CN116577408B - 一种轴承滚子的磁粉探伤机 - Google Patents

一种轴承滚子的磁粉探伤机 Download PDF

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Abstract

本申请涉及一种轴承滚子的磁粉探伤机，包括：轴承滚子输送线上设置有多个旋转托轮；磁化机构用于对轴承滚子进行磁化从而引导磁粉显示磁场，退磁机构设置为高压振荡退磁器，退磁机构包括进料退磁机构和出料退磁机构，进料退磁机构用于轴承滚子磁化前退磁，出料退磁机构用于轴承滚子磁化后退磁；图像采集比对系统用于拍摄喷淋磁悬液后轴承滚子表面的磁粉分布图像，并将拍摄的图像与数据库内的参考图像对比，从而判别轴承滚子的损伤情况。本发明能自动完成轴承滚子的探伤检测和伤痕识别判定作业，参考图谱数据库能存储多种常见的真伤痕和伪伤痕图像，将拍摄的图片与参考图谱数据库内的图像进行对比，识别效果好，裂纹识别准确率高。

Description

一种轴承滚子的磁粉探伤机
技术领域
本申请属于探伤设备技术领域，尤其是涉及一种轴承滚子的磁粉探伤机。
背景技术
大型轴承的滚子在工作时需要承载巨大的载荷，因此在制造过程中，需要进行探伤检测，保证滚子轴承稳定可靠的工作。
轴承滚子多采用磁粉探伤机进行探伤检测，现有的磁粉探伤设备在进行磁化喷淋磁悬液后，通常是人工目测从而判别产品是否有伤，劳动强度大，且容易漏检；中国专利CN108460763A公开了一种磁粉探伤图像自动检测识别方法，采集被测对象在不同照明状态下的多幅图像的灰度值，以灰度值变化率之和为阈值判断标准得到二值化图像，过滤小尺寸白色颗粒后，计算剩余颗粒特征参数的得分，并根据得分判断颗粒是否为缺陷。当工件表面轮廓较复杂、伪裂纹干扰较多时，该方案不能很好的区分缺陷和工件轮廓，识别效果不好，裂纹识别误判率高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为解决现有技术中的不足，从而提供一种轴承滚子的磁粉探伤机，旨在至少实现下列技术效果之一，第一自动完成批量化的轴承滚子的探伤检测，第二提高伤痕识别准确率和速度。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种轴承滚子的磁粉探伤机，包括：
轴承滚子输送线，所述轴承滚子输送线上设置有多个旋转托轮；
磁化机构，所述磁化机构用于对轴承滚子进行磁化从而利用磁场引导磁粉的迁移显示磁场，所述磁化机构包括纵向开路磁轭感应磁化机构和周向闭路磁轭磁化机构，所述纵向开路磁轭感应磁化机构设置在测试工位上的轴承滚子的两端，所述周向闭路磁轭磁化机构设置在轴承滚子的前后两侧；
退磁机构，所述退磁机构采用高压振荡退磁器，所述退磁机构包括进料退磁机构和出料退磁机构，所述进料退磁机构设置在磁化机构的进料口，用于轴承滚子磁化前退磁，所述出料退磁机构设置在磁化机构的出料口，用于轴承滚子磁化后退磁；
磁悬液喷淋机构，所述磁悬液喷淋机构用于喷淋磁悬液到磁化的轴承滚子表面；
图像采集比对系统，所述图像采集比对系统用于拍摄磁化并喷淋磁悬液后的轴承滚子圆周表面和端面，并将拍摄的图像与参考图谱数据库内的参考图谱对比，从而判别轴承滚子表面缺陷情况，拍摄的图片按判别结果分类保存到参考图谱数据库内。
优选地，本发明的一种轴承滚子的磁粉探伤机，所述旋转托轮上可转动的设置有两个平行的转轮，所述轴承滚子放置在两个转轮上，且平行于转轮。
优选地，本发明的一种轴承滚子的磁粉探伤机，所述转轮的两端固定设置有转动齿轮。
优选地，本发明的一种轴承滚子的磁粉探伤机，磁化机构还包括支撑架，所述支撑架固定连接在轴承滚子输送线的机架上，所述支撑架上沿Z轴方向可升降的滑动设置有磁化机构安装架，所述周向闭路磁轭磁化机构沿X轴方向滑动安装在磁化机构安装架的底板上。
优选地，本发明的一种轴承滚子的磁粉探伤机，所述磁化机构还包括转动机构，所述转动机构包括可转动的连接在磁化机构安装架上的悬臂，所述悬臂的前端部设置有纵向引磁磁头。
优选地，本发明的一种轴承滚子的磁粉探伤机，所述悬臂上还铰接有推动其角的气缸，所述磁化机构安装架的顶板上固定连接有气缸安装架，所述气缸的本体铰接在气缸安装架上。
优选地，本发明的一种轴承滚子的磁粉探伤机，还包括转动轮升降机构，所述转动轮升降机构包括固定连接在支撑架上的顶升气缸，所述顶升气缸的伸缩部固定连接有安装架，所述顶升气缸用于驱动安装架上方的托举旋转托轮沿Z轴方向移动，将轴承滚子托举至纵向开路磁轭感应磁化机构、周向闭路磁轭磁化机构的磁化工作位。
优选地，本发明的一种轴承滚子的磁粉探伤机，所述安装架上还设置有转轮驱动机构，所述转轮驱动机构用于驱动转轮转动，从而驱动轴承滚子转动。
优选地，本发明的一种轴承滚子的磁粉探伤机，所述退磁机构还包括Z轴升降机构，进料退磁机构和出料退磁机构分别设置在两个Z轴升降机构的升降部上。
优选地，本发明的一种轴承滚子的磁粉探伤机，所述图像采集比对系统还包括比对系统和分布在轴承滚子检测工位上方和两侧的相机，所述参考图谱数据库内存储有多种无伤痕、真伤痕和伪伤痕图像，所述比对系统用于将相机采集的轴承滚子磁化喷淋磁悬液后的图片与参考图谱数据库内存储的图像进行比对并判定，若判定有伤进行预警，若判定无伤继续对下一个轴承滚子进行检测。
本发明的有益效果是：
（1）本发明通过设置轴承滚子输送线、磁化机构、退磁机构、转动轮升降机构和图像采集比对系统，自动完成轴承滚子的探伤检测和伤痕识别判定作业，探伤检测快速且准确可靠；
（2）设置参考图谱数据库，存储多种常见的真伤痕和伪伤痕图像，将拍摄的图片与参考图谱数据库内的图像进行对比，识别效果好，裂纹识别准确率高。
附图说明
下面结合附图和实施例对本申请的技术方案进一步说明。
图1是本申请实施例的整体结构三维示意图；
图2是本申请实施例的磁化机构三维示意图；
图3是本申请实施例的磁化机构左视示意图；
图4是本申请实施例的图像采集比对系统的硬件结构主视示意图；
图5是本申请实施例的转动轮升降机构和旋转托轮的三维示意图；
图6是本申请实施例的转动轮升降机构三维示意图；
图7是本申请实施例的磁化并喷淋磁悬液后的轴承滚子圆周表面示意图；
图8是本申请实施例的磁化并喷淋磁悬液后的轴承滚子端面示意图。
图中的附图标记为：
轴承滚子输送线10，磁化机构20，退磁机构30，转动轮升降机构40，图像采集比对系统50；
旋转托轮11，纵向开路磁轭感应磁化机构21，周向闭路磁轭磁化机构22，支撑架23，磁化机构安装架24,转动机构25，进料退磁机构31，出料退磁机构32，顶升气缸41，安装架42，转轮驱动机构43，第一Z轴气缸51，侧相机52，第二Z轴气缸53，俯视相机54；
转轮111，转动齿轮112，周向引磁磁头221，周向引磁磁头底座222，周向引磁磁头丝杆螺母驱动机构223，导柱241，顶板242，底板243，悬臂251，气缸252，气缸安装架253，转轮驱动电机431，同步带传动机构432，主动齿轮433，同步带轮传动轴434。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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申请和简化描述，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申请保护范围的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本申请的描述中，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，可以通过具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请的技术方案。
实施例：本实施例提供一种轴承滚子的磁粉探伤机，用于批量化的对轴承滚子进行磁粉探伤检测，其结构参考图1，包括：
轴承滚子输送线10，轴承滚子输送线10采用步进式电机驱动链条式的输送带，参照图5，在链条式的输送带上放置多个旋转托轮11，旋转托轮11随着链条式的输送带移动。
优选地，本实施例的一种轴承滚子的磁粉探伤机，旋转托轮11上可转动的设置有两个平行的转轮111，轴承滚子放置在两个转轮111上，且平行于转轮111，驱动两个转轮111同向转动，在摩擦力的作用下带动轴承滚子转动。
本实施例的一种轴承滚子的磁粉探伤机，还包括磁化机构20，磁化机构20用于对轴承滚子进行磁化从而利用磁场引导磁粉的迁移显示磁场，参照图2和图3，磁化机构20包括纵向开路磁轭感应磁化机构21和周向闭路磁轭磁化机构22，纵向开路磁轭感应磁化机构21设置在轴承滚子的两端，周向闭路磁轭磁化机构22设置在轴承滚子的两侧。
优选地，本实施例的一种轴承滚子的磁粉探伤机，还包括支撑架23，支撑架23固定连接在轴承滚子输送线10的机架上，且横跨在机架的上方，支撑架23上沿Z轴方向可升降的滑动设置有磁化机构安装架24，具体的，磁化机构安装架24包括四根导柱241、固定连接在导柱241上端部的顶板242和固定连接在导柱241下端部的底板243，在导柱241上滑动安装有直线轴承，直线轴承固定连接在支撑架23上，从而实现磁化机构安装架24沿Z轴方向可升降的滑动设置在支撑架23上。
在支撑架23的顶端设置丝杆驱动机构，丝杆驱动机构的动作部与顶板242固定连接，丝杆驱动机构驱动磁化机构安装架24沿Z轴方向可升降的滑动。
周向闭路磁轭磁化机构22包括周向引磁磁头221、周向引磁磁头底座222和周向引磁磁头丝杆螺母驱动机构223，周向引磁磁头底座222固定连接在底板243上，在周向引磁磁头221与周向引磁磁头底座222之间设置导轨滑块机构，两个周向引磁磁头丝杆螺母驱动机构223均固定安装在周向引磁磁头底座222上，分别驱动各自连接的周向引磁磁头221动作，使得两个周向引磁磁头221相向靠近移动或者反向远离移动。两个周向引磁磁头221沿两个转轮111的对称面对称分布，使得被磁化的轴承滚子位于两个周向引磁磁头中间。
优选地，本实施例的一种轴承滚子的磁粉探伤机，还包括转动机构25，参照图3，转动机构25包括可转动的连接在导柱241上的悬臂251，悬臂251上还铰接有推动其转动的气缸252，在顶板242上固定连接有气缸安装架253，气缸252的本体铰接在气缸安装架253的下端部，气缸252伸缩动作，推动悬臂251转动使悬臂251的前端部靠近或远离旋转托轮11上轴承滚子。
纵向开路磁轭感应磁化机构21包括纵向引磁磁头211，两个纵向引磁磁头211分别连接在两个悬臂251的前端部，用于对轴承滚子的纵向进行磁化。
参照图1，本实施例的一种轴承滚子的磁粉探伤机,还包括退磁机构30，退磁机构30包括进料退磁机构31和出料退磁机构32，进料退磁机构31设置在磁化机构20的进料口，用于轴承滚子磁化前退磁，出料退磁机构32设置在磁化机构20的出料口，用于轴承滚子磁化后退磁。
优选地，本实施例的一种轴承滚子的磁粉探伤机，退磁机构30还包括Z轴升降机构，进料退磁机构31和出料退磁机构32分别设置在两个Z轴升降机构的升降部上。
需要注意的是，进料退磁机构31和出料退磁机构32均采用高压振荡退磁器退磁，退磁快速且效果好。
磁悬液喷淋机构，磁悬液喷淋机构设置在磁化机构下方的机架上，磁悬液喷淋机构用于喷淋磁悬液到磁化后的轴承滚子表面。
优选地，参照图5和图6，本实施例的一种轴承滚子的磁粉探伤机，还包括转动轮升降机构40，转动轮升降机构40包括固定连接在支撑架23上的顶升气缸41，顶升气缸41的伸缩部固定连接有安装架42，顶升气缸41用于驱动安装架42上方的托举旋转托轮11沿Z轴方向移动，将轴承滚子托举至纵向开路磁轭感应磁化机构21、周向闭路磁轭磁化机构22的磁化工作位。
优选地，本实施例的一种轴承滚子的磁粉探伤机，安装架42上还设置有转轮驱动机构43，转轮驱动机构43包括转轮驱动电机431、同步带传动机构432和主动齿轮433，转轮驱动电机431的动力输出轴与同步带传动机构432的主动带轮连接，主动带轮通过同步带传动连接同步带轮传动轴434，在同步带轮传动轴434的两端各固定安装一个第一同步带轮，在两个第一同步带轮各自一侧的安装架42可转动的安装两个平齐的第二同步带轮，第二同步带轮与主动齿轮433同轴固定连接，第一同步带轮与第二同步带轮通过同步带传动连接。
工作时，转轮驱动电机431转动驱动同步带轮传动轴434转动，带动四个主动齿轮433同步转动。
在转轮111的两端设置有转动齿轮112，当主动齿轮433随着安装架42上行至与转动齿轮112啮合，主动齿轮433驱动转动齿轮112转动，从而带动转轮111转动来驱动轴承滚子转动，实现轴承滚子的轴向和纵向磁化并喷淋磁悬液，从而进行磁粉探伤。
优选地，参照图4，本实施例的一种轴承滚子的磁粉探伤机，还包括图像采集比对系统50，图像采集比对系统50包括分别设置在两侧导柱241上的第一Z轴气缸51，在第一Z轴气缸51的伸缩杆端部安装有用于拍摄轴承滚子两端部图像的侧相机52。
需要注意的是，侧相机52与第一Z轴气缸51的伸缩杆端部之间还设置有X轴的手动平移台，用于调节侧相机52的焦距。
在顶板242上固定安装有第二Z轴气缸53，在第二Z轴气缸53的下端部设置有俯视相机54，俯视相机54用于拍摄轴承滚子的外圆周面。
实际工作时，转轮驱动电机431转动驱动轴承滚子转动，设定轴承滚子每转动10-30度中的任一角度，俯视相机54和侧相机52拍摄一次照片。
图像采集比对系统50还包括软体的参考图谱数据库和比对系统，在参考图谱数据库内存储有多种无伤痕、真伤痕和伪伤痕参考图谱，参照图7和图8，比对系统用于将相机采集的轴承滚子磁化喷淋磁悬液后的图片与参考图谱数据库存储的图像进行比对并判定，参照图7和图8，若判定有伤进行预警，若判定无伤继续对下一个轴承滚子进行检测。
实际工作时，当比对系统用于将相机采集的轴承滚子磁化喷淋磁悬液后的图片与参考图谱数据库存储的图像进行比对，参考图谱中无类似的图谱导致无法判定时，图像采集比对系统50发出预警，提醒操作人员进行人工判定，并将判定结果输入图像采集比对系统50中。
进一步地，图像采集比对系统50还具有自主学习的功能，能将拍摄的图片保存到参考图谱数据库内，并根据比对系统或人工的判定结果将图片归类为无伤痕、真伤痕和伪伤痕，参与后续轴承滚子磁粉探伤检测对比。
以上述依据本申请的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项申请技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项申请的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种轴承滚子的磁粉探伤机，其特征在于，包括：
轴承滚子输送线（10），所述轴承滚子输送线（10）上设置有多个旋转托轮（11）；
磁化机构（20），所述磁化机构（20）用于对轴承滚子进行磁化从而利用磁场引导磁粉的迁移显示磁场，所述磁化机构（20）包括纵向开路磁轭感应磁化机构（21）和周向闭路磁轭磁化机构（22），所述纵向开路磁轭感应磁化机构（21）设置在测试工位上的轴承滚子的两端，所述周向闭路磁轭磁化机构（22）设置在轴承滚子的前后两侧；
退磁机构（30），所述退磁机构（30）采用高压振荡退磁器，所述退磁机构（30）包括进料退磁机构（31）和出料退磁机构（32），所述进料退磁机构（31）设置在磁化机构（20）的进料口，用于轴承滚子磁化前退磁，所述出料退磁机构（32）设置在磁化机构（20）的出料口，用于轴承滚子磁化后退磁；
磁悬液喷淋机构，所述磁悬液喷淋机构用于喷淋磁悬液到磁化的轴承滚子表面；
图像采集比对系统（50），所述图像采集比对系统（50）用于拍摄磁化并喷淋磁悬液后的轴承滚子圆周表面和端面，并将拍摄的图像与参考图谱数据库内的参考图谱对比，从而判别轴承滚子表面缺陷情况，拍摄的图片按判别结果分类保存到参考图谱数据库内；
图像采集比对系统（50）还具有自主学习的功能，能将拍摄的图片保存到参考图谱数据库内，并根据比对系统或人工的判定结果将图片归类为无伤痕、真伤痕和伪伤痕，参与后续轴承滚子磁粉探伤检测对比。
2.根据权利要求1所述的一种轴承滚子的磁粉探伤机，其特征在于，所述旋转托轮（11）上可转动的设置有两个平行的转轮（111），所述轴承滚子放置在两个转轮（111）上，且平行于转轮（111）。
3.根据权利要求2所述的一种轴承滚子的磁粉探伤机，其特征在于，所述转轮（111）的两端固定设置有转动齿轮（112）。
4.根据权利要求1-3任一项所述的一种轴承滚子的磁粉探伤机，其特征在于，磁化机构（20）还包括支撑架（23），所述支撑架（23）固定连接在轴承滚子输送线（10）的机架上，所述支撑架（23）上沿Z轴方向可升降的滑动设置有磁化机构安装架（24），所述周向闭路磁轭磁化机构（22）沿X轴方向滑动安装在磁化机构安装架（24）的底板上。
5.根据权利要求4所述的一种轴承滚子的磁粉探伤机，其特征在于，所述磁化机构（20）还包括转动机构（25），所述转动机构（25）包括可转动的连接在磁化机构安装架（24）上的悬臂（251），所述悬臂（251）的前端部设置有纵向引磁磁头。
6.根据权利要求5所述的一种轴承滚子的磁粉探伤机，其特征在于，所述悬臂（251）上还铰接有推动其转动的气缸（252），所述磁化机构安装架（24）的顶板上固定连接有气缸安装架，所述气缸（252）的本体铰接在气缸安装架上。
7.根据权利要求6所述的一种轴承滚子的磁粉探伤机，其特征在于，还包括转动轮升降机构（40），所述转动轮升降机构（40）包括固定连接在支撑架（23）上的顶升气缸（41），所述顶升气缸（41）的伸缩部固定连接有安装架（42），所述顶升气缸（41）用于驱动安装架（42）上方的托举旋转托轮（11）沿Z轴方向移动，将轴承滚子托举至纵向开路磁轭感应磁化机构（21）、周向闭路磁轭磁化机构（22）的磁化工作位。
8.根据权利要求7所述的一种轴承滚子的磁粉探伤机，其特征在于，所述安装架（42）上还设置有转轮驱动机构（43），所述转轮驱动机构（43）用于驱动转轮（111）转动，从而驱动轴承滚子转动。
9.根据权利要求1-3、5-8任一项所述的一种轴承滚子的磁粉探伤机，其特征在于，所述退磁机构（30）还包括Z轴升降机构，进料退磁机构（31）和出料退磁机构（32）分别设置在两个Z轴升降机构的升降部上。
10.根据权利要求1-3、5-8任一项所述的一种轴承滚子的磁粉探伤机，其特征在于，所述图像采集比对系统（50）还包括比对系统和分布在轴承滚子检测工位上方和两侧的相机，所述参考图谱数据库内存储有多种无伤痕、真伤痕和伪伤痕图像，所述比对系统用于将相机采集的轴承滚子磁化喷淋磁悬液后的图片与参考图谱数据库内存储的图像进行比对并判定，若判定有伤进行预警，若判定无伤继续对下一个轴承滚子进行检测。
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Denomination of invention: A magnetic particle testing machine for bearing rollers

Granted publication date: 20231003

Pledgee: Bank of China Limited Sheyang Branch

Pledgor: SAI FU NDT EQUIPMENT MANUFACTURER CO.,LTD.

Registration number: Y2024980002264