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1 前言 沈陽東基工業集團有限公司生產的某沖拔件在加工生產過程中，采用磁粉檢測工藝以檢驗工件表面及近表面是否存在缺陷。過去一直采用手工操作的簡易磁粉檢測方法，周向、縱向分別單獨磁化，設備陳舊，檢測靈敏度低，很難滿足產品質量指標。為解決無損檢測水平低、檢測人員勞動強度大、工作環境差等問題，我們聯合研制開發了CJW-4000型圖像顯示交流自動熒光磁粉探傷機，并已應用于沈陽東基工業集團有限公司某沖拔件機加生產線在線磁粉檢測，滿足了某沖拔件無損檢測技術要求，取得了良好的經濟效益和社會效益。 2 磁粉探傷機工作原理及組成 2.1 工作原理 周向磁化采用直接通電，電流沿工件軸向通過，在工件上產生周向磁場，可檢測工件表面和近表面的縱向缺陷。用線圈法對工件縱向磁化，產生縱向磁場，可檢測工件表面和近表面的周向缺陷。同時施加周向和縱向磁化電流，即復合磁化，在工件上形成交變旋轉矢量磁場，在連續法檢測時，可檢測工件表面和近表面各個方向的缺陷。退磁采用交流衰減法。 采用CCD 攝像機采集被檢工件表面的磁痕圖像，經計算機圖像采集處理系統對磁痕圖像進行A/D 轉換后顯示在計算機監視器上。 2.2 工藝流程 該磁粉探傷機采用復合磁化濕法連續法檢測工藝，工藝流程如圖1 所示。 
2.3 磁粉探傷機組成 2.3.1 該磁粉探傷機由上料輸送裝置、磁化夾持裝 置、電氣控制與磁化回路裝置、磁粉施加裝置、暗室與照明裝置、旋轉觀察裝置、退磁裝置、攝像機系統、計算機圖像采集處理系統組成。 2.3.2 主機共有8 個工位，分為上料、預噴淋、磁化、空工位、旋轉觀察、空工位、退磁、下料。工位間距為250mm，步進輸送采用氣缸傳動。 2.3.3 磁化夾持裝置采用氣缸夾持方式，可根據工件長度，預先調整好一側磁化夾頭間距?？蓾M足260mm～760mm之間的工件夾持通電。夾緊氣缸可調整行程阻尼，運行比較平穩。 2.3.4 電氣控制與磁化回路裝置安裝在一個控制柜內(不包括磁化用主變壓器)，監視器和按鈕安裝在控制柜正面，便于觀察操縱。電氣控制可選擇程序動作的自動控制或單一機械電氣動作的手動控制。磁化電流設有上下限閘門保護線路，防止磁化電流波動。 2.3.5 磁粉施加裝置采用電動泵循環磁懸液，使用時流量可調節。 2.3.6 旋轉觀察裝置采用伺服電機控制工件旋轉，速度可調，實現動態觀察。旋轉裝置還備有暫停按鈕，具有點動正轉、反轉功能。操作者對缺陷質疑部位能調整到最佳觀察位置，做出準確判斷。 2.3.7 旋轉觀察工位采用局部暗室，操作人員只需在可見光操作室內工作。 2.3.8 選用具有自動聚焦、清晰度高、低噪聲和抗電磁干擾性強等優點的日本CONICE 公司的彩色高分辨率CCD 攝像機。攝像機固定架上裝有一臺電機，可上、下調節攝像機的高度，調節范圍為350mm，可滿足各種規格工件的觀測。在圖像采集時，用氣缸帶動暗室前、后兩側的小閘門遮住前、后兩側的可見光線，便于采集到清晰的圖像。 2.3.9 按工件規格和形狀采用兩個CCD 攝像機同時采集被檢工件表面的磁痕圖像，在計算機監視器上實現圖像分割畫面顯示。每幅畫面具有單獨放大顯示功能，有利于缺陷觀察和判斷。 2.3.10 計算機圖像采集處理系統可對磁痕圖像進行A/D 轉換，并可作降噪、邊緣平滑度拉伸和幾何測長等圖像處理，還可對磁痕圖像進行打印、存檔等。 2.3.11 退磁裝置采用二端退磁線圈同時通過電流衰減法來進行退磁，可使退磁動作簡單、可靠。 2.3.12 主要部件為國外名牌產品，如可編程控制器和伺服電機均采用日本三菱產品，紫外線燈采用美國SPECTRONICS 公司產品，其余部件均為國內名牌產品。 3 主要性能特點 3.1 傳動裝置采用氣動步進。檢測時間可根據用戶實際需要現場調整，以保證達到最佳效果。同時設有自動、手動選擇開關，在手動模式下，可實現單步操作;在自動模式下，PLC 控制能自動完成上料、送料、夾緊、噴灑磁懸液、磁化、松開、旋轉、退磁、下料的全部過程，減輕檢測人員的勞動強度，并提高了檢測的速度。 3.2 用計算機可將高清晰度的CCD 攝像機拍攝到的旋轉觀察工位的被檢工件表面磁痕圖像進行降噪、放大、縮小等處理，操作人員直接觀察計算機監視器，就可以清楚地觀察被檢工件表面磁痕，進行實時檢測。在控制臺上還設有暫停、正、反轉控制鈕，可實現對被檢工件表面的任意部位的細致觀察。 3.3 經過處理的圖像可以遠程監控。 3.4 圖像處理軟件有缺陷幾何測長功能，處理的圖像可保存、打印，使檢測結果具有了可追溯性。 4 主要技術指標 4.1 適用檢測工件規格尺寸： 工件長度：260 mm~760mm; 工件直徑：準76 mm~準155mm; 工件重量：≤50kg。 4.2 整機步進節拍：≤30 秒/ 件(可調節);各工位動作時間：≤10 秒。 4.3 供電電源：三相50Hz 380V;瞬時最大功率：90kW。 4.4 磁化：可分別進行周向、縱向磁化，也可進行復合磁化，電流連續可調，精度5%。 周向磁化：0A~4000A (交流) 縱向磁化：0A~4000A (交流)(或磁動勢≥20，000AT) 4.5 檢測靈敏度：一次磁化A-15/50 型標準試片及某沖拔件的人工缺陷樣件的缺陷均顯示清晰,如圖2、圖3 所示。 
4.6 退磁線圈磁場強度≥16000A/m;退磁后剩磁值≤3 Gs。 4.7 被檢工件在旋轉觀察工位的旋轉時間可根據用戶實際需要預設定在PLC 中，本機設定旋轉時間為20 秒;工件旋轉時徑向跳動公差≤0.5 mm。 4.8 工件表面紫外線燈輻射照度≥800μW/cm2。 4.9 供氣氣源：≥0.5 MPa。 5 結束語 CJW-4000 型圖像顯示交流自動熒光磁粉探傷機自投入應用以來，已有四年多的時間，一直處于運行狀態，性能穩定，檢驗了多批多種規格的某沖拔件，檢出了多種表面和近表面的缺陷，有些缺陷很細微，有的則較嚴重, 如圖4 所示。 
檢驗合格的某沖拔件經有關單位復檢，從未發現漏檢，表明該設備的可靠性好，各項性能和技術指標均達到了設計的要求。該設備的研制成功，填補了某沖拔件自動化生產線磁粉檢測的空白，在國防兵器系統彈箭行業及管、軸、桿類零件磁粉檢測中具有較大的實用價值。 摘自：中國計量測控網
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