荧光磁粉无损检测自动化系统的实现

　　荧光磁粉全自动检测是10多年来国际上发展起来的一种集光、机、电为一体的表面自动探伤新技术.磁粉探伤技术由于具有显示直观、灵敏度高、污染轻等优点,在机械、铁路、冶金、航空航天等诸多行业得到广泛应用.目前,对曲轴、凸轮轴类零部件进行的荧光磁粉无损检测主要由人工完成,往往受人为因素制约,检测时主观随意性大,造成工件漏检率大,生产效率　　低,可靠性差.在实际生产中需要在线高速零件检测,即在标定好的设备上,检测系统应具有在线的数据存档及接近100%的缺陷检出能力,并要求尽量使用现代电子技术以降低成本.本文所研究的柴油机凸轮轴荧光磁粉自动检测系统实现了磁粉探伤的系统化、智能化和实时化,实现了磁粉探伤真正的全自动.笔者在由PLC控制的半自动化磁粉探伤机基础上,采用成熟的数码摄像技术对荧光磁痕图像进行采集,由计算机软件对图像进行处理和裂纹的自动识别以及数据的在线记录存档[1],同时由计算机控制磁粉探伤主机和步进电机驱动器,使整个探伤过程自动化.系统的实现将大大减轻操作者的劳动强度,进一步提高劳动生产率.

　　1　系统硬件组成

　　该自动检测系统主要由计算机、磁粉探伤机及控制部分、光学部分、图像处理部分、步进电机及其驱动器等部分组成.系统组成如图1所示.

　　2　检测系统的工作过程

　　系统所用的磁粉探伤主机为上海宇光检测设备有限公司生产的CDG型微机控制磁粉探伤机,紫外灯用YX荧光探伤灯,由SONYDCR-TRV25E数码摄像机完成图像的采集,电机装置为常州微特电机总厂生产的BQH-300Y型步进电机.全系统的图像处理及自动控制由PentiunⅢ800计算机实现.计算机使图象采集、步进电机、磁粉探伤机等各部分协调一致工作,完成CCD对工件的扫描、图像数据的读取、处理及系统各部件的自动控制,并在屏幕上显示裂纹的二值化图像,软件识别该图像,并报告识别的结果.

　　2.1　磁粉探伤机的工作

　　系统采用的CDG磁粉探伤机由OMRON CPM1A系列的PLC控制,实现工件上料夹紧、喷淋、充磁、退磁、松开下料等过程.PLC与主计算机通过通用串行接口进行数据交换与命令传递,实现系统协调工作,大大提高了探伤速度.

　　2.2　步进电机的工作

　　步进电机主要负责两部分工作.在磁粉探伤机工作时,步进电机要配合工件的周向匀速转动,实现工件的周向喷淋及磁化;在摄像系统工作时,步进电机要使工件每转过一定角度即停止,留出摄像机的工作时间,转完一周完成工件整个周向的图像采集.经试验,每转120°拍摄一幅图像可满足要求.控制步进电机驱动器的控制信号主要有:电源信号、脉冲计数信号、复位信号.由于该控制相对简单,且实时性要求较高,故考虑在VC++下用嵌汇编的方法实现[2].利用计算机的并行打印口输出控制信号.