一种铸造磁壳导磁性能的快速检测筛选装置及检测方法与流程

本发明涉及电磁制动装置中磁壳导磁性能检测，尤其涉及一种铸造磁壳导磁性能的快速检测筛选装置及检测方法。

背景技术：

1、电磁制动器是工业自动化设备、起重机械、传动系统中的核心制动部件，依靠电磁吸合、释放原理实现制动与松闸动作，广泛应用于机床、电梯、输送设备等领域。其中，铸造磁壳是电磁制动器的核心导磁基体部件，构成制动器的主磁路回路，其导磁性能的均匀性、稳定性直接决定制动器的电磁吸力大小、制动响应速度、工作稳定性及使用寿命，是保障电磁制动器整机性能的关键核心构件。目前行业内电磁制动器磁壳多采用铸钢、铸铁等材质一体铸造成型，适配批量规模化生产需求。但铸造工艺固有特性导致磁壳在熔融凝固过程中，极易受熔炼温度、冷却速率、浇注工艺、模具精度等因素影响，产生气孔、缩松、砂眼、晶粒粗大、成分偏析、金相组织不均匀等内部缺陷。上述微观及宏观缺陷不会破坏磁壳外观结构，无法通过目视、尺寸检测等常规手段识别，但会显著增大磁壳磁路磁阻、降低磁导率，造成同一批次、不同批次铸造磁壳的导磁性能存在较大离散性。导磁性能不达标的铸造磁壳若流入后续精加工、表面处理、整机装配工序，一方面会导致后续加工工时、物料、工装夹具的无效损耗，大幅提升产品生产成本；另一方面，装配不良磁壳的电磁制动器会出现电磁吸力不足、制动响应滞后、松闸不彻底、运行异响等质量问题，严重时会引发设备制动失效、传动故障等安全隐患，极大降低产品合格率与可靠性。

2、现有技术中，针对铸造磁壳导磁性能的检测手段存在明显短板与局限性；传统检测方式多为离线抽样检测，即从批量产品中抽取少量试样，通过专用磁性能测试仪、磁通量检测设备进行实验室检测，在批量生产中大量隐性不良品无法被有效筛查；同时，离线检测设备体积庞大、检测流程繁琐、检测耗时久，无法对接生产线流水线作业模式，检测效率极低，难以适配工业化批量生产节奏。此外，现有检测技术缺乏标准化、量化的在线检测机制，多数检测依赖人工辅助定位、读数判定，检测精度受人为因素、工装定位误差影响较大，检测一致性、准确率难以保障。目前行业内暂无可集成于铸造磁壳生产流水线、实现自动化输送、精准定位、无损快速检测、自动分选的一体化设备，无法从源头杜绝导磁不良磁壳流入后续工序。基于以上现有技术的缺陷与行业痛点，亟需研发一种结构合理、检测精准、适配流水线作业的铸造磁壳导磁性能快速检测筛选装置及检测方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种铸造磁壳导磁性能的快速检测筛选装置及检测方法，通过工件运输流水线、定位机构、升降气缸和升降同步机构将电磁检测模块集成到铸造磁壳生产流水线上，能够对铸造磁壳工件进行自动输送、抱箍定位、下降检测和分选，实现了铸造磁壳工件在线快速无损检测，避免导磁性能不良的磁壳流入后续精加工和装配工序。

2、本发明的目的通过下述技术方案实现：

3、一种铸造磁壳导磁性能的快速检测筛选装置，包括用于运输铸造磁壳工件的工件运输流水线，铸造磁壳工件具有磁壳线圈槽；本发明还包括定位机构和升降同步机构，所述工件运输流水线上对应安装有气缸支架，所述定位机构对应设置于工件运输流水线上，气缸支架上安装有升降气缸，升降气缸具有升降杆，所述升降气缸的升降杆端部与升降同步机构连接；所述升降同步机构底部安装有与铸造磁壳工件相对应的电磁检测模块，所述电磁检测模块包括限位板、压板、标准检测线圈体，所述限位板与升降同步机构连接，限位板通过连接件与标准检测线圈体连接，所述标准检测线圈体与铸造磁壳工件的磁壳线圈槽相配合；所述限位板与标准检测线圈体之间升降活动安装有衔铁，所述压板位于限位板上方，限位板开有若干个导向通孔，限位板的导向通孔中升降安装有导向柱，导向柱一端与压板连接固定，导向柱另一端与衔铁连接，所述导向柱外部套装有位于压板与限位板之间的推力弹簧。

4、为了更好地实现本发明，所述升降同步机构包括升降推板和滑套，所述升降气缸的升降杆端部与升降推板顶部中心连接固定，所述滑套内部通过弹簧a顶持伸缩安装有伸缩柱，伸缩柱位于滑套外部的端部具有连接柱，所述连接柱与限位板连接固定。

5、优选地，所述升降推板开有滑套内螺纹孔，所述滑套上部具有螺纹柱套，螺纹柱套配合螺纹连接于升降推板的滑套内螺纹孔中，螺纹柱套顶部穿过升降推板的滑套内螺纹孔并通过位于升降推板顶面的锁定螺母定位锁定；所述升降推板顶部中心固定有连接杆套，所述升降杆端部固定于连接杆套中。

6、优选地，所述螺纹柱套内部具有伸缩柱活动腔，所述伸缩柱顶部具有台阶端部，伸缩柱的台阶端部配合约束至伸缩柱活动腔中，所述螺纹柱套的伸缩柱活动腔中安装与伸缩柱的台阶端部顶持的弹簧a。

7、优选地，本发明还包括用于布设工件运输流水线的流水线平台支架，工件运输流水线包括转动布设于流水线平台支架上的传送滚筒。

8、优选地，所述定位机构由左侧推杆机构和右侧推杆机构呈左右对应设置，所述左侧推杆机构具有与铸造磁壳工件左半部对应的左抱料块，所述右侧推杆机构具有与铸造磁壳工件右半部对应的右抱料块，左抱料块与右抱料块左右对应设置。

9、优选地，所述限位板底部还具有若干个与铸造磁壳工件端面相对应的到位圆柱销。

10、优选地，本发明还包括与标准检测线圈体通过导线连接的控制器，所述控制器内部具有用于采集标准检测线圈体电流的电流采集处理模块，所述电流采集处理模块实时采集获取标准检测线圈体通电后随时间的电流时序数据并识别捕捉第一电流突变点，记录第一电流突变点所对应的电流值和时间值，分别设置电流阈值和时间阈值，电流采集处理模块分别将电流值与电流阈值进行比较、将时间值与时间阈值进行比较；铸造磁壳工件在快速检测筛选装置通电检测时，当第一电流突变点对应的电流值低于电流阈值且第一电流突变点对应的时间值低于时间阈值，电流采集处理模块判定待检测的铸造磁壳工件为合格工件。

11、一种利用快速检测筛选装置的检测方法，还包括与标准检测线圈体电连接的控制器，所述控制器内部具有用于采集标准检测线圈体电流的电流采集处理模块；方法包括：

12、s1、工件运输流水线将待检测的铸造磁壳工件输送至检测定位工位处并通过定位机构将待检测的铸造磁壳工件抱箍定位；启动升降气缸下降运动，升降气缸驱动升降同步机构、电磁检测模块下降运动；下降到位后，电磁检测模块的标准检测线圈体正好位于待检测铸造磁壳工件的磁壳线圈槽中，在推力弹簧弹力作用下，衔铁端面与待检测铸造磁壳工件端面之间具有检测间隙a；

13、s2、标准检测线圈体通电，电流采集处理模块实时采集获取标准检测线圈体通电时刻后随时间的电流时序数据并识别捕捉第一电流突变点；设置电流阈值和时间阈值，当第一电流突变点对应的电流值低于电流阈值且第一电流突变点对应的时间值低于时间阈值，电流采集处理模块判定待检测铸造磁壳工件为合格工件，否则判定为不合格工件。

14、优选地，在方法s2中，第一电流突变点获得方法如下：所述电流采集处理模块利用电流时序数据绘制电流时间曲线，对电流时间曲线求导后并捕捉导数由正穿零变负的时刻作为第一电流突变点的时间，记录第一电流突变点所对应的电流值和时间值；在方法s2之后还包括如下方法：

15、s3、通过机械手对铸造磁壳工件进行分选，让合格的铸造磁壳工件进入下一个工序，将不合格的铸造磁壳工件剔除；标准检测线圈体断电，推力弹簧弹力复位衔铁位置，启动升降气缸上升运动复位；工件运输流水线输送下一个待检测铸造磁壳工件至检测定位工位处。

16、本发明较现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

17、（1）本发明通过工件运输流水线、定位机构、升降气缸和升降同步机构将电磁检测模块集成到铸造磁壳生产流水线上，能够对铸造磁壳工件进行自动输送、抱箍定位、下降检测和分选，实现了铸造磁壳工件在线快速无损检测，避免导磁性能不良的磁壳流入后续精加工和装配工序；本发明将输送、定位、检测、复位、分选功能高度集成一体化，可在磁壳粗加工完成后立即完成导磁性能筛查，提前识别气孔、缩松、金相不均等缺陷导致的导磁不良工件，避免不良品流入精加工、装配、调试等后续工序，有效降低生产制造成本，适配工业化批量连续流水线生产流程。

18、（2）本发明创造性采用第一电流突变点时间与电流双阈值量化判定机制，利用磁壳导磁性能与磁路磁阻、磁通建立速率、线圈电感变化的强关联性，通过对通电电流时序曲线求导精准捕捉电流突变特征点，可灵敏捕捉铸造磁壳内部微小铸造缺陷、金相差异带来的导磁性能波动；本发明检测装置及方法不受线圈电阻、供电电压小幅波动、环境温度等外界干扰影响，检测数据稳定性好、判定准确率高，可精准区分合格工件与导磁不良次品，实现磁壳导磁性能的精准量化检测，具有检测一致性好、准确率高等优点。

19、（3）本发明设置多重精准限位与缓冲防护结构并消除机械误差对检测结果的影响：通过左右对称式抱箍定位机构实现工件径向精准对中定位，保证每次检测时工件、检测线圈、衔铁的同轴度一致；通过限位板底部到位圆柱销实现工件轴向精准限位，强制标准化检测间隙基准；同时，升降同步机构内置弹簧a实现检测模块柔性升降缓冲，避免刚性碰撞压伤工件与检测模块，电磁检测模块通过推力弹簧精准控制衔铁与工件端面的标准化检测间隙a；多重结构配合使每一次检测的机械工况、磁路工况完全统一，保障了检测结果的可重复性与一致性。

20、（4）本发明整体作业流程实现全自动化闭环控制，由流水线自动上料、定位机构自动夹紧、升降机构自动进给、控制器自动检测判定、机械手自动分选复位，检测响应速度快、单工件检测耗时短，大幅降低人工劳动强度与人力成本，适配自动化、智能化生产线升级需求；本发明采用模块化可拆卸结构设计，电磁检测模块与升降同步机构采用标准化连接结构，可根据不同规格、型号的铸造磁壳，快速更换适配的标准检测线圈体与衔铁，无需改造整机设备；同时各功能模块独立装配、互不干涉，设备结构简单、故障率低，有效降低了设备运维成本。