供的涡流探伤装置，同时包括轴承的内圈涡流探伤和外圈涡流探伤两道工序，通过对工序的把握，可以控制每个内圈、外圈的探伤时间相同，为探伤后的其他工序做准备；每道工序通过传送组件代替人工操作，将内圈或外圈推动放入第一内圈或外圈涡流探伤组件下探伤，探伤完成后推送到翻身组件，对内外圈进行翻身处理在继续推送到第二内圈或外圈涡流探伤组件下完成二次探伤，整个过程既节省了人力成本，也有效提升了探伤检全率和检准率。

此外该工序还包括了涡流探硬度组件，通过涡流感应处待测内外圈的情况再与标准件做对比来得出硬度，相比于采用其他压力设备操作，通过该组件检测不会损坏产品，对产品实际性能影响很小。

最后，在完成对内圈或外圈的探伤和探硬度之后，还会通过剔料组件将次品剔出到专门的次品料道，进一步的节约了人力成本，也提高了整体效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的涡流探伤装置的整体结构示意图；

图2为本发明实施例提供的涡流探伤装置的传送组件的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的涡流探伤装置的第一内圈涡流探伤组件结构示意图；

图4为本发明实施例提供的涡流探伤装置的第一翻身组件结构示意图；

图5为本发明实施例提供的涡流探伤装置的第一涡流探硬度组件结构示意图；

图6为本发明实施例提供的涡流探伤装置的剔料组件的结构示意图。

附图标记：

1、传送组件；2、第一探伤工位；3、翻身工位；

4、第二探伤工位；5、探硬度工位；6、剔料工位；

7、待料垫板；

101、第七气缸；102、第六气缸；103、第八气缸；

104、爪手固定块；105、拖链；

21、第一内圈涡流探伤组件；22、第一外圈涡流探伤组件；

211、第一步进电机；212、第一气缸；213、检测平台；

214、轴承；215、第二气缸；216、第二步进电机；

217、探头；

31、第一翻身组件；32、第二翻身组件；311、第一夹板；

312、第二夹板；313、双作用气缸；314、第三气缸；

315、第四气缸；

41、第二内圈涡流探伤组件；42、第二外圈涡流探伤组件；

51、第一涡流探硬度组件；52、第二涡流探硬度组件；

511、硬度探头安装板；512、硬度探头；513、第五气缸；

601、内外圈爪手；602、电机组件；603、气缸组件。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明提供一种涡流探伤装置，如图1所示，包括：第一探伤工位2、翻身工位3、第二探伤工位4、探硬度工位5以及剔料工位6，其中第一探伤工位2包括第一内圈涡流探伤组件21和第一外圈涡流探伤组件22，翻身工位3包括第一翻身组件31和第二翻身组件32，第二探伤工位4包括第二内圈涡流探伤组件41和第二外圈涡流探伤组件42；探硬度工位5包括第一涡流探硬度组件51和第二涡流探硬度组件52；剔料工位6包括一个剔料组件；第一内圈涡流探伤组件21、第一翻身组件31、第二内圈涡流探伤组件41、第一涡流探硬度组件51和剔料组件组成内圈涡流探伤工序；第一外圈涡流探伤组件22、第二翻身组件32、第二外圈涡流探伤组件42、第二涡流探硬度组件52和剔料组件组成外圈涡流探伤工序。在第一探伤工位2、翻身工位3、第二探伤工位4、探硬度工位5以及剔料工位6之间设置传送组件1和放置内圈或外圈的待料垫板7，传送组件1推动内外圈依次通过第一探伤工位2、翻身工位3、第二探伤工位4、探硬度工位5以及剔料工位6。

本发明提供的涡流探伤装置，同时包括轴承的内圈涡流探伤和外圈涡流探伤两道工序，通过对工序的把握，可以控制每个内圈、外圈的探伤时间相同，为探伤后的其他工序做准备；每道工序通过传送组件1代替人工操作，将内圈或外圈推动放入第一内圈或外圈涡流探伤组件下探伤，探伤完成后推送到翻身组件，对内外圈进行翻身处理在继续推送到第二内圈或外圈涡流探伤组件下完成二次探伤，整个过程既节省了人力成本，也有效提升了探伤检全率和检准率。

此外该工序还包括了涡流探硬度组件，通过涡流感应待测内外圈的情况再与标准件做对比来得出硬度，相比于采用其他压力设备操作，通过该组件检测不会损坏产品，对产品实际性能影响很小。

最后，在完成对内圈或外圈的探伤和探硬度之后，还会通过剔料组件将次品剔出到专门的次品料道，进一步的节约了人力成本，也提高了整体效率。

进一步的，为了规范统一，本实施例的第一内圈涡流探伤组件21和第二外圈涡流探伤组件42大小结构相同，第一外圈涡流探伤组件22和第二外圈涡流探伤组件42大小结构相同，第一内圈涡流探伤组件21和第一外圈涡流探伤组件22结构相同；第一翻身组件31与第二翻身组件32的大小结构相同；第一涡流探硬度组件51和第二涡流探硬度组件52大小结构相同。由于内圈涡流探伤工序和外圈涡流探伤工序相同，故在下文只介绍内圈涡流探伤的步骤。

如图3所示，第一内圈涡流探伤组件21包括探头217、待料垫板7、控制内圈旋转的第一步进电机211、控制探头217升降的第二步进电机216、防止探头217磕碰损坏的升降定位机构、控制内圈旋转的检测平台213、两个控制内圈竖直固定的轴承214、调节两轴承214间距的调节组件、控制内圈水平固定的第一气缸212和控制轴承214升降的第二气缸215。检测平台213位于待料垫板7中间空心处，且其表面与待料垫板7表面平齐，因此可以通过传送组件1将内圈直接推送到检测平台213，随后，第一气缸212控制检测平台213中心的凸出圆柱上移，检测平台213上的凸出圆柱恰好能伸进内圈的内圆柱空间，进而卡住内圈，防止内圈水平移动，随后，第二气缸215控制调节好间距的轴承214下移并最终使轴承214抵在内圈的顶面上，这时第二步进电机216工作控制探头217升降来检测内圈，此时，第一步进电机211也通过皮带带动检测平台213旋转来共同使内圈进行全方位的检测。探伤完成后，探头217上升、凸出圆柱下移至检测平台213内部，以方便传送组件1将内圈推送到下一步骤。

其中两轴承214与内圈接触时的转动方向的水平切线与内圈形成的圆相切，以使内圈竖直方向受力均匀，更好的固定内圈在竖直方向的移动，且其同时也减少了内圈旋转时受到的阻力，由于探头217易坏且价格昂贵，为了避免第二步进电机216工作失误等造成探头217触碰破碎，所以通过设置升降定位机构来限制探头217的活动范围。

在完成第一次涡轮探伤后，由于凸出圆柱体限制了探头217对内圈下半部分的探伤，所以需要将内圈翻转，再进行第二次涡轮探伤，因此，下一个步骤需要第一翻身组件31，如图4所示，第一翻身组件31包括加紧装置、升降装置和旋转装置。

其中，夹紧装置包括第一夹板311、第二夹板312、控制第一夹板311和第二夹板312升降的双作用气缸313，且第一夹板311或第二夹板312位于待料垫板7的内部，且第一夹板311或第二夹板312位在最低位置时的内表面与待料垫板7的表面平齐，进而可以使传送组件1将内圈直接推送到第一夹板311和第二夹板312之间，此时，控制双作用气缸313使第二夹板312下移，夹紧内圈，然后，通过升降装置的第三气缸314来使夹紧装置上升，为旋转内圈做准备。

旋转装置包括旋转夹紧装置的齿轮、第四气缸315和连接两者的齿条，为了使内圈旋转180度后，第二夹板312仍能在下降后嵌入待料垫板7，本实施例设置齿轮和夹紧装置的中心轴线都与水平面重合，且齿轮的中心轴线与夹紧装置的中心轴线位于同一竖直面。此时，旋转装置通过第四气缸315将内圈旋转180度后，升降装置下降至第二夹板312嵌入待料垫板7，再通过夹紧装置的双气缸控制第一气缸212上移，松开内圈，完成整个翻身动作。

第二次内圈探伤与第一次内圈探伤步骤相同，这里不再赘述。

当完成二次探伤后，在传送组件1的推动下，进入内圈的涡流探硬度工位5，如图5所示，第一涡流探硬度组件51包括硬度探头512、硬度探头安装板511以及控制硬度探头512升降的第五气缸513。当内圈到达对应位置后，第五气缸513控制硬度探头512下移对内圈进行硬度检测，检测完成后，再控制硬度探头512上升以方便传送组件1推动内圈到下一个工位。

完成涡流探硬度后，传送组件1将内圈推送到一个指定位置，如果内圈的所有检测均合格，则会移动内圈进行下一步的组装等工序；如果有检测显示不合格，则会通过剔料组件将次品内圈剔出。如图6所示，剔料组件包括次品料道、内外圈爪手601、控制内外圈爪手601松紧和升降的气缸组件603和控制内外圈爪手601在待料垫板7到次品料道来回移动的电机组件602。具体的，气缸组件603中包括两个气缸，第一个气缸控制内外圈爪手601下移到次品内圈位置，另一气缸控制内外圈爪手601夹紧次品内圈，随后第一个气缸再控制内外圈爪手601上升，最后通过电机组件602移动内外圈爪手601到次品料道的上方，另一气缸控制内外圈爪手601松开，次品内圈掉入次品料道。

值得注意的，内圈涡流探测和外圈涡流探测共用一个剔料组件，另外对于次品外圈，是内外圈爪手601夹紧后深入到外圈内，然后内外圈爪手601在气缸作用下分开，进而将外圈固定在内外圈爪手601上。

以上是内圈涡流探伤的所有步骤，显而易见的，每个步骤都需要用到传送组件1，如图2所示，传送组件1一般包括推动内圈或外圈的爪手固定块104、控制爪手固定块104前后左右移动的动力组件以及保护和牵引管件运动的拖链105，为了推动内圈或外圈更稳更准确的到达指定位置，设置爪手固定块104与内圈或外圈接触的爪手为与内圈或外圈相配合的半圆形结构，且爪手为可拆卸连接，可以根据不同型号的轴承更换对应的爪手。

传送组件1的动力组件分为三个气缸，分别为控制爪手固定块104推动内圈或外圈到下一个工位和返回上一个工位的第六气缸102、内圈或外圈到指定位置后推动爪手固定块104离开内圈或外圈的第七气缸101和控制爪手固定块104离开和进入待料垫板7的第八气缸103，其中第七气缸101的作用是为了保证爪手固定块104离开待料垫板7时爪手不会触碰到内圈或外圈。

此外，为了提高超声波清洗机的清洗效率，作为本实施例的进一步改进，每个工位前都需要设有一个爪手固定块104，且在第一工位前和最后一工位后各设一个爪手固定块104，这样保证了各个工位同时工作，大大提高了涡流探伤装置的探伤效率。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种涡流探伤装置，其特征在于，包括：第一探伤工位、翻身工位、第二探伤工位、探硬度工位以及剔料工位；

所述第一探伤工位包括第一内圈涡流探伤组件和第一外圈涡流探伤组件；

所述翻身工位包括第一翻身组件和第二翻身组件；

所述第二探伤工位包括第二内圈涡流探伤组件和第二外圈涡流探伤组件；

所述探硬度工位包括第一涡流探硬度组件和第二涡流探硬度组件；

所述剔料工位包括一个剔料组件；

所述第一内圈涡流探伤组件、第一翻身组件、第二内圈涡流探伤组件、第一涡流探硬度组件和剔料组件组成内圈涡流探伤工序；

所述第一外圈涡流探伤组件、第二翻身组件、第二外圈涡流探伤组件、第二涡流探硬度组件和剔料组件组成外圈涡流探伤工序；

所述第一探伤工位、翻身工位、第二探伤工位、探硬度工位以及剔料工位之间设置传送组件和放置内圈或外圈的待料垫板，所述传送组件推动内外圈依次通过所述第一探伤工位、翻身工位、第二探伤工位、探硬度工位以及剔料工位。

2.根据权利要求1所述的涡流探伤装置，其特征在于，所述第一内圈涡流探伤组件和所述第二外圈涡流探伤组件大小结构相同；所述第一外圈涡流探伤组件和所述第二外圈涡流探伤组件大小结构相同；所述第一内圈涡流探伤组件和所述第一外圈涡流探伤组件结构相同。

3.根据权利要求2所述的涡流探伤装置，其特征在于，所述第一内圈涡流探伤组件或所述第一外圈涡流探伤组件的结构包括探头、待料垫板、控制内圈或外圈旋转的第一步进电机、控制探头升降的第二步进电机、防止探头磕碰损坏的升降定位机构、控制内圈或外圈旋转的检测平台、两个控制内圈或外圈竖直固定的轴承、调节两轴承间距的调节组件、控制内圈或外圈水平固定的第一气缸和控制轴承升降的第二气缸。

4.根据权利要求3所述的涡流探伤装置，其特征在于，所述第一步进电机的转轴通过皮带与所述检测平台连接；

所述检测平台位于所述待料垫板中间，且其表面与所述待料垫板表面平齐；

所述两轴承与内圈或外圈接触时的转动方向的水平切线与内圈或外圈形成的圆相切。

5.根据权利要求1所述的涡流探伤装置，其特征在于，所述第一翻身组件与所述第二翻身组件的大小结构相同，包括夹紧装置、升降装置和旋转装置。

6.根据权利要求5所述的涡流探伤装置，其特征在于，所述夹紧装置包括第一夹板、第二夹板、控制第一夹板和第二夹板升降的双作用气缸；

所述升降装置包括升降夹紧装置的第三气缸；

所述旋转装置包括旋转夹紧装置的齿轮、第四气缸和连接两者的齿条。

7.根据权利要求6所述的涡流探伤装置，其特征在于，所述第一夹板或所述第二夹板位于所述待料垫板的内部，且所述第一夹板或所述第二夹板位在最低位置时的内表面与所述待料垫板的表面平齐；

所述齿轮和所述夹紧装置的中心轴线都与水平面重合，且所述齿轮的中心轴线与所述夹紧装置的中心轴线位于同一竖直面。

8.根据权利要求1所述的涡流探伤装置，其特征在于，所述第一涡流探硬度组件和所述第二涡流探硬度组件大小结构相同，包括硬度探头、硬度探头安装板以及控制硬度探头升降的第五气缸。

9.根据权利要求1所述的涡流探伤装置，其特征在于，所述传送组件包括推动内圈或外圈的爪手固定块、控制爪手固定块前后左右移动的动力组件以及保护和牵引管件运动的拖链；

所述爪手固定块与内圈或外圈接触的一端为与内圈或外圈相配合的半圆形结构；

所述动力组件为三个气缸，分别为控制所述爪手固定块推动内圈或外圈到下一个工序或返回上一个工序的第六气缸、内圈或外圈到指定位置后推动所述爪手固定块离开内圈或外圈的第七气缸和控制所述爪手固定块离开进入待料垫板的第八气缸。

10.根据权利要求1所述的涡流探伤装置，其特征在于，所述剔料组件包括次品料道、内外圈爪手、控制内外圈爪手升降的气缸组件和控制内外圈爪手在待料垫板到次品料道来回移动的电机组件。