CN212159594U - 一种车轴探伤设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及无损探伤领域，公开一种车轴探伤设备。其中车轴探伤设备包括支撑架；上料传送装置，安装于支撑架上，用于自动上料及传送车轴；磁化装置，安装于支撑架上，用于使车轴磁化或退磁；磁悬液喷洒装置，用于向车轴的周围环境中喷洒磁悬液；紫外线光源，用于向车轴及其周围环境照射紫外线；以及图像采集装置，包括摄像机，摄像机能够沿处于探伤点位的车轴的轴线方向移动，用于采集附着于车轴表面上以及漂浮于车轴的周围的磁悬液在紫外线光源照射下的图像。本实用新型提供的车轴探伤设备能够实现自动探伤，降低工人的劳动强度和安全风险，提高探伤精度，实现标准化作业。

Description

一种车轴探伤设备

技术领域

本实用新型涉及无损探伤技术领域，尤其涉及一种车轴探伤设备。

背景技术

磁粉探伤是指将钢铁等磁性材料制作的工件予以磁化，利用其缺陷部位的漏磁能吸附磁粉的特征，依磁粉分布显示被探测物件表面缺陷和近表面缺陷的探伤方法。

车轴是汽车中的关键部件，直接关系到车辆的行车安全，因此对车轴进行探伤，找寻其上的缺陷以排除风险十分必要。

传统的车轴探伤基本一般由人工吊装车轴到探伤工位后，通过检测人员的肉眼寻找缺陷点位，不仅劳动强度大、吊装存在安全风险、检测精确度低、无法标准化作业，而且在荧光磁粉探伤中，大剂量的紫外辐射会给人体尤其是人眼带来无法弥补的伤害。

如何实现车轴自动探伤，降低工人的劳动强度和安全风险，提高探伤精度，实现标准化作业，是本领域技术人员需要解决的技术问题。

实用新型内容

基于以上所述，本实用新型的目的在于：

提供一种车轴探伤设备，能够实现自动探伤，降低工人的劳动强度和安全风险，提高探伤精度，实现标准化作业。

为达上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种车轴探伤设备，包括：

支撑架；

上料传送装置，安装于所述支撑架上，用于自动上料及传送所述车轴；

磁化装置，安装于所述支撑架上，用于使所述车轴磁化或退磁；

磁悬液喷洒装置，用于向所述车轴的周围环境中喷洒磁悬液；

紫外线光源，用于向所述车轴及其周围环境照射紫外线；以及

图像采集装置，包括摄像机，所述摄像机能够沿处于探伤点位的所述车轴的轴线方向移动，用于采集附着于所述车轴表面上以及漂浮于所述车轴的周围的所述磁悬液在所述紫外线光源照射下的图像。

作为优选的方案，所述磁化装置包括：

两个磁化电极，沿同一直线相对设置，分别设于处于探伤点位的所述车轴的两端，能够与各自对应的所述车轴的端部抵接；

磁化电源，与两个所述磁化电极电连接，所述磁化电源通过两个所述磁化电极向所述车轴充电使所述车轴磁化，或者将所述车轴放电使所述车轴退磁。

作为优选的方案，所述车轴探伤设备还包括转动装置，用于夹紧所述车轴及带动所述车轴绕自身轴线转动，所述转动装置包括：

夹紧座，与所述磁化电极一一对应转动连接，所述夹紧座与所述支撑架滑动连接；

夹紧驱动件，与所述夹紧座传动连接，能够驱动所述夹紧座相向运动，使所述磁化电极抵接并夹紧所述车轴；以及

转动驱动件，与所述磁化电极传动连接，用于驱动所述磁化电极绕其轴线转动。

作为优选的方案，车轴探伤设备还包括中心托架，所述中心托架包括：

固定部，安装于所述支撑架；

升降部，与所述固定部活动连接；以及

升降驱动件，安装于所述支撑架，所述升降驱动件的输出端与所述升降部传动连接，能够驱动所述升降部沿竖直方向升降，以抵接并带动所述车轴升降。

作为优选的方案，所述图像采集装置还包括：

第一滑块，与所述支撑架滑动连接，所述摄像机设于所述第一滑块上，朝向所述车轴的探伤点位设置；以及

第一滑块驱动机构，能够驱动所述第一滑块沿所述车轴的轴线方向滑动。

作为优选的方案，所述磁悬液喷洒装置包括：

第二滑块，与所述支撑架滑动连接；

磁悬液喷头，设于所述第二滑块上，朝向所述车轴的探伤点位设置；以及

第二滑块驱动机构，能够驱动所述第二滑块沿所述车轴的轴线方向滑动。

作为优选的方案，所述上料传送装置包括：

传送驱动电机，安装于所述支撑架上；

链轮，与所述传送驱动电机的输出端传动连接；

传送链条，与所述链轮传动连接；以及

固定件，设于所述传送链条上，用于承托所述车轴及限制所述车轴在传送方向上相对所述传送链条移动。

作为优选的方案，所述车轴探伤设备还包括用于下料所述车轴的下料装置，所述下料装置包括：

摆动杆，一端与所述支撑架铰接，能够承托所述车轴；以及

下料驱动件，一端与所述支撑架铰接，另一端与所述摆动杆铰接，所述下料驱动件能够驱动所述摆动杆相对所述支撑架摆动。

作为优选的方案，所述下料驱动件包括电推杆，电推杆的一端与所述支撑架铰接，另一端与所述摆动杆铰接。

作为优选的方案，所述车轴探伤设备还包括对中装置，包括：

两个对中活动件，与所述支撑架滑动连接，两个所述对中活动件之间能够容纳所述车轴通过；以及

对中驱动件，与所述对中活动件传动连接，能够驱动两个所述对中活动件相互靠近以抵接所述车轴的端部，推动所述车轴对中。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供的车轴探伤设备通过上料传送装置，自动上料和传送车轴；通过磁化装置，在探伤前磁化车轴，在车轴附近形成包围车轴的磁场，并在探伤后使车轴退磁；通过磁悬液喷洒装置向车轴周围喷洒磁悬液；在紫外线光源的照射下，磁悬液中的荧光粉得以显现，此时图像采集装置中的摄像机采集荧光粉的分布状况，检测人员依据图像采集装置采集到的图像即可找出车轴表面和近表面上的缺陷，不仅降低工人的劳动强度和安全风险，而且提高了探伤精度，实现车轴探伤的标准化作业。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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，还可以根据本实用新型实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的车轴探伤设备的侧面示意图；

图2是图1中A区域的放大示意图；

图3是本实用新型实施例提供的车轴探伤设备的正视图；

图4是本实用新型实施例提供的车轴探伤设备的俯视图。

图中：

1、支撑架；

21、传送驱动电机；22、链轮；23、传送链条；24、固定件；

3、磁化装置；31、磁化电极；

4、磁悬液喷洒装置；

5、紫外线光源；

6、图像采集装置；61、摄像机；62、第一滑块；

71、夹紧驱动件；72、转动驱动件；

8、断电相位控制器；81、周向变压器；82、轴向变压器；

9、中心托架；

10、下料装置；101、摆动杆；102、下料驱动件；

111、对中活动件；112、对中驱动件；

12、车轴。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-图4所示，本实施例提供一种车轴探伤设备，用于检测车轴12表面和近表面处的缺陷，包括支撑架1、上料传送装置、磁化装置3、磁悬液喷洒装置4、紫外线光源5和图像采集装置6。其中，上料传送装置和磁化装置3均安装于支撑架1上，图像采集装置6包括摄像机61，摄像机61与支撑架1滑动连接，能够沿上料后的车轴12的轴线方向移动。在开始探伤前，车轴探伤设备先通过上料传送装置自动上料和传送车轴12至探伤点位，然后通过磁化装置3磁化车轴12，在车轴12附近形成包围车轴12的磁场，随后通过磁悬液喷洒装置4向车轴12周围喷洒磁悬液。当开始探伤时，打开紫外线光源5向车轴12及其周围环境照射紫外线，使得磁悬液中的荧光粉得以显现，然后打开图像采集装置6，摄像机61在沿车轴12的轴线方向移动的同时采集荧光粉的分布状况。在探伤结束后，再通过磁化装置3使车轴12退磁。检测人员依据图像采集装置6采集到的图像即可找出车轴12表面和近表面上的缺陷，整个车轴12探伤作业完全自动化进行，不仅降低工人的劳动强度和安全风险，而且提高了探伤精度，实现车轴12探伤的标准化作业。

进一步地，上料传送装置包括传送驱动电机21、链轮22、传送链条23和固定件24。其中传送驱动电机21安装于支撑架1上，链轮22与传送驱动电机21的输出端传动连接，传送链条23与链轮22传动连接，固定件24设于传送链条23上，用于承托车轴12及限制车轴12在传送方向上相对传送链条23移动。具体而言，待上料的车轴12放置于固定件24上，传送驱动电机21驱动链轮22转动，带动传送链条23绕链轮22转动，车轴12随之移动，实现自动上料，避免了人工上料带来的安全风险，降低了工人的劳动强度。

优选地，传送链条23上在沿其延伸方向上设有多个固定件24，能够同时传送多个车轴12，实现多个车轴12的连续探伤。固定件24可以由两个沿传送链条23的延伸方向依次间隔设置的垫块组成，两个垫块之间的空隙用于容纳车轴12。

优选地，上料传送装置包括两组分别传动连接的链轮22和传送链条23，两组链轮22和传送链条23并排设置，由同一个传送驱动电机21驱动，两个传送链条23上的固定件24也是并排设置的，两个并排设置的固定件24共同承托同一个车轴12。

进一步地，磁化装置3包括沿同一直线相对设置的两个磁化电极31以及磁化电源，两个磁化电极31分别设于处于探伤点位的车轴12的两端，磁化电源与两个磁化电极31电连接。当需要磁化车轴12时，两个磁化电极31分别与各自对应的车轴12的端部抵接，磁化电源通过磁化电极31相车轴12充电以磁化车轴12；当车轴12在探伤完毕后，磁化电源通过改变输出电流对车轴12进行退磁。优选地，磁化电源输出交流电，退磁时采用衰退法，即磁化电源逐渐将输出电流衰减至零即可，退磁速度快、剩磁低、效果好。

更进一步地，磁化电极31和磁化电源之间还设有断电相位控制器8，包括周向变压器81和轴向变压器82，断电相位控制器8通过控制交流电流断电相位，使车轴12中的剩磁稳定，并在车轴12的四周形成周向磁场和轴向磁场叠加的复合磁场。如此一来，只需对车轴12磁化一次，荧光粉在车轴12各个表面附近的分布均得以显现，便能同时检测车轴12的周面和端面的缺陷，缩短检测时间，提高了检测效率。

进一步地，车轴探伤设备还包括转动装置，用于夹紧车轴12及带动车轴12绕自身轴线转动。转动装置包括夹紧座、夹紧驱动件71和转动驱动件72，其中夹紧座与支撑架1滑动连接，与磁化电极31一一对应转动连接，夹紧驱动件71与夹紧座传动连接，转动驱动件72与磁化电极31传动连接。在探伤开始前，夹紧驱动件71驱动夹紧座相向运动，使磁化电极31抵接并夹紧车轴12，随后磁化电源放电磁化车轴12。在图像采集装置6开始采集图像前，转动驱动件72驱动磁化电极31绕其轴线转动，同时带动车轴12一并转动，使得磁悬液遍布车轴12的外表面；在图像采集装置6采集图像时，通过车轴12绕自身轴线的转动，摄像机61也能拍摄到车轴12的整个周面的图像。在本实施例中，夹紧驱动件71采用气缸，转动驱动件72采用转动电机。

优选地，两个磁化电极31的中心轴线与处于探伤点位的车轴12的轴线重合，使得电极绕其轴线转动的时候，车轴12也随之绕自身轴线转动。

进一步地，在磁化位置的正下方设有中心托架9，包括固定部、升降部和升降驱动件，固定部和升降驱动件安装于支撑架1上，升降部与固定部活动连接，升降驱动件与升降部传动连接，用于驱动升降部沿竖直方向升降。具体地，车轴12的探伤点位高于车轴12在上料传送装置上的点位，当上料传送装置将车轴12传送至探伤点位的正下方后，升降驱动件驱动升降部从两个传送链条23之间升起，升降部与车轴12抵接并将车轴12从固定件24上顶起至探伤点位，待两个磁化电极31夹紧车轴12后下降；在图像采集装置6采集图像结束后，再次与磁化电极31抵接，待两个磁化电极31松开车轴12后带动车轴12下降至固定件24上。在本实施例中，升降驱动件采用电推缸，在本实用新型的其他实施例中，升降驱动件也可以采用气缸或油缸等其他直线驱动件。

进一步地，图像采集装置6还包括第一滑块62和第一滑块驱动机构。其中摄像机61设于第一滑块62上，朝向车轴12的探伤点位设置，第一滑块62与支撑架1滑动连接，第一滑块驱动机构与第一滑块62传动连接，能够驱动第一滑块62沿车轴12的轴线方向滑动，使得摄像机61能够沿探伤点位处的车轴12的轴线方向移动，全方位拍摄在紫外线光源5照射下的车轴12表面及其周围的荧光粉图像。

优选地，磁悬液喷洒装置4包括第二滑块、磁悬液喷头和第二滑块驱动机构。其中第二滑块与支撑架1滑动连接，磁悬液喷头设于第二滑块上，朝向车轴12的探伤点位设置，第二滑块驱动机构与第二滑块传动连接。磁悬液喷头与外部的储液箱和液压控制机构连通，能够喷洒出压力稳定的磁悬液。在第二滑块驱动机构的驱动下，第二滑块带动磁悬液喷头沿车轴12的轴线方向滑动，磁悬液喷头能够沿着滑动方向均匀喷洒磁悬液。

在本实施例中，第一滑块驱动机构和第二滑块驱动机构采用电推杆，在本实用新型的其他实施例中，第一滑块驱动机构和第二滑块驱动机构也可以采用转动电机与滚珠丝杠构成的动力机构。

进一步地，车轴探伤设备还包括用于下料车轴12的下料装置10，具体包括摆动杆101和下料驱动件102。摆动杆101用于承托车轴12，其一端与支撑架1铰接，下料驱动件102的一端与支撑架1铰接，另一端与摆动杆101铰接，直线驱动件能够驱动摆动杆101相对支撑架1摆动。在车轴12完成探伤后，定位块继续带动车轴12向前移动一段距离后经链轮22下方往回运动，车轴12从定位块上滚落至处于水平状态的摆动杆101上，随后下料驱动件102做缩回运动，驱动摆动杆101逐渐转动至向下倾斜或竖直位置，待车轴12从摆动杆101滚离后，下料驱动件102做伸出运动，驱动摆动杆101转回至水平位置。

优选地，下料驱动件102采用电推杆，电推杆的一端与支撑架1铰接，另一端与摆动杆101铰接。当然，下料驱动件102也可以采用气缸或油缸等其他直线驱动件。

进一步地，车轴探伤设备还包括对中装置，包括两个对中活动件111以及与对中活动件111一一对应传动连接的对中驱动件112，对中活动件111与支撑架1滑动连接，两个对中活动件111之间能够容纳车轴12通过，对中驱动件112能够驱动两个对中活动件111相互靠近以抵接车轴12的端部，推动车轴12对中。具体而言，通过在车轴12到达探伤点位前提前使其对中，能够减轻磁化电极31推动车轴12至夹紧位置时所受的压力，延长磁化电极31的使用寿命。可选地，对中驱动件112可以采用气缸或电推杆等直线驱动件。

优选地，车轴探伤设备还包括控制装置，控制装置与上料传送装置、磁化装置3、磁悬液喷洒装置4、紫外线光源5、图像采集装置6、转动装置、升降驱动件、下料传送装置和对中装置均电连接，控制装置可以是集中式或分布式的控制器，比如，可以是一个单独的单片机，如STM32单片机，也可以由分布的多块单片机构成，单片机中可以运行控制程序，进而控制与其电连接的上料传送装置、磁化装置3、磁悬液喷洒装置4、紫外线光源5、图像采集装置6、转动装置、升降驱动件、下料传送装置和对中装置实现其功能。

更优地，车轴探伤设备还包括显示屏和输入装置，显示屏和输入装置均与控制装置电连接。其中显示屏能够实时显示车轴探伤设备中各个装置的工作状态以及图像采集装置6所采集的探伤图像，工作人员可以通过输入装置向车轴探伤设备中的各个装置发出工作指令，也可以通过输入装置将实现数据记录于在线存档中，在线文档记录的信息包括检测的时间、操作者、数量、废品率、合格率和图像数据。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种车轴探伤设备，其特征在于，包括：

支撑架(1)；

上料传送装置，安装于所述支撑架(1)上，用于自动上料及传送所述车轴(12)；

磁化装置(3)，安装于所述支撑架(1)上，用于使所述车轴(12)磁化或退磁；

磁悬液喷洒装置(4)，用于向所述车轴(12)的周围环境中喷洒磁悬液；

紫外线光源(5)，用于向所述车轴(12)及其周围环境照射紫外线；以及

图像采集装置(6)，包括摄像机(61)，所述摄像机(61)能够沿处于探伤点位的所述车轴(12)的轴线方向移动，用于采集附着于所述车轴(12)表面上以及漂浮于所述车轴(12)的周围的所述磁悬液在所述紫外线光源(5)照射下的图像。

2.根据权利要求1所述的车轴探伤设备，其特征在于，所述磁化装置(3)包括：

两个磁化电极(31)，沿同一直线相对设置，分别设于处于探伤点位的所述车轴(12)的两端，能够与各自对应的所述车轴(12)的端部抵接；

磁化电源，与两个所述磁化电极(31)电连接，所述磁化电源通过两个所述磁化电极(31)向所述车轴(12)充电使所述车轴(12)磁化，或者将所述车轴(12)放电使所述车轴(12)退磁。

3.根据权利要求2所述的车轴探伤设备，其特征在于，所述车轴探伤设备还包括转动装置，用于夹紧所述车轴(12)及带动所述车轴(12)绕自身轴线转动，所述转动装置包括：

夹紧座，与所述磁化电极(31)一一对应转动连接，所述夹紧座与所述支撑架(1)滑动连接；

夹紧驱动件(71)，与所述夹紧座传动连接，能够驱动所述夹紧座相向运动，使所述磁化电极(31)抵接并夹紧所述车轴(12)；以及

转动驱动件(72)，与所述磁化电极(31)传动连接，用于驱动所述磁化电极(31)绕其轴线转动。

4.根据权利要求1所述的车轴探伤设备，其特征在于，还包括中心托架(9)，所述中心托架(9)包括：

固定部，安装于所述支撑架(1)；

升降部，与所述固定部活动连接；以及

升降驱动件，安装于所述支撑架(1)，所述升降驱动件的输出端与所述升降部传动连接，能够驱动所述升降部沿竖直方向升降，以抵接并带动所述车轴(12)升降。

5.根据权利要求1所述的车轴探伤设备，其特征在于，所述图像采集装置(6)还包括：

第一滑块(62)，与所述支撑架(1)滑动连接，所述摄像机(61)设于所述第一滑块(62)上，朝向所述车轴(12)的探伤点位设置；以及

第一滑块驱动机构，能够驱动所述第一滑块(62)沿所述车轴(12)的轴线方向滑动。

6.根据权利要求1所述的车轴探伤设备，其特征在于，所述磁悬液喷洒装置(4)包括：

第二滑块，与所述支撑架(1)滑动连接；

磁悬液喷头，设于所述第二滑块上，朝向所述车轴(12)的探伤点位设置；以及

第二滑块驱动机构，能够驱动所述第二滑块沿所述车轴(12)的轴线方向滑动。

7.根据权利要求1所述的车轴探伤设备，其特征在于，所述上料传送装置包括：

传送驱动电机(21)，安装于所述支撑架(1)上；

链轮(22)，与所述传送驱动电机(21)的输出端传动连接；

传送链条(23)，与所述链轮(22)传动连接；以及

固定件(24)，设于所述传送链条(23)上，用于承托所述车轴(12)及限制所述车轴(12)在传送方向上相对所述传送链条(23)移动。

8.根据权利要求1所述的车轴探伤设备，其特征在于，所述车轴探伤设备还包括用于下料所述车轴(12)的下料装置(10)，所述下料装置(10)包括：

摆动杆(101)，一端与所述支撑架(1)铰接，能够承托所述车轴(12)；以及

下料驱动件(102)，一端与所述支撑架(1)铰接，另一端与所述摆动杆(101)铰接，所述下料驱动件(102)能够驱动所述摆动杆(101)相对所述支撑架(1)摆动。

9.根据权利要求8所述的车轴探伤设备，其特征在于，所述下料驱动件(102)包括电推杆，电推杆的一端与所述支撑架(1)铰接，另一端与所述摆动杆(101)铰接。

10.根据权利要求1所述的车轴探伤设备，其特征在于，所述车轴探伤设备还包括对中装置，包括：

两个对中活动件(111)，与所述支撑架(1)滑动连接，两个所述对中活动件(111)之间能够容纳所述车轴(12)通过；以及

对中驱动件(112)，与所述对中活动件(111)传动连接，能够驱动两个所述对中活动件(111)相互靠近以抵接所述车轴(12)的端部，推动所述车轴(12)对中。

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