CN207536742U - 一种高速漏磁自动化检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于筒体工件，如弹药筒的无损探伤的高速漏磁自动化检测装置，高速漏磁检测系统包括机架、上料机构、漏磁检测单机、分选机构和控制系统。机架将各个机构固定；上料机构包括上料滑道、上料推杆以及上料气缸等，待检筒体放置在上料滑道上，气缸带动上料推杆将筒体送至漏磁检测单机中，同时将检测单机中已完成检测的筒体推送至分选机构中，随后复位等待下一次上料动作；分选机构根据漏磁检测单机的判断结果，对筒体进行自动分选。各个组件相互配合，精准控制检测速度，保证了漏磁检测的稳定性和可靠性，实现了筒体从上料到产品检测、分选全过程自动化。

Description

一种高速漏磁自动化检测装置

技术领域

本实用新型属于自动化无损检测设备领域，更具体地，涉及一种筒体工件的高速漏磁自动化检测装置。

背景技术

随着科学技术的进步和现代化发展的需要，工业生产对重要设备和部件的性能，尤其是安全性提出了更高的要求，工件的质量问题也得到了越来越多的重视，漏磁探伤是一种高效可靠的无损检测方法，筒体工件在无损检测中属于常见工件，该技术通过将导磁工件磁化饱和后利用探头进行扫查，得到工件表面的缺陷信息，不仅工艺简单、灵敏度高、检测速度快，而且对内外表面的裂纹、腐蚀和凹坑等缺陷具有很好的检出能力。尤其对于如弹药筒类的工件，该类产品对内、外表面精度要求较高，在生产线上必须进行探伤检测，保证该类产品的质量和性能是保证安全使用的重要前提。

对于弹药筒等工件的检测生产线而言，由于产量大，要求检测速度快，稳定性和可靠性高。但是传统的人工检测设备或是自动化程度较低的漏磁检测设备无法满足大批量的工件高速检测要求。在这样的背景下，研制开发出适合我国国情的弹药筒的高速漏磁自动化检测系统，并推广到其他筒体导磁材料的检测领域，对节约资源、降低生产成本、保证生产质量等具有重要意义。

对比文件CN201884941U公开了一种管道漏磁腐蚀检测器磁路结构，为实现对筒体进行全覆盖扫描检测，在筒体外圈设置6个以上的漏磁探头环绕排列，且探头之间间隙一定，通过改变磁铁探头的个数以适应不同口径的筒体检测，但是该装置结构较复杂，且探头的增减与移动等操作不利于提升检测速度，并保持检测体系的稳定性。

实用新型内容

针对现有技术的上述缺陷或改进需求，本实用新型提出了用于筒体的无损探伤的多工位高速漏磁自动化检测装置，以实现筒体上料-检测-分选全过程自动化。采用漏磁检测法检测筒体，设计了用于筒体无损探伤的检测系统。该系统采用筒体原地旋转、单探头筒外全覆盖扫描的漏磁检测方式对筒体进行探伤并分选，可根据筒体的检测速度、数量、规格等要求，有针对性的调节检测组件，该系统具有通用性，尤其适用于小直径筒体的漏磁探伤。

为实现上述目的，按照本实用新型的一个方面，提供了一种上料-检测 -分选一体式装置，包括机架、漏磁检测单机、上料机构、分选机构、控制系统、第一下料区以及第二下料区，所述上料机构、漏磁检测单机以及分选机构的内部均具有筒体传送通道，所述上料机构、漏磁检测单机以及分选机构依次连接，使得内部的筒体传送通道同轴贯通；所述分选机构的第一出口连接第一下料区，第二出口连接第二下料区；所述控制系统的第一输出端连接上料机构的第一输入端，第二输出端连接漏磁检测单机的输入端，第三输出端连接分选机构的输入端，以实现小管径筒体从上料到产品检测、分选全过程的自动化。机架将各个机构固定；上料机构包括上料滑道、上料推杆以及上料气缸，待检筒体放置在上料滑道上，气缸带动上料推杆将筒体送至漏磁检测单机中，同时将检测单机中已完成检测的筒体推送至分选机构中，随后复位等待下一次上料动作；分选机构通过漏磁检测单机的判断结果，对筒体进行自动分选，之后将分选出的合格品和不合格品分别运送出检测装置，完成筒体自动检测过程。

优选地，所述上料机构包括上料气缸、气缸固定板、滑动模块、挡板、上料滑道，其中，所述上料气缸的输入端作为所述上料机构的第一输入端，控制端连接可沿筒体传送通道方向移动的滑动模块；所述挡板固定于所述滑动模块滑动区域的两端，用于限制滑动模块移动的距离；所述上料机构的筒体传送通道的侧面设置有倾斜的上料滑道，所述上料滑道的出口与上料机构的筒体传送通道相对。

优选地，所述滑动模块包括上料滑块、推杆固定板、上料推杆，其中，上料滑块滑动连接在上料气缸上；推杆固定板固定在上料滑块的侧面，与上料滑道同侧；上料推杆与筒体传送通道方向平行，上料推杆的两端与推杆固定板铰接。

优选地，所述上料推杆包括拨块和可控制拨块旋转的推料杆，其中，所述拨块包括第一拨块和第二拨块，分别位于上料机构的筒体传送通道两端，第一拨块和第二拨块均有第一铰接点和第二铰接点，两个第一铰接点分别作为所述上料推杆的两端，分别与推杆固定板的两端铰接，两个第二铰接点分别与推料杆的两端铰接；所述推料杆与筒体传送通道方向平行，推料杆的输入端作为上料机构的第二输入端，用于连接控制系统的第四输出端。上料机构将待检筒体放置在上料滑道上，上料气缸带动上料推杆将筒体送至漏磁检测单机中随后复位等待下一次上料动作。

优选地，所述漏磁检测单机包括单机支架、电机、同步齿形带、滚筒、线圈、升降极靴以及探头。支架将各个部分固定；电机带动同步齿形带，从而带动滚筒转动；两端的升降极靴可上下调动，与线圈、U型磁轭配合完成筒体的磁化；探头拾取漏磁信号。

优选地，所述分选机构包括分料板、转动臂、分料气缸、连接座，

所述连接座的上方通过转动臂铰接有分料板，所述转动臂的转动轴与筒体传送通道平行；所述分料板的上方作为所述分选机构的筒体传送通道，所述分料板的两侧对称地固定有第一下料区和第二下料区，所述分料板的第一转向作为所述分选机构的第一出口，第二转向作为所述分选机构的第二出口；所述分料气缸的输入端作为所述分选机构的输入端，所述分料气缸的控制端连接所述转动臂。工件退出漏磁检测单机后，分选机构根据检测结果进行分料，分料板决定工件进入第一下料板或第二下料板，完成分料工作。

总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

(1)本筒体高速漏磁自动化检测装置中上料机构、漏磁检测单机、分选机构和控制系统相互配合，保证了上料-检测-分选过程的连续性和快速性，加快了整个检测过程的速度；

(2)本筒体高速漏磁自动化检测装置通过设置传动机构，使得筒体能绕自身中心轴旋转，无需增加或移动漏磁检测探头即可进行全覆盖扫描检测，提高了筒体检测速度以及稳定性。

(3)本筒体高速漏磁自动化检测装置针对多规格筒体磁化需求，设计了可调节探靴的磁化机构，可根据待检测筒体的尺寸来调节组件，使得待检测部位磁化场均匀能够保证检测信号的一致性。

(4)本筒体高速漏磁自动化检测装置检测过程操作简便，性能稳定可靠，易于实现高速自动化，降低了检测系统的造价成本，具有广阔的市场应用前景。

附图说明

图1为本实用新型实施实例中弹药筒漏磁探伤原理示意图；

图2为本实用新型装置的后方结构示意图；

图3为本实用新型装置上料机构侧面结构示意图；

图4为本实用新型装置漏磁检测单机侧面结构示意图；

图5为本实用新型装置分选机构示意图；

在所有的附图中，相同的附图标记表示相同的元件或结构，其中：1-机架，2-上料机构，2-1-上料气缸，2-2-上料滑道，2-3-气缸固定板，2-4-滑动模块，2-41-上料滑块，2-42-推杆固定板，2-43-上料推杆，2-431-推料杆，2- 432-拨块，2-433-第一销轴，2-434-第二销轴，2-5-挡板，3-漏磁检测单机， 3-1-单机支架，3-2-传动机构，3-21-电机，3-22-同步齿形带，3-23-滚筒，3- 3-磁化机构，3-31-线圈，3-32-升降极靴，3-321固定架，3-322-手轮，3-323- 螺杆，3-324-极靴，3-33-U型磁轭，3-4-探头，4-分选机构，4-1-分料板，4- 2-转动臂，4-3-气缸支座，4-4-分料气缸，4-5-连接座，5-控制系统，6-第一下料区，7-第二下料区。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优势更加清楚明白，以下结合附图及实施案例，对本实用新型进行更详细的说明。应当理解，此处所描述的具体实施案例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

本实用新型以弹药筒的漏磁检测为具体实施例。

图1为本实用新型实施例中弹药筒漏磁探伤原理示意图。本实用新型中弹药筒漏磁检测的原理是利用励磁源对被检弹药筒进行局部磁化，如缠绕线圈3-31的U型磁轭3-33与升降极靴3-32相互配合对检测弹药筒进行磁化，若被测弹药筒表面光滑，内部没有缺陷，磁通将全部通过弹药筒；若材料表面或近表面存在缺陷时，其附近的磁场发生畸变，通过探头3-4的传感器检测到漏磁场。弹药筒主要为纵向裂纹类缺陷，所以采用纵向漏磁检测方法，传感器检测到漏磁场再转换成电信号，经接收电路放大、滤波和A/D 转换后在计算机数据处理系统上显示。

图2为本实用新型装置的后方结构示意图，该用于弹药筒无损探伤的高速漏磁自动化检测装置，包括机架1、上料机构2、漏磁检测单机3、分选机构4，控制系统5、第一下料区6、第二下料区7，所述机架上依次固定有上料机构2、漏磁检测单机3以及分选机构4，且上料机构2、漏磁检测单机3以及分选机构4的内部均具有筒体传送通道，所述上料机构2、漏磁检测单机3以及分选机构4依次连接，使得内部的筒体传送通道同轴贯通，记此筒体传送通道方向为x轴正方向，竖直方向为z轴正方向，则y轴为垂直于xOz面的方向，所述分选机构4的第一出口连接第一下料区6，第二出口连接第二下料区7，所述控制系统5的第一输出端分别连接上料机构2的第一输入端、第二输入端，所述控制系统5的第二输出端连接漏磁检测单机3的输入端、第三输出端连接分选机构4的输入端。

上料机构2通过控制系统5将待检弹药筒送至漏磁检测单机3中，同时将漏磁检测单机3中已完成检测的弹药筒推送至分选机构4中，随后复位等待下一次上料动作；分选机构4根据漏磁检测单机3的判断结果，通过控制系统5对弹药筒进行自动分选，使合格弹药筒落入第一下料区6，不合格弹药筒落入第二下料区7。

图3是为本实用新型装置上料机构侧面结构示意图，其包括上料气缸 2-1、气缸固定板2-3、滑动模块2-4、挡板2-5、上料滑道2-2，

所述上料气缸2-1固定在气缸固定板2-3上，上料气缸2-1的输入端作为所述上料机构2的第一输入端，其控制端连接滑动模块2-4，引导滑动模块2-4在上料气缸2-1上沿x轴方向移动，挡板2-5固定在上料气缸2-1的边缘，用于限制滑动模块2-4移动的距离，所述上料机构2的筒体传送通道设置在滑动模块2-4的y轴负方向的侧面，记此侧面为上料侧，所述上料滑道2-2向下倾斜，出口与上料机构2的筒体传送通道相对，上料滑道2-2上的弹药筒由于重力作用可自动滚入上料机构2的筒体传送通道，所述弹药筒的长度方向与x轴平行；

所述滑动模块2-4包括上料滑块2-41、推杆固定板2-42、上料推杆2- 43，上料滑块2-41滑动连接在上料气缸2-1上，推杆固定板2-42固定连接在上料滑块2-41的上料侧，其长度方向与x轴平行，上料推杆2-43的两端铰支连接在推杆固定板2-42上，与x轴平行；

所述上料推杆2-43包括推料杆2-431、拨块2-432、第一销轴2-433以及第二销轴2-434，其中，

所述拨块2-432有两个，以x轴正方向为排列顺序依次记为第一拨块 2-4321和第二拨块2-4322，第一拨块2-4321和第二拨块2-4322同时同向运动，且都有第一铰接点、第二铰接点，两个第一铰接点分别作为所述上料推杆2-43的两端，分别与推杆固定板2-42铰接，从而跟随推杆固定板2-42 一起沿x轴运动，铰支部件为第一销轴2-433，两个第二铰接点分别与可控制拨块2-432旋转的推料杆2-431的两端铰接，铰支部件为第二销轴2-434；

所述推料杆2-431与x轴平行，推料杆2-431的输入端作为上料机构2 的第二输入端，控制系统5控制推料杆2-431移动从而带动两端的拨块2- 432进行推杆固定板2-42平面内的旋转运动。初始工位时第一拨块2-4321 和第二拨块2-4322分别位于上料区两侧，保持与上料推杆2-43垂直的状态，上料时所述滑动模块2-4移动从而带动第一拨块2-4321将待检弹药筒送至漏磁检测单机3中，同时第二拨块2-4322将漏磁检测单机3中已完成检测的弹药筒推送至分选机构4中，退回复位时拨块2-432旋转90°，躲避上料滑道2-2中的弹药筒，等待下一次上料动作。

图4为本实用新型装置漏磁检测单机3侧面结构示意图，包括单机支架3-1、传动机构3-2、磁化机构3-3、探头3-4，其中，

所述单机支架3-1上固定有传动机构3-2、磁化机构3-3、探头3-4；

所述传动机构3-2包括电机3-21、同步齿形带3-22、滚筒3-23，其中，电机3-21固定于单机支架上，与同步齿形带3-22相连，提供3-22转动的动力，所述电机3-21作为漏磁检测单机3的输入端；所述滚筒3-23吊挂在同步齿形带3-22上，与同步齿形带3-22啮合连接，随同步齿形带3-22的转动而绕自身中心轴旋转，所述滚筒3-23有两个，两个滚筒3-23之间的上部作为漏磁检测单机3的筒体传送通道，所述电机3-21带动同步齿形带3- 22，从而带动滚筒3-23转动，使待检测弹药筒原位旋转。

所述磁化机构3-3包括线圈3-31、升降极靴3-32、以及U型磁轭3-33，所述升降极靴3-32有两个，分别对称竖直嵌入在U型磁轭3-33两端；所述漏磁检测单机3的筒体传送通道位于两个升降极靴3-32之间，两个升降极靴3-32之间的磁感线垂直贯穿所述漏磁检测单机3的筒体传送通道；所述探头3-4固定在漏磁检测单机3的筒体传送通道与U型磁轭3-33之间，用于拾取漏磁信号，得出是否合格的检测结果；所述线圈3-31缠绕在U型磁轭3-33上，所述线圈3-31、升降极靴3-32、U型磁轭3-33相互配合共同完成待测弹药筒的磁化作用。

进一步，所述升降极靴3-32包括固定架3-321、手轮3-322、竖直设置的螺杆3-323以及极靴3-324，其中，固定架3-321与螺杆3-323螺纹连接，手轮3-322与螺杆3-323固定连接，通过旋转手轮3-322带动螺杆3-323转动，极靴3-324内竖直设置有螺纹孔，螺杆3-323旋转时，极靴3-324可进行z轴方向的直线运动，从而调节两个升降极靴3-32之间的距离，以容纳不同直径的弹药筒。

图5为本实用新型装置分选机构4、第一下料区6和第二下料区7示意图，分选机构4包括分料板4-1、转动臂4-2、气缸支座4-3、分料气缸4-4、连接座4-5，其中，所述连接座4-5的上方通过转动臂4-2铰接有分料板4- 1；所述转动臂4-2连接分料气缸4-4的控制端，转动臂4-2的转动轴与筒体传送通道平行；所述分料板4-1作为所述分选机构4的筒体传送通道，所述分料板4-1的两侧对称地固定有第一下料区6和第二下料区7；所述分选机构4的出口通过分料板4-1转动来切换，所述分料板4-1的第一转向作为所述分选机构4的第一出口，第二转向作为所述分选机构4的第二出口；所述分料气缸4-4固定于气缸支座4-3上，分料气缸4-4的输入端作为所述分选机构4的输入端。检测完的弹药筒退出漏磁检测单机3时，控制系统5 根据检测结果调节分料气缸4-4，进而引导转动臂4-2旋转，调节分料板4- 1的倾斜角度，从而与相应的下料区对接，使工件自动滑落到对应区域，完成分料工作。

在特定实施例中，该漏磁检测与分选一体式装置的工作方法包括以下步骤：

S1.如图3所示，初始工位时第一拨块2-4321和第二拨块2-4322分别位于上料机构2的筒体传送通道两端，保持与上料推杆2-43垂直的状态，将待检测药筒布满上料滑道2-2，长度方向与x轴平行，根据弹药筒规格调节两端的升降极靴3-32，然后开始上料：推料杆2-431将滚落到第一拨块2- 4321和第二拨块2-4322之间的待检测弹药筒推至漏磁检测单机3中，退回复位时拨块2-432旋转90°，以躲避上料滑道2-2中的弹药筒，推料杆2- 431回到初始工位后，第一拨块2-4321和第二拨块2-4322再次位于上料机构2的筒体传送通道两端，回旋90°保持初始时与上料推杆2-43垂直的状态，等待下一次上料。此时漏磁检测单机3中的弹药筒位于传动机构3-2中的滚筒3-23上绕自身中心轴旋转，由磁化机构3-3对弹药筒进行磁化，探头3-4检测是否有漏磁场，若有则判断该弹药筒为不合格品，无则为合格品，将此检测结果转换为电信号，经接收电路放大、滤波和A/D转换后在计算机数据处理系统上进行计算，并生成动作指令(若为合格品则调节转动臂4-2使分料板4-1向第一下料区6倾斜，若为不合格品则调节转动臂4-2 使分料板4-1向第二下料区7倾斜)给控制系统5。

S2.再次上料，如图2所示，推料杆2-431带动第一拨块2-4321将滚落到上料区的待检测弹药筒推至漏磁检测单机3，同时第二拨块2-4322将检测单机中滚轮上已完成检测的弹药筒推送至分选机构4中，退回复位时拨块2-432旋转90°，躲避上料滑道2-2中的弹药筒，推料杆2-431回到初始工位后，第一拨块2-4321和第二拨块2-4322再次位于上料滑道2-2两侧，回旋90°保持初始时与上料推杆2-43垂直的状态，等待下一次上料。此时分选机构4根据S1中的动作指令由控制系统5控制转动臂4-2旋转，从而倾斜分料板4-1使其与相应的下料区对接，使工件自动滑落到对应区域，完成分料工作。

S3.重复S2至所有弹药筒完成检测。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施案例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种筒体工件的高速漏磁自动化检测装置，包括上料机构(2)、漏磁检测单机(3)，其特征在于，还包括分选机构(4)、控制系统(5)、第一下料区(6)和第二下料区(7)，其中，

所述上料机构(2)、漏磁检测单机(3)以及分选机构(4)的内部均具有筒体传送通道，所述上料机构(2)、漏磁检测单机(3)以及分选机构(4)依次连接，使得内部的筒体传送通道同轴贯通；

所述分选机构(4)的第一出口连接第一下料区(6)，第二出口连接第二下料区(7)；

所述控制系统(5)的第一输出端连接上料机构(2)的第一输入端，第二输出端连接漏磁检测单机(3)的输入端，第三输出端连接分选机构(4)的输入端。

2.根据权利要求1所述的高速漏磁自动化检测装置，其特征在于，所述上料机构(2)包括上料气缸(2-1)、滑动模块(2-4)、挡板(2-5)、上料滑道(2-2)，其中，

所述上料气缸(2-1)的输入端作为所述上料机构(2)的第一输入端，控制端连接可沿筒体传送通道方向移动的滑动模块(2-4)；所述挡板(2-5)固定于所述滑动模块(2-4)滑动区域的两端，用于限制滑动模块(2-4)移动的距离；所述上料机构(2)的筒体传送通道的侧面设置有倾斜的上料滑道(2-2)，所述上料滑道(2-2)的出口与上料机构(2)的筒体传送通道相对。

3.根据权利要求2所述的高速漏磁自动化检测装置，其特征在于，所述滑动模块(2-4)包括上料滑块(2-41)、推杆固定板(2-42)、上料推杆(2-43)，其中，

上料滑块(2-41)滑动连接在上料气缸(2-1)上；推杆固定板(2-42)固定在上料滑块(2-41)的侧面，与上料滑道(2-2)同侧；上料推杆(2-43)与筒体传送通道方向平行，上料推杆(2-43)的两端与推杆固定板(2-42)铰接。

4.根据权利要求3所述的高速漏磁自动化检测装置，其特征在于，所述上料推杆(2-43)包括拨块(2-432)和可控制拨块(2-432)旋转的推料杆(2-431)，其中，

所述拨块(2-432)包括第一拨块(2-4321)和第二拨块(2-4322)，分别位于上料机构(2)的筒体传送通道两端，第一拨块(2-4321)和第二拨块(2-4322)均有第一铰接点和第二铰接点，两个第一铰接点分别作为所述上料推杆(2-43)的两端，分别与推杆固定板(2-42)的两端铰接，两个第二铰接点分别与推料杆(2-431)的两端铰接；

所述推料杆(2-431)与筒体传送通道方向平行，推料杆(2-431)的输入端作为上料机构(2)的第二输入端，用于连接控制系统的第四输出端。

5.根据权利要求1所述的高速漏磁自动化检测装置，其特征在于，所述漏磁检测单机(3)包括可带动待检测筒体绕自身中心轴旋转的传动机构(3-2)，所述传动机构(3-2)包括两个滚筒(3-23)，两个滚筒(3-23)之间的上部作为漏磁检测单机(3)的筒体传送通道。

6.根据权利要求5所述的高速漏磁自动化检测装置，其特征在于，所述的漏磁检测单机(3)还包括磁化机构(3-3)、探头(3-4)，其中，磁化机构(3-3)包括两个可调节垂直方向间距的升降极靴(3-32)，其分别位于所述漏磁检测单机(3)的筒体传送通道的上方和下方，两个升降极靴(3-32)之间的磁感线垂直贯穿所述漏磁检测单机(3)的筒体传送通道，所述探头(3-4)固定在所述漏磁检测单机(3)的筒体传送通道一侧。

7.根据权利要求1所述的高速漏磁自动化检测装置，其特征在于，所述分选机构(4)包括分料板(4-1)、转动臂(4-2)、分料气缸(4-4)、连接座(4-5)，

所述连接座(4-5)的上方通过转动臂(4-2)铰接有分料板(4-1)，所述转动臂(4-2)的转动轴与筒体传送通道平行；所述分料板(4-1)的上方作为所述分选机构(4)的筒体传送通道，所述分料板(4-1)的两侧对称地固定有第一下料区(6)和第二下料区(7)，所述分料板(4-1)的第一转向作为所述分选机构(4)的第一出口，第二转向作为所述分选机构(4)的第二出口；所述分料气缸(4-4)的输入端作为所述分选机构(4)的输入端，所述分料气缸(4-4)的控制端连接所述转动臂(4-2)。