球銷類零件自動化無損檢測系統(tǒng)
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1檢測系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)
系統(tǒng)對汽車球銷表面進(jìn)行表面波檢測，完成自動上料、檢測、判廢和分選等工作。當(dāng)同類產(chǎn)品的外形尺寸發(fā)生變化時，系統(tǒng)能夠及時地做出相應(yīng)的調(diào)整，以適應(yīng)新的檢測任務(wù)。 球銷自動檢測系統(tǒng)由外部信號發(fā)生源、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)、氣路控制系統(tǒng)、機(jī)械執(zhí)行部分和系統(tǒng)軟件五大部分組成。如圖1所示。
圖1檢測系統(tǒng)總體框圖
圖2球銷形狀圖
2系統(tǒng)機(jī)械執(zhí)行部分
檢測系統(tǒng)的機(jī)械執(zhí)行部分由供料機(jī)構(gòu)、探頭擺動機(jī)構(gòu)、球銷轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)和探頭移動機(jī)構(gòu)組成。它們的運(yùn)動分別由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動，由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)來控制它們運(yùn)動時間配合，實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)間的同時和分時工作功能，提高機(jī)械系統(tǒng)的可靠性。
在超聲波探傷中，探頭是關(guān)鍵部件。除它自身性能外，它與球銷表面的接觸狀況對探測信號的穩(wěn)定性影響較大。所以設(shè)計(jì)的探頭機(jī)構(gòu)檢測時必須保證探頭與球銷間的良好接觸 。我們采取了如下措施：探頭機(jī)構(gòu)在沿軸向移動時可以繞自己的軸線轉(zhuǎn)動以適應(yīng)具有不同錐角的各種球銷，另外當(dāng)探頭沿平行于球銷軸線方向在球銷表面移動時，設(shè)置的緩沖彈簧可以使機(jī)構(gòu)隨球銷徑向尺寸的變化而自動地推進(jìn)和后撤。
探頭的左右擺動，主要是為了檢測縱向裂紋缺陷的需要，因?yàn)楫?dāng)缺陷走向與超聲波傳播方向一致時，缺陷就很難產(chǎn)生反射回波。
設(shè)計(jì)的V型塊裝置主要有兩個功能:第一是定位球銷位置，以便球銷轉(zhuǎn)動前被準(zhǔn)確夾緊；第二是球銷質(zhì)量判斷完畢V型塊張開滿足落料的需要。其中V型塊的張開與閉合采用雙氣缸控制，氣缸處于浮動狀態(tài)分別連接到V型塊的兩端，氣缸的活塞桿端用螺母連接到右V型塊的貼板上，另一端用銷子連接到左V型塊的貼板上。這種設(shè)計(jì)可以保證V型塊在氣缸通氣時自由的張開與閉合，同時我們在氣路管道設(shè)計(jì)上要保證兩個氣缸動作的同時性，否則V型塊容易卡死。
3系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
硬件控制系統(tǒng)是整個自動化檢測系統(tǒng)的中樞部分，它根據(jù)工作要求，分析處理各種信號，控制機(jī)械機(jī)構(gòu)正確地、符合要求地、協(xié)調(diào)地進(jìn)行工作。它包括：（1）上位機(jī)；（2）CTS-22型超聲波探傷儀；（3）高速A/D采樣卡；（4）MCS-51單片機(jī)控制系統(tǒng)。
其控制系統(tǒng)的各計(jì)算機(jī)之間的控制關(guān)系，如圖3所示。
圖3各機(jī)之間的控制關(guān)系
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