一种磁粉探伤机的制作方法

本发明涉及一种磁粉探伤装置，特别涉及一种专门用于给圆柱形钢材进行探伤测试的磁粉探伤机。

背景技术：

磁粉探伤试验适用于钢管、机动车的轴等圆柱状钢材表面的探伤检查，在磁粉探伤试验中，将含有磁粉的磁粉溶液涂覆于被检查物的表面，并且采取在被检查物施加磁场等措施，将被检查物磁化。在裂纹等瑕疵存在于被磁化了的被检查物的表面的场合，因为从此瑕疵泄漏磁通，所以，磁粉被此漏磁通吸引，形成由磁粉形成的指示图案。于是，通过观测此磁粉指示图案，对瑕疵进行检查。

目前常用的磁粉探伤方法由磁化工序、散布工序、观察工序和退磁工序组成；在该磁化工序中，在插入到形成了在厚度方向上贯通的孔的由磁性体构成的被检查材的孔中的电流贯通极中通直流电流，并且，在与被检查材的两侧面相向地配置的磁化线圈中通交流电流，将上述被检查材磁化；在该散布工序中，将磁粉液散布于上述被检查材的表面；在该观察工序中，观察附着于上述被检查材的磁粉的有无；在该退磁工序中，将上述被检查材退磁。

发明专利（专利号：2017108146289）公开了一种磁粉探伤装置，其具备以水平方向为轴可旋转地支承被检查物的支承部、将被检查物磁化的磁化部、将磁粉液涂覆于被检查物的涂覆部和对被检查物进行摄像的摄像部，构成为，在下方侧将磁粉液涂覆于以固定速度旋转的旋转状态的被检查物的表面，在上方侧进行摄像。这种磁粉探伤装置是通过被检测物旋转来实现被检测物的加磁，这种方式被检测物需要在旋转给进，给进速度慢，检测效率低，很难满足生产需求。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种能够快速对圆柱型钢材工件进行探伤测试的磁粉探伤机。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明专利公开了一种磁粉探伤机，其包括：加磁装置，所述加磁装置包括两个位置相对的磁极，两个磁极异极性相对，两个磁极设置在两个转盘之间，所述转盘与驱动机构连接，所述驱动机构可带动所述转盘旋转，两个磁极之间形成工件输送通道；前端送料装置，所述前端送料装置位于所述加磁装置的前侧，所述前端送料装置用于将待检测工件送至所述加磁装置进行加磁处理；磁粉液喷淋装置，所述磁粉液喷淋装置用于给待检测工件表面喷涂磁粉液；图像拍摄装置，所述图像拍摄处理装置用于对喷淋磁粉液后的工件表面进行拍照；后端送料装置，所述后端送料装置用于将检测后的工件向外送出，所述后端送料装置位于所述图像拍摄装置的后侧；检测控制装置，所述检测控制装置用于根据所述图像拍摄装置拍摄的照片判断检测的工件是否有缺陷。

优选的，所述磁粉液喷淋装置与所述图像拍摄装置之间还设有一环形风刀，所述环形风刀出风口与工件运动方向相对的侧壁设置为倾斜侧壁。

优选的，所述两个磁极串联，其中一个磁极与一电刷滑环结构电连接，所述电刷滑环结构包括电刷及滑环，所述电刷固定设置并与电源连接，所述滑环与两个转盘中的一个固定连接，所述电刷与所述滑环接触，所述滑环可旋转，所述滑环与两个磁极中的一个磁极电连接。

优选的，所述驱动机构包括两根平行设置的滚轴，所述滚轴的两端设有驱动辊，所述滚轴与滚轴驱动电机连接，所述两个转盘分别支撑在两个滚轴两端的驱动辊上，所述滚轴旋转带动所述转盘旋转。

优选的，所述两个磁极上设有距离调节结构，所述距离调节机构能够调节两个磁极之间的距离。

优选的，所述图像拍摄装置包括多个ccd相机，多个ccd相机沿圆周方向均匀分布。

优选的，所述ccd相机与长度调节机构连接，所述长度调节装置能沿圆周径向方向调节ccd相机位置。

优选的，所述ccd相机的旁边还设有led紫外灯。

优选的，所述前端送料装置上还设有一激光测距仪，所述加磁装置的底部设有升降机构，所述激光测距仪、升降机构与所述检测控制装置连接，所述检测控制装置可根据所述激光测距仪反馈的信号控制所述升降机构带动所述加磁装置上下移动。

优选的，所述后端送料装置上设有位移传感器和激光打码装置，所述位移传感器、激光打码装置与所述检测控制装置连接，所述位移传感器用于检测工件移动的距离，所述激光打码装置用于在工件上打标识码。

如上所述，该磁粉探伤机具有以下有益效果：该磁粉探伤机的加磁装置设置了两个位置相对且可旋转的磁极，被检测的工件通过前端送料装置直接将工件送至加磁装置，待检测工件本身不旋转，而是通过磁极的旋转对通过磁极的检测工件进行加磁，这样在能够保证整个检测工件进行加磁效果的同时，检测工件能够直线快速给进，这样就能有效提高工件的检测速度，提高工作效率。

附图说明

图1为本发明实施例的整体结构示意图。

图2为本发明实施例送料机构的结构示意图。

图3为本发明实施例加磁装置及升降机构的结构示意图。

图4为本发明实施例加磁装置的主视图。

图5为本发明实施例图像拍摄装置的结构示意图。

图6为本发明实施例环形风刀的结构示意图。

元件标号说明：1、前端送料装置；11第三驱动电机；12、气缸；13、压辊；14、托辊；15、第二驱动电机；16、机架；17、2、加磁装置；21、磁极；22、转盘；23、配重块；24、滚轴驱动电机；25、滚轴；26、驱动辊；27、调节手轮；28、导电铜排；29、电刷；20、滑环；3、磁粉液喷淋装置；4、环形风刀；41、出风口；42、倾斜侧壁；5、图像拍摄装置；51、固定盘；52、ccd相机；53、长度调节装置；54、led紫外灯；6、升降机构；61、第一驱动电机；62、传动链；63、传动轴；64、涡轮蜗杆机构；7、后端送料装置；8、圆钢。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

请参阅图1至图6。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

如图1所示，本发明提供一种磁粉探伤机，其主要包括前端送料装置1、加磁装置2、磁粉液喷淋装置3、环形风刀4、图像拍摄装置5、后端送料装置7及检测控制装置几个部分，几个部分沿圆钢进料输送方向依次排列分布。在磁粉探伤机主要用于给圆柱状的钢材（圆钢）进行磁粉探伤检测。该磁粉探伤机工作时，将圆钢8通过前端送料装置1送至加磁装置2使圆钢8磁化，然后通过磁粉液喷淋装置3在圆钢表面喷磁粉液，圆钢8经过环形风刀后可使磁粉液在圆钢表面固化，然后再通过图像拍摄装置5对圆钢的表面进行拍照，最后再经后端送料装置向外送出。拍摄的照片传递给检测控制装置，检测控制装置根据照片判断圆钢是否存在缺陷，同时检测控制装置还用的对整套系统运行进行自动控制。

下面对该磁粉探伤机各个组成部件进行详细介绍：

如图2所示，前端送料装置1位于加磁装置2的进料侧，其包括两个托辊14及第二驱动电机15，托辊14设置在机架16上，托辊14与第二驱动电机15通过传动链连接，第二驱动电机15可带动托辊14旋转，这样将圆钢8放置在托辊14上就可带动圆钢沿直线方向向前输送。为了保证圆钢能够平稳快速输送，不会产生跳动，在圆钢8的上方还设有下压机构，下压机构包括两个压辊13，压辊13与气缸12连接，压辊13压在圆钢上方与托辊14配合，可有效保证圆钢平稳输送。

为了能满足不同直径圆钢使用，下压机构还包括一连接架，两个压辊13对称的设置在连接架的两侧，连接架与一高度调节机构连接。高度调节机构包括第三驱动电机11，第三驱动电机11通过涡轮蜗杆机构与连接架连接。通过第三驱动电机11可带动连接架上下移动，进而带动压辊13上下移动，从而满足不同直径圆钢的需求。

如图3、4所示，加磁装置包括两个位置相对的磁极21，两个磁极异极性相对，即一个磁极的n极与另一个磁极的s极相对。两个磁极21设置在两个转盘22之间，两个磁极21在两个转盘22之间平行排列。转盘22与驱动机构连接，通过驱动机构可带动转盘旋转，进而带动两个磁极旋转，在两个磁极之间形成物料输送通道，两个转盘上设有与物料输送通道位置对应的通孔，需要磁化的工件可通过物料输送通道穿过该加磁装置，两个磁极围绕通过的工件旋转实现对物料的加磁处理。

作为一种具体实施方式，两个磁极21通过导电铜排28串联，两个磁极中的一个磁极与一电刷滑环结构电连接。该电刷滑环结构设置在其中一个转盘的一侧，电刷滑环结构包括电刷29及滑环20，电刷29固定设置并与外接电源连接，外接电源可以为直流电或交流电。滑环20与靠近的一个转盘22固定连接，转盘22旋转能带动滑环20一同旋转，进而实现与磁极的同步旋转，滑环20与两个磁极中的一个磁极通过导电铜排电连接，这样就可使两个磁极21产生磁性。为了能够增大磁极的磁性，保证物料通过磁极后能快递完全被磁化，同时为了保证整个电路的稳定性，电刷29可设置多个，在本实施例中，电刷29设置了三个，且沿滑环20的圆周方向均匀分布。

作为一种具体实施方式，驱动机构包括两根平行设置的滚轴25，滚轴25的两端通过支撑架支撑，支撑架设置在机架上。滚轴25的两端设置有驱动辊26，滚轴25与滚轴驱动电机24通过传动机构连接，滚轴驱动电机4可驱动驱动辊26旋转。两个转盘22分别支撑在两个滚轴25两端的驱动辊26上，依靠两者之间的摩擦力，驱动辊旋转可带动转盘22旋转。为了保证两个滚轴25同步，两个滚轴25均与一滚轴驱动电机24连接，两个滚轴驱动电机24同步这样就能保证滚轴25同步，进而保证转盘22平稳旋转。

在进行加磁时，对于不同直径的物料，两个磁极21需要旋转适当的间距，这样才能起到更好的加磁效果，因此可在两个磁极21上设有距离调节结构，通过距离调节机构来调节两个磁极21之间的距离。距离调节机构为一丝杆螺母机构，丝杆螺母机构的移动螺母与其中一个磁极连接，丝杆的一端设有调节手轮27。为了防止因磁极移动带来的偏心，可在两个转盘22之间设置配重块23，通过配重块23来保证转盘22平稳旋转。

该加磁装置在使用时，首先给磁极21通电，使磁极21产生磁性，通过通过滚轴驱动电机24带动转盘22及转盘上的磁极21旋转，当磁极21旋转达到匀速后，通过给进装置使圆钢8通过两个磁极之间的物料输送通道，两个磁极21围绕工件旋转并对其进行磁化。

为了能使加磁装置2满足不同直径尺寸圆钢的加磁需求，该磁粉探伤机还包括一升降机构6，通过升降机构6能带动加磁装置2上下移动，从而满足各种不同直径圆钢的需求。该升降机构6包括一激光测距仪18，激光测距仪18采用slds-c10型号的激光测距仪。激光测距仪18通过支架17固定在圆钢给进机构的上方（如图2所示），激光测距仪18与检测控制装置连接，激光测距仪18用于测量圆钢8距激光测距仪18的距离，进而计算出圆钢的直径。加磁装置2的底部设有底座，加磁装置2的底座与升降机构6连接，升降机构6与检测控制装置电连接，通过检测控制装置能控制升降机构6带动加磁装置2上下移动，从而达到调节加磁装置2高度的目的。

作为一种具体实施方式，升降机构6采用涡轮蜗杆结构，该升降机构6包括第一驱动电机61及四个涡轮蜗杆结构63连接，四个涡轮蜗杆机构63设置在加磁装置2底座的四角，四个涡轮蜗杆机构63通过传动链62或传动轴63与第一驱动电机61连接，第一驱动电机61与检测控制装置连接。检测控制装置控制第一驱动电机61正转或反转带动涡轮蜗杆机构的蜗杆上下移动，从而达到控制加磁装置2高度调节的目的，四个涡轮蜗杆机构63通过一个驱动电机带动，使四个涡轮蜗杆机构同步，保证圆钢加磁装置平稳的上下移动。

在使用时将圆钢放置在圆钢给进机构上，使圆钢沿直线方向向前输送，当圆钢通过激光测距仪仪时，激光测距仪会测量圆钢距激光测距仪的距离，并传达给检测控制装置，p检测控制装置可计算出圆钢8的直径，并根据圆钢8的直径计算出加磁装置需要对应的高度，然后由检测控制装置控制升级机构动作加磁装置移动到对应的高度位置。

圆钢8经加磁装置2进行磁化后，通过磁粉液喷淋装置3，磁粉液喷淋装置3用于向磁化后的圆钢表面喷淋磁粉液。磁粉液喷淋装置3包括至少一个喷淋管，喷淋管也可设置多个并沿圆周方向分布对圆钢表面喷淋磁粉液。

由于磁粉液在自身重力作用下会沿圆钢表面下流，这样磁粉液会在圆钢表面形成不规则的磁痕，影响检测结果。为此本专利专门在磁粉液喷淋装置3与图像拍摄装置5之间设置了一环形风刀4，该环形风刀4与普通的风刀不同，其目的是为了保证磁粉液在钢管表面喷淋均匀，为此该环形风刀4将出风口41与圆钢工件运动方向相对的侧壁设置为倾斜侧壁，倾斜侧壁42的倾斜方向与圆钢工件运动的方向相对（如图6所示），倾斜侧壁42的倾斜角度为30°至60°，采用这种方式，倾斜侧壁42具有一定的导向作用，使环形风刀吹出的风在圆钢表面沿逆着圆钢运动的方向吹，可使圆钢表面的磁粉液分布更加的均匀，从而保证后续检测的准确性。

图像拍摄装置5用于对喷淋有磁粉液的圆钢表面进行拍照。如图5所示，图像拍摄装置5包括一固定盘51，固定盘51的中心设有通孔用于圆钢8通过，在固定盘上设有多个ccd相机52，多个ccd相机沿固定盘51的圆周方向均匀分布，这样就可对圆钢表面各个角度进行拍摄。由于圆钢的直径不同，为了能起到更好的拍摄效果，需要根据圆钢8的直径来调节ccd相机的位置，因此每个ccd相机可与一长度调节装置53连接，通过长度调节装置53能够在径向调节ccd相机的位置，从而达到最好的拍摄效果。长度调节装置53可以采用丝杠螺母机构或气缸等机构。

图像拍摄装置5拍摄的照片会传送给检测控制装置，检测控制装置包括检测单元和控制单元两部分，通过计算机及plc控制器实现。检测单元用于通过特定的分析软件对拍摄的图片进行分析，判断该圆钢是否有缺陷，控制单元用于接收各传感器反馈的信号并控制各个动作，控制整个系统工作。

后端送料装置7主要用于将检测后的圆管向外送出，送至下道工序，后端送料装置7的结构与前端送料装置1的结构基本相同，因此在此不再详细描述。为了能实时的在圆钢上标注出有缺陷的位置，后端送料装置上设有位移传感器和激光打码装置，位移传感器、激光打码装置与检测控制装置连接，位移传感器用于检测工件移动的距离，激光打码装置用于在工件上打标识码。这样当检测控制装置检测出圆钢存在缺陷时，会通过位移传感器测量圆钢移动的距离，当有缺陷的位置移动到激光打码器位置时，激光打码器可在圆钢表面打表示缺陷的标志码，这样就能够准确的标示出圆钢上缺陷的位置。

该磁粉探伤机的加磁装置设置了两个位置相对且可旋转的磁极，被检测的工件通过前端送料装置直接将工件送至加磁装置，待检测工件本身不旋转，而是通过磁极的旋转对通过磁极的检测工件进行加磁，这样在能够保证整个检测工件进行加磁效果的同时，检测工件能够直线快速给进，这样就能有效提高工件的检测速度，提高工作效率，同时该磁粉探伤机还具有能够自动调节高度、自动打码、检测精度高等优点。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。