专利名称：非接触式磁性颗粒检查设备的制作方法
技术领域：
本文公开的主题涉及非破坏性测试系统的领域，并且更具体而言，涉及非接触式磁性颗粒检查设备。
背景技术：
传统的制造设施需要各种形式的测试，以确保成品(ー个或多个)的质量。许多制造设施利用定期抽样来确保最终质量。但是，某些行业要求离开生产设施的各个部件都经受ー个或多个质量保证测试。定期抽样方法常常采用破坏性测试技术来确保质量。也就是说，从生产线中随机选出ー个或多个产品，并且使其经历各种测试。测试最終会导致损坏产品(ー个或多个)，但会提供用于控制总的产品质量的数据。要求测试各个成品的行业无法利用破坏性测试技术。这样的行业采用确保离开设施的各个产品满足某个质量标准的大 范围的非破坏性测试技木。要求测试所有产品的一个行业是涡轮机制造业。许多涡轮机构件都会经历产生恶劣的工作环境的強力和高温。使有缺陷的部件经历这种恶劣的环境会导致构件失效。涡轮机构件的失效会导致代价高的停机时间和昂贵的修理/更换。因此，在离开生产之前，诸如涡轮机轮叶的构件会经历许多最終测试。例如，由铁磁材料制成的各个涡轮机翼型件会经历磁性颗粒检查。在磁性颗粒检查测试中,将翼型件置于容器中，并且施加磁场。在施加磁场时，翼型件不断地被涂覆亚铁颗粒。颗粒可处于或者干的状态或者处于湿的悬浮状态。颗粒附连到磁漏区域，从而提供缺陷的直观指示。为了形成这个直观指示，缺陷必须中断通量线而形成漏泄场。因而，这种检查方法是依赖于定向的。分多个步骤进行测试，在步骤之间，将轮叶操纵到不同的定向。目前的测试系统要求人工地将轮叶重新定位成测试的各个步骤所需的各个新的定向，以及有时使感应电流直接进入加工完成的部件中所需的各个新的定向。
发明内容
根据ー个示例性实施例的一方面，ー种非接触式磁性颗粒检查设备包括测试物品支承和操纵系统，该测试物品支承和操纵系统具有沿着第一轴线延伸的第一軌道、沿着第ー轴线延伸的第二軌道，以及沿着第二轴线延伸的第三軌道。第三轨道包括通过中间部分延伸到第二端的第一端。第一端安装到第一轨道上，而第二端安装到第二轨道上。安装夹具安装到第三轨道上。安装夹具包括测试物品安装系统和测试物品定向系统。测试物品定向系统构造成和设置成在磁场内选择性地操纵测试物品。根据该示例性实施例的另一方面，ー种在磁性颗粒测试设备中操纵测试物品的方法包括将测试物品安装在布置在测试物品支承和操纵系统上的安装夹具上；启动联接到安装夹具上的测试物品定向系统，以相对于磁场发生器建立测试物品的期望定向；以及沿着测试物品支承和操纵系统移动安装夹具，以将测试物品定位在磁场发生器中。根据该示例性实施例的又一方面，ー种非接触式磁性颗粒检查设备包括具有测试区的测试床，以及定位在测试区中的磁场发生器。测试物品支承和操纵系统支承在测试区中。测试物品支承和操纵系统包括在磁场发生器的第一侧旁边沿着第一轴线延伸的第一轨道、在磁场发生器的第二侧旁边沿着第一轴线延伸的第二軌道，以及沿着第二轴线延伸通过磁场发生器的第三軌道。第三轨道包括通过中间部分延伸到第二端的第一端。第一端安装到第一轨道上，而第二端安装到第二轨道上。安装夹具安装到第三轨道上。安装夹具包括测试物品安装系统和测试物品定向系统。测试物品定向系统构造成和设置成在磁场发生器内选择性地操纵测试物品。根据结合附图得到的以下描述，这些和其它优点与特征将变得更加显而易见。部件列表2非接触式磁性颗粒检查设备4测试床9 框架11、12相対的第一和第二框架部件13、14相対的第三和第四框架部件18测试区23内部通道25磁场发生器28多个导体34测试物品支承和操纵系统38第一轨道39第二轨道41、47、72 第一端42、48、73 第二端43、49、74 中间部分51第一支架52第二支架54、58第一安装部件55第二安装部件59第四安装部件70第三轨道79第三支架90安装夹具93测试物品安装系统95测试物品定向系统103支承表面106、107、108、109 多个槽ロ110第一安装元件111第二安装元件114测试物品
115涡轮机轮叶117第一定位部件119第二定位部件
在说明书的结论处的权利要求中特别指出和明确声明了被视为本发明的主题。根据结合附图得到的以下详细描述，本发明的前述和其它特 征与优点是显而易见的，其中图I是根据一个示例性实施例的、显示成将测试物品定位成第一定向的非接触式磁性颗粒检查设备的透视图；图2是根据该示例性实施例的、显示成将测试物品定位成第二定向的非接触式磁性颗粒检查设备的透视图；图3是根据该示例性实施例的、显示成将测试物品定位成第三定向的非接触式磁性颗粒检查设备的透视图；以及图4是根据该示例性实施例的、显示成将测试物品定位成第四定向的非接触式磁性颗粒检查设备的透视图。详细描述參照附图以实例的方式阐明了本发明的实施例，以及优点与特征。
具体实施例方式參照图1，大体在2处指示根据ー个示例性实施例的非接触式磁性颗粒检查设备。颗粒检查设备2包括测试床4，测试床具有由相対的第一框架部件11和第二框架部件12形成的框架9，相対的第一框架部件11和第二框架部件12连结到相対的第三框架部件13和第四框架部件14上，以共同限定测试区18。框架9包括内部通道23，在内部通道23内布置磁场发生器25。磁场发生器25包括在28处指示的多个导体，该多个导体在测试区18的周围延伸。进ー步根据该示例性实施例，磁性颗粒检查设备2包括测试物品支承和操纵系统34，如下面将更全面地论述的那样，测试物品支承和操纵系统34将测试物品固持和定位在测试区18内。测试物品支承和操纵系统34包括沿着第一轴线延伸的第一轨道38和第二轨道39，第一轴线基本平行于在测试区18中形成的磁场。第一轨道38包括通过中间部分43延伸到第二端42的第一端41。类似地，第二轨道39包括通过中间部分49延伸到第二端48 (图3)的第一端47。第一轨道38包括第一支架51，能够选择性地沿着第一轴线在第一端41和第二端42之间沿着中间部分43定位第一支架51。类似地，第二轨道39包括第ニ支架52，能够选择性地沿着第一轴线在第一端47和第二端48之间沿着中间部分49定位第二支架52。第一安装部件54和第二安装部件55将第一轨道38固定到框架9的第一侧(未单独标示)，而第三安装部件(未显示)和第四安装部件59则将第二轨道38固定到框架9的相対的第二侧(未单独标示)。进ー步显示了测试物品支承和操纵系统34包括沿着第二轴线延伸的第三轨道70，第二轴线基本与在测试区18中产生的磁场正交。第三轨道70包括通过中间部分74延伸到第二端73的第一端72，中间部分74穿过测试区18。第一端72安装到第一支架51上，而第二端73则安装到第二支架52上。按照这个协议，能够沿着第一轴线相对于第一轨道38和第二轨道39选择性地定位第三轨道70。还显示了第三轨道70包括能够沿着第二轴线在第一端72和第二端73之间沿着中间部分74选择性地定位的第三支架79。如将在下面更全面地论述的那样，第三支架79支承安装夹具90。安装夹具90包括测试物品安装系统93和测试物品定向系统95。测试物品安装系统93包括具有多个槽ロ 106-109的支承表面103。第一安装元件110定位在槽ロ 106中，而第二安装元件111则定位在槽ロ 108中。第一安装元件110和第二安装元件111沿着槽ロ 106和108选择性地定位在支承表面103上，以固持测试物品114。在所显示的示例性实施例中，测试物品114采取涡轮机轮叶115的形式。进ー步根据该示例性实施例，测试物品定向系统95包括第一定位部件117和第二定位部件119。第一定位部件117构造成绕着第一轴线或第二轴线旋转测试物品114。而第二定位部件119则构造成绕着基本垂直于第一轴线和第二轴线的第三轴线旋转测试物 品安装系统93。在这个布置的情况下，测试物品114可例如图I中显示的那样，按第一构造而布置在测试区18中，轮叶115基本平行于测试区18中的磁场而延伸；例如图2中显示的那样，绕着第一轴线旋转；例如图3中显示的那样，绕着第三轴线旋转使得轮叶115以基本与测试区18中的磁场正交的方式延伸，并且沿着第二轴线移动；以及/或者例如图4中显示的那样，绕着第二轴线旋转。照这样，测试物品可浸在磁性颗粒中，并且在磁场发生器
25所产生的磁场内被操纵。磁性颗粒附连到磁漏区域，从而提供测试物品中可能存在的缺陷的直观指示。将测试物品支承和操纵系统与测试物品安装系统和测试物品定向系统结合起来使用允许在不用手的情况下不中断地测试测试物品。也就是说，一旦测试物品安装到测试物品安装系统上，可按不同的定向进行测试，而不需要停止测试来重新定位测试物品。虽然结合仅有限数量的实施例来详细描述本发明，但是应当容易地理解，本发明不限于这样公开的实施例。相反，可修改本发明，以结合此前未描述但与本发明的精神和范围相当的任何数量的变型、更改、替代或等效布置。另外，虽然描述了本发明的多种实施例，但是要理解，本发明的各方面可包括所描述的实施例中的仅ー些。因此，本发明不应视为由前述描述限制，而是仅由所附权利要求的范围限制。
权利要求
1.ー种非接触式磁性颗粒检查设备(2)，包括 测试物品支承和操纵系统(34)，其包括沿着第一轴线延伸的第一轨道(38)、沿着所述第一轴线延伸的第二轨道(39)，以及沿着第二轴线延伸的第三轨道(70)，所述第三轨道(70)具有通过中间部分(43，49，74)延伸到第二端(42，48，73)的第一端(41，47，72)，所述第一端(41，47，72)安装到所述第一轨道(38)上，而所述第二端(42，48，73)安装到所述第ニ轨道(39)上；以及 安装到所述第三轨道(70)上的安装夹具(90)，所述安装夹具(90)包括测试物品安装系统(93)和测试物品定向系统(95)，所述测试物品定向系统(95)构造成和设置成在磁场(25)内选择性地操纵测试物品(114)。
2.根据权利要求I所述的非接触式磁性颗粒检查设备(2)，其特征在于，所述测试物品定向系统(95)构造成和设置成绕着所述第一轴线和所述第二轴线中的ー个旋转测试物品 (114)。
3.根据权利要求I所述的非接触式磁性颗粒检查设备(2)，其特征在于，所述测试物品定向系统(95)构造成和设置成绕着第三轴线旋转所述测试物品(114)，所述第三轴线与所述第一轴线和所述第二轴线正交。
4.根据权利要求I所述的非接触式磁性颗粒检查设备(2)，其特征在于，所述测试物品定向系统(95)构造成和设置成绕着所述第一轴线和所述第二轴线中的各个以及绕着第三轴线旋转测试物品(114)，所述第三轴线与所述第一轴线和所述第二轴线正交。
5.根据权利要求I所述的非接触式磁性颗粒检查设备(2)，其特征在于，所述第三轨道(70)构造成和设置成沿着所述第一轴线平移。
6.根据权利要求I所述的非接触式磁性颗粒检查设备(2)，其特征在于，所述安装夹具(90)构造成和设置成沿着所述第二轴线平移。
7.ー种非接触式磁性颗粒检查设备(2)，包括 包括测试区(18)的测试床⑷； 定位在所述测试区(18)中的磁场发生器(25)； 测试物品支承和操纵系统(34)支承在所述测试区(18)中，所述测试物品支承和操纵系统(34)包括在所述磁场发生器(25)的第一侧旁边沿着第一轴线延伸的第一轨道(38)、在所述磁场发生器(25)的第二侧旁边沿着所述第一轴线延伸的第二轨道(39)，以及沿着第二轴线延伸通过所述磁场发生器(25)的开ロ的第三轨道(70)，所述第三轨道(70)具有通过中间部分(43，49，74)延伸到第二端(42，48，73)的第一端，所述第一端(41，47，72)安装到所述第一轨道(38)上，而所述第二端(42，48，73)安装到所述第二轨道(39)上；以及 安装到所述第三轨道(70)上的安装夹具(90)，所述安装夹具(90)包括测试物品安装系统(93)和测试物品定向系统(95)，所述测试物品定向系统(95)构造成和设置成在所述磁场发生器(25)内选择性地操纵测试物品(114)。
8.根据权利要求7所述的非接触式磁性颗粒检查设备(2)，其特征在于，所述测试物品定向系统(95)构造成和设置成绕着所述第一轴线和所述第二轴线中的ー个旋转测试物品(114)。
9.根据权利要求7所述的非接触式磁性颗粒检查设备(2)，其特征在于，所述测试物品定向系统(95)构造成和设置成绕着第三轴线旋转所述测试物品(114)，所述第三轴线与所述第一轴线和所述第二轴线正交。
10.根据权利要求7所述的非接触式磁性颗粒检查设备(2)，其特征在于，所述测试物品定向系统(95)构造成和设置成绕着所述第一轴线和所 述第二轴线中的各个以及绕着第三轴线旋转测试物品(114)，所述第三轴线与所述第一轴线和所述第二轴线正交。
全文摘要
本发明涉及非接触式磁性颗粒检查设备。一种非接触式磁性颗粒检查设备包括测试物品支承和操纵系统，测试物品支承和操纵系统具有沿着第一轴线延伸的第一轨道、沿着第一轴线延伸的第二轨道，以及沿着第二轴线延伸的第三轨道。第三轨道包括通过中间部分延伸到第二端的第一端。第一端安装到第一轨道上，而第二端安装到第二轨道上。安装夹具安装到第三轨道上。安装夹具包括测试物品安装系统和测试物品定向系统。测试物品定向系统构造成和设置成在磁场内选择性地操纵测试物品。
文档编号G01N27/82GK102735744SQ201210114999
公开日2012年10月17日 申请日期2012年4月11日 优先权日2011年4月11日
发明者R·W·伯格曼 申请人:通用电气公司