PMAC运动卡在轧辊自动探伤机的应用

　　随着我国各大钢铁企业热轧产能的不断提高，轧辊作为轧钢生产最重要的部件之一，人们对其提出了较高要求，轧辊的表面质量直接决定着轧制产品的质量，轧辊的内部质量则决定着轧辊的使用寿命的长短。在竞争越来越激烈的情况下，具有高质量产品和低生产成本是企业能够生存和发展的前提。

　　目前，各大轧辊厂大多数采用手持式探伤设备进行手动探伤，难以达到探伤要求的覆盖率，探伤误差较大。针对这种情况，作者为某公司设计了首台机床式轧辊自动探伤机。

　　1 轧辊探伤概述

　　轧辊在加工时不知道本身是否存在裂纹、软点等缺陷，如果轧辊表面裂纹未磨削干净就会造成轧辊剥落事故。因此，加工时要对轧辊进行无损检测，简称探伤，就是在不损害被检轧辊的前提下，探测轧辊内部或外表面的缺陷 ( 伤痕) 的现代检验技术。对轧辊常用的探伤方法有超声波、涡流和渗透 3 种，作者采用超声波探伤技术来探测轧辊。

　　超声波无损检测是利用连续超声波在其传播路径上被缺陷阻挡而形成阴影的原理来实现检测的，利用反射或透过的超声波强度来对轧辊的内部缺陷进行检查。

　　该设计专门用于轧辊磨床上在线自动检测磨后轧辊内部及表面是否存在缺陷，无损探伤部分主要包括探头、探头驱动器。

　　1. 1 纵波直探头

　　利用纵波直探头进行探伤，主要检测轧辊内部的缺陷，最适合于新辊的验收。根据轧辊直径的不同，采用大平底法调节探伤灵敏度，检测时利用机油作为耦合剂，把机油均匀地涂抹在轧辊表面。主要对轧辊辊身及辊径部位进行检查。

　　1. 2 表面波探头

　　使用表面波进行探伤的方法，主要对轧辊表面及近表面区域进行检测。由于纵波直探头检测存在盲区和近场区，在距轧辊表面 40 mm 以内无法准确地判断出缺陷的大小。针对这种情况，采用表面波探头对轧辊表面进行检测。

　　1. 3 轧辊探伤特点

　　( 1) 在线对轧辊进行检测，方便易行，检测速度高，便于自动化操作，特别适合与磨床结合使用。( 2) 采用纵波直探头和表面波探头组成组合探头，对轧辊内部及表面缺陷的探测灵敏度很高，且在一定范围内具有良好的线性指示。可对轧辊表面大小不同缺陷进行评定，有利于轧辊质量管理和控制。

　　( 3) 根据缺陷信号的高低与位置确定缺陷的大小及其分布的区域，采用周向及纵向扫查方式，探测覆盖率达到 100%，减少因为漏探而造成轧辊带裂纹上机使用的概率。

　　1. 4 自动轧辊探伤机控制原理

　　通过对探伤机各项功能的深入分析，针对探头覆盖率的要求，运用 PMAC 运动卡的插补及定位功能控制托辊旋转及探头进给，通过 VB 软件及运动控制卡的 PMAC 编程软件编写相应的关联程序，弥补了传统手动探伤覆盖率不足的缺陷。