退役曲軸自動(dòng)化渦流磁記憶無損檢測(cè)系統(tǒng)研究.pdf

1、無損檢測(cè)是退役機(jī)電裝備再制造過程中的重要環(huán)節(jié)，目前大型柴油機(jī)退役曲軸再制造生產(chǎn)中的無損檢測(cè)主要以手動(dòng)檢測(cè)并以定性分析為主，隨著再制造工程質(zhì)量要求的提高，研發(fā)能獲取缺陷特征數(shù)據(jù)及其空間位置信息的自動(dòng)化無損檢測(cè)系統(tǒng)是開展退役曲軸剩余壽命評(píng)估的基本條件。根據(jù)校企合作技術(shù)研發(fā)項(xiàng)目“零件缺陷無損檢測(cè)與壽命評(píng)估儀器設(shè)備及軟件系統(tǒng)”的要求，本文研究了面向退役曲軸再制造在線使用的渦流、磁記憶無損檢測(cè)系統(tǒng)，主要內(nèi)容如下：
　　以線圈與被測(cè)工件物理模

2、型為基礎(chǔ)，建立了渦流檢測(cè)的有限元模型，對(duì)其進(jìn)行電磁場(chǎng)仿真分析，利用ANSYS后處理器重點(diǎn)研究線圈提離值和激勵(lì)頻率對(duì)渦流檢測(cè)結(jié)果的影響規(guī)律，確定渦流傳感器、被測(cè)工件之間的距離與檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確性的對(duì)應(yīng)關(guān)系，從而為退役曲軸渦流、磁記憶無損檢測(cè)系統(tǒng)中渦流傳感器與被測(cè)表面空間位置關(guān)系的建立提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支持。
　　分析了基于渦流法和磁記憶法的退役曲軸復(fù)合無損檢測(cè)工藝，研究了集成工業(yè)機(jī)器人和曲軸旋轉(zhuǎn)變位機(jī)的自動(dòng)化渦流、磁記憶無損檢測(cè)系統(tǒng)總體方案

3、，并根據(jù)該方案建立了曲軸與檢測(cè)傳感器的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，使用Robotstudio軟件離線分析方法，對(duì)檢測(cè)傳感器與被測(cè)曲軸表面相對(duì)運(yùn)動(dòng)過程進(jìn)行了仿真，分析了傳感器與被測(cè)曲軸的空間幾何關(guān)系，為檢測(cè)傳感器運(yùn)動(dòng)路徑規(guī)劃提供了依據(jù)。
　　根據(jù)系統(tǒng)總體方案，完成了曲軸旋轉(zhuǎn)變位機(jī)機(jī)械傳動(dòng)、電氣控制模塊及檢測(cè)傳感器夾具組件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，建立了曲軸旋轉(zhuǎn)變位機(jī)、檢測(cè)傳感器夾具等部件的幾何模型，開發(fā)了用于監(jiān)控檢測(cè)運(yùn)動(dòng)、處理和管理渦流、磁記憶檢測(cè)數(shù)據(jù)的上位機(jī)軟

4、件，并實(shí)現(xiàn)了曲軸旋轉(zhuǎn)變位機(jī)、工業(yè)機(jī)器人控制程序與渦流、磁記憶檢測(cè)上位機(jī)軟件的集成。通過對(duì)曲軸旋轉(zhuǎn)變位機(jī)、工業(yè)機(jī)器人及渦流、磁記憶檢測(cè)儀的集中控制，實(shí)現(xiàn)了傳感器與被測(cè)曲軸表面的空間連續(xù)相對(duì)運(yùn)動(dòng)，獲取了相應(yīng)的渦流、磁記憶檢測(cè)數(shù)據(jù)及其空間位置信息。
　　該系統(tǒng)應(yīng)用于大型退役柴油機(jī)曲軸再制造生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的無損檢測(cè)中，通過將系統(tǒng)獲取的檢測(cè)數(shù)據(jù)與手動(dòng)檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證了系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和穩(wěn)定性，獲取的缺陷特征數(shù)據(jù)及其空間位置信息準(zhǔn)確。該系統(tǒng)的