铁路轮轴自动化成像磁粉探伤机及方法技术

本发明专利技术公开了一种铁路轮轴自动化成像磁粉探伤机及方法。探伤机包括机架、工件送入机构、工件送出机构、转动机构、磁悬液喷洒系统、轮轴周向磁化机构、轮轴纵向磁化机构之外，还包括用来采集轮轴轴身磁痕的高清相机和紫外线灯，用来采集轮轴轴颈和防尘板座磁痕的高清相机和紫外线灯，以及用来采集轮轴的车轮腹板内、外侧磁痕的高清相机和紫外线灯，所有高清相机和紫外线灯安装在可上下移动的升降装置上，升降装置上还安装有紫外照度计。本发明专利技术探伤检测速度快，探伤结果准确性高，错漏探率小，缺陷磁痕图像可显示，探伤结果可追溯，探伤人员的工作环境好，劳动强度低，解决了现有磁粉探伤技术中存在的问题。

Automatic imaging magnetic particle flaw detector for railway wheel shaft and method thereof

The invention discloses a railway wheel shaft automatic imaging magnetic particle flaw detector and a method thereof. The testing machine comprises a frame, a workpiece into a mechanism, sending mechanism, workpiece rotating mechanism, magnetic suspension spraying system and wheel circumferential magnetization mechanism, axle longitudinal magnetization mechanism, also includes a high-definition camera is used to capture axle magnetic body and an ultraviolet lamp, high-definition camera is used to capture the axle journal and the dust-proof plate of the magnetic mark and the ultraviolet lamp, and the wheel axle is used for collecting web inside and outside magnetic HD cameras and ultraviolet lamp, all high-definition camera and ultraviolet lamp is installed on the lifting device can be moved up and down, with UV illumination is also installed on the lifting device. The detection speed and detection results of high accuracy, small error rate detection, defect magnetic image display, inspection results traceability, inspection personnel of the good working environment, low labor intensity, solves the existing problems in the technology of magnetic detection.

【技术实现步骤摘要】
铁路轮轴自动化成像磁粉探伤机及方法
本专利技术涉及一种应用于铁路轮轴自动化成像磁粉探伤检测的设备及方法，属于无损检测中的磁粉探伤

技术介绍
目前，对铁路车辆轮轴的磁粉探伤还是一直沿用着通过人眼观察磁化后的轴身、轴颈、车轮腹板上的磁痕，凭借工作经验对磁痕显示做出判断，给出结论性意见的做法。从实际实施中可以发现，这种传统的磁粉探伤做法存在如下缺陷：1、检测速度慢，工作效率低。2、劳动强度大，重复、单调、一成不变的工作流程给探伤人员带来严重的视觉疲劳，从而会导致出现简化工艺、疏漏环节、漏探、错判的问题。3、长期在紫外线照射的环境下工作，给探伤人员身体带来伤害，尤其是紫外线灯随着光强由低到高，自身温度从较低一直变化到炽热，加上在遮光的暗室里，工作条件恶劣，严重影响着探伤人员的身心健康。4、探伤结果与人为的因素有关，取决于探伤人员的技术素质、水平和责任心，观察的不全面和不细心，或缺陷与伪缺陷磁痕混淆都会造成漏探和错判。5、不能对磁痕显示结果进行保留，尤其对铁路重要的零部件。当发生质量隐患事故时，对当时磁痕显示情况无从查询。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种铁路轮轴自动化成像磁粉探伤机及方法，其探伤检测速度快，探伤结果准确性高，错漏探率小，缺陷磁痕图像可显示，探伤结果可追溯，探伤人员的工作环境好，劳动强度低，解决了现有磁粉探伤技术中存在的问题，适用于铁路各型车的轮轴(轮对)的磁粉探伤检测。为了实现上述目的，本专利技术采用了以下技术方案：一种铁路轮轴自动化成像磁粉探伤机，它包括机架、工件送入机构、工件送出机构、转动机构、磁悬液喷洒系统、轮轴周向磁化机构、轮轴纵向磁化机构，其特征在于：铁路轮轴自动化成像磁粉探伤机还包括：用来采集轮轴轴身磁痕、位于轴身正上方且沿轴身轴向均布悬吊安装的高清相机和紫外线灯；用来采集轮轴轴颈和防尘板座磁痕、位于轴颈和防尘板座两者正上方的高清相机和紫外线灯；用来采集轮轴的车轮腹板内外侧磁痕、位于轮轴的车轮上方并与车轮腹板的板面倾斜的高清相机和紫外线灯；用于消除磁悬液喷溅污染高清相机和紫外线灯现象的遮蔽装置；所有高清相机和紫外线灯安装在可上下移动的升降装置上，升降装置上还安装有紫外照度计；机架上设有用于形成暗室的遮光帘，暗室内安装有监视磁悬液喷淋状态的若干高清摄像头。所述升降装置包括用来安装所述高清相机、所述紫外线灯和所述紫外照度计的横梁，横梁两端安装有滑移框架，滑移框架与升降驱动气缸的伸缩杆连接，滑移框架上安装有滑轮，滑轮滑动安装在滑轨上，横梁通过滑移框架在升降驱动气缸的驱动下沿滑轨做上下运动，以带动所述高清相机和所述紫外线灯进入与移出检测区域。所述遮蔽装置包括水平移动驱动气缸，水平移动驱动气缸的伸缩杆连接有滑块，滑块滑动安装在导轨上，滑块上安装有保护罩，保护罩在水平移动驱动气缸的驱动下沿导轨做水平直线运动，以在对轮轴进行磁悬液喷淋时移动到所述高清相机和所述紫外线灯与轮轴之间，避免磁悬液喷溅到所述高清相机和所述紫外线灯上。一种基于所述的铁路轮轴自动化成像磁粉探伤机实现的铁路轮轴自动化成像磁粉探伤方法，其特征在于，它包括步骤：1)所述轮轴通过所述工件送入机构送入磁化探伤工位，由所述转动机构托持支撑住；2)所述遮蔽装置移动到位，对所述高清相机和所述紫外线灯进行遮挡保护，然后所述车轮在所述转动机构带动下转动，同时所述磁悬液喷洒系统对整个所述轮轴进行磁悬液的喷淋；3)喷淋同时，所述轮轴周向磁化机构、所述轮轴纵向磁化机构采用连续磁化方法对所述轮轴分别进行周向、纵向磁化；4)喷淋及磁化完成后，所述轮轴周向磁化机构、所述轮轴纵向磁化机构和所述遮蔽装置复位；5)所述升降装置带动所述高清相机和所述紫外线灯进入检测区域，所述紫外线灯开启，所述轮轴在所述转动机构带动下每转动设定角度时，所述高清相机拍照一次，对所述轮轴分区域进行磁痕图像采集；6)采集完成后，所述紫外线灯关闭，所述高清相机停止拍照，所述升降装置带动所述高清相机和所述紫外线灯复位；7)所述高清相机拍摄的原始磁痕图像传送给计算机进行处理，完成缺陷磁痕的检测与识别；8)所述轮轴通过工件送出机构送出。本专利技术的优点是：本专利技术解决了用人眼直接在轮轴上观察磁痕、人工分析判断磁痕真伪缺陷、人工测量缺陷尺寸、人工语言描述磁痕形态、手工填写记录报告、探伤结果不可重现的种种与人为因素有关的诸多问题。本专利技术使人为判断变为机器识别，实现了磁痕图像显示、缺陷磁痕自动识别、缺陷磁痕自动标注、磁痕图像自动粘贴记录、探伤结果可追溯等功能，使铁路轮轴磁粉探伤过程实现了全程自动化。与传统的磁粉探伤做法相比，本专利技术具有如下特点：1、探伤检测速度提高了3倍以上。2、降低了探伤人员的劳动强度，不需要探伤人员用眼观察磁痕，解决了视觉疲劳问题。3、改善了探伤人员的工作环境，不需要探伤人员在暗室和紫外线灯下观察工件磁痕，保障了探伤人员的身心健康。4、不需要探伤人员凭借个人水平和能力去判断缺陷磁痕，提高了探伤结果的准确性，减小了错漏探率。5、自动生成带有缺陷磁痕图像的探伤记录和报告，使探伤结果具有可追溯性。附图说明图1是本专利技术铁路轮轴自动化成像磁粉探伤机的结构示意图。图2是图1的侧视示意图。具体实施方式本专利技术铁路轮轴自动化成像磁粉探伤机位于轮对检修流水线上，与生产现场内轨道衔接。如图1和图2所示，本专利技术铁路轮轴自动化成像磁粉探伤机包括机架20、负责送入轮轴10的工件送入机构21(轨道通过式)、负责送出轮轴10的工件送出机构22(轨道通过式)、托持住轮轴10且带动轮轴10车轮14转动的转动机构、负责磁悬液喷淋及回收的磁悬液喷洒系统23、对轮轴10实施周向磁化的轮轴周向磁化机构、对轮轴10实施纵向磁化的轮轴纵向磁化机构，特别地，本专利技术还包括用来采集轮轴10轴身11磁痕的高清相机60和紫外线灯70，用来采集轮轴10轴颈13和防尘板座15磁痕的高清相机60和紫外线灯70，以及用来采集轮轴10的车轮腹板12内、外侧磁痕的高清相机60和紫外线灯70，所有高清相机60和紫外线灯70安装在可上下移动的升降装置上，升降装置上还安装有实时测量紫外辐照强度的紫外照度计81，以便当紫外辐照强度低于2000Mw/cm2时报警提示并调整光强。需要说明的是，本专利技术铁路轮轴自动化成像磁粉探伤机的探测对象为轮轴10，轮轴10一般包括轴身11，轴身11两端为轴颈13和防尘板座15，轴身11上安装有车轮14，车轮14两侧为车轮腹板12。在实际设计中，如图，进一步来说，用来采集轮轴10轴身11磁痕的高清相机60、紫外线灯70位于轴身11正上方且沿轴身11轴向均布悬吊安装，用来采集轮轴10轴颈13和防尘板座15磁痕的高清相机60、紫外线灯70位于轴颈13和防尘板座15两者的正上方，用来采集轮轴10的车轮腹板12内、外侧磁痕的高清相机60、紫外线灯70位于轮轴10的车轮14上方并与车轮腹板12的板面倾斜。在本专利技术中，紫外线灯70由若干LED紫外线灯珠构成，高清相机60采用工业高清相机。本专利技术的特点在于采用了工业高清相机，工业高清相机的主要特点是：视场广，摄像面积宽，分辨率高，摄像速度快，成像精度高，以太网口传输距离长，有较高的成像质量。本专利技术的特点还在于采用了LED紫外线灯，其主要特点是：冷光源，无热辐射；点亮无延迟，以毫秒计算本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铁路轮轴自动化成像磁粉探伤机，它包括机架、工件送入机构、工件送出机构、转动机构、磁悬液喷洒系统、轮轴周向磁化机构、轮轴纵向磁化机构，其特征在于：铁路轮轴自动化成像磁粉探伤机还包括：用来采集轮轴轴身磁痕、位于轴身正上方且沿轴身轴向均布悬吊安装的高清相机和紫外线灯；用来采集轮轴轴颈和防尘板座磁痕、位于轴颈和防尘板座两者正上方的高清相机和紫外线灯；用来采集轮轴的车轮腹板内外侧磁痕、位于轮轴的车轮上方并与车轮腹板的板面倾斜的高清相机和紫外线灯；用于消除磁悬液喷溅污染高清相机和紫外线灯现象的遮蔽装置；所有高清相机和紫外线灯安装在可上下移动的升降装置上，升降装置上还安装有紫外照度计；机架上设有用于形成暗室的遮光帘，暗室内安装有监视磁悬液喷淋状态的若干高清摄像头。

【技术特征摘要】
1.一种铁路轮轴自动化成像磁粉探伤机，它包括机架、工件送入机构、工件送出机构、转动机构、磁悬液喷洒系统、轮轴周向磁化机构、轮轴纵向磁化机构，其特征在于：铁路轮轴自动化成像磁粉探伤机还包括：用来采集轮轴轴身磁痕、位于轴身正上方且沿轴身轴向均布悬吊安装的高清相机和紫外线灯；用来采集轮轴轴颈和防尘板座磁痕、位于轴颈和防尘板座两者正上方的高清相机和紫外线灯；用来采集轮轴的车轮腹板内外侧磁痕、位于轮轴的车轮上方并与车轮腹板的板面倾斜的高清相机和紫外线灯；用于消除磁悬液喷溅污染高清相机和紫外线灯现象的遮蔽装置；所有高清相机和紫外线灯安装在可上下移动的升降装置上，升降装置上还安装有紫外照度计；机架上设有用于形成暗室的遮光帘，暗室内安装有监视磁悬液喷淋状态的若干高清摄像头。2.如权利要求1所述的铁路轮轴自动化成像磁粉探伤机，其特征在于：所述紫外线灯由若干LED紫外线灯珠构成。3.如权利要求1所述的铁路轮轴自动化成像磁粉探伤机，其特征在于：所述高清相机为工业高清相机。4.如权利要求1所述的铁路轮轴自动化成像磁粉探伤机，其特征在于：所述升降装置包括用来安装所述高清相机、所述紫外线灯和所述紫外照度计的横梁，横梁两端安装有滑移框架，滑移框架与升降驱动气缸的伸缩杆连接，滑移框架上安装有滑轮，滑轮滑动安装在滑轨上，横梁通过滑移框架在升降驱动气缸的驱动下沿滑轨做上下运动，以带动所述高清相机和所述紫外线灯进入与移出检测区域。5.如权利要求1所述的铁路轮轴自动化成像磁粉探伤机，其特征在于：所述遮蔽装置包括水平移动驱动气缸，水平移动驱动气缸的伸缩杆连接有滑块，...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙振国，陈强，杜学钢，王晓娜，马涛，高成旺，戈凯明，
申请(专利权)人：北京博力加机电技术有限公司，清华大学，
类型：发明
国别省市：北京,11