百川钢球生产线表面检测系统研究.doc
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4、的钢球质量检测仪器大多采用涡流检测技术,检查时对钢球的球面多采用子午线展开方式,但由于此类仪器价格昂贵、使用过程中难以达到钢球检查要求的清洁度、子午线展开方式中子午轮型面复杂、制作难度大、子午轮在应用中易于磨损、受损的子午轮会导致钢球展开不充分、容易引起缺陷漏检、需要经常更换、维护费用高,目前在国内推广使用受到一定的限制。因此,为简化子午线展开的复杂模型,介绍一种采用经纬展开方式的钢球表面展开系统,并简要介绍该系统的设计制作。此系统具有价格便宜、易于制作、展开充分、不易磨损等特点。1 系统组成与工作原理 以机械展开为核心的钢球自动检测系统主要分为自动进料系统、机械展开系统、涡流检查系统、自动分
5、选系统。自动进料系统定时定量有规律地将钢球供应给机械展开系统。钢球在机械展开系统作用下,连续、完整和高效地将待检测表面在一定时间内连续全部送至传感器的有效探测区域,使其不存在任何盲点,并且尽量减小重复点以提高检测质量和检测效率。涡流检查系统将材质不合格的钢球分选到异质钢球通道。自动分选系统根据涡流检查的结果对钢球进行分类。检测系统结构示意如图1所示。钢球表面检测系统用于工业轴承生产中钢球的无损检测,能够自动筛选出有缺陷(如裂纹)和材质(如热处理状态、化学成分和硬度)不合格的钢球。该系统检测的基本原理及工作流程是:钢球由进料斗经配料盘进入材质分选通道,材质检查由涡流探头、下料孔进入分选系统,不合
6、格的钢球从A通道剔除,合格钢球经B通道进入探伤通道,探伤时由上导轮的球窝有序地将钢球送入探伤位置,探伤后的钢球由下导轮球窝送入分选器,根据探伤时有无缺陷信号分别送入合格通道和不合格通道。检测中,机械装置、涡流检查系统和工控机应该各司其职、协同工作,机械装置保证钢球的有序进给、传动和展开,涡流检查系统通过传感器测取信息,由工控机统一控制。2 钢球表面检测的机械系统21 钢球表面机械展开系统 机械展开是钢球检测时整个球面都能保证得到检查的技术关键。如果展开不充分,会使局部球面得不到检查,导致漏检。因此,在实现外观质量检测过程中,钢球须在此展开机构的作用下,连续、完整和高效地将待检测表面在一定时间内
7、连续全部送至传感器的有效探测区域,使其不存在任何盲点,并且尽量减小重复点以提高检测质量和检测效率。本研究采用经纬展开方式对钢球表面进行机械展开,即探头沿钢球赤道摆动扫描,钢球沿经线方向旋转地互动展开,这种展开方式简化了子午线展开的复杂模型,只要经纬方向的转动配合恰当,就可以方便得到充分的展开。机械展开系统的运动部件主要有探头架、上下导轮,当电机控制上下导轮同速度搓动时,步进电机控制探头架上安置的成180。角的两只探头沿赤道方向对钢球扫描检查。由于采用上下导轮搓动形式,保证钢球被检时能很好地转动,并且上下导轮的接触球面为V字型,使被检钢球与导轮的接触可近似看作是点接触,所以,可以认为被检钢球与上
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