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球銷(xiāo)類零件自動(dòng)化無(wú)損檢測(cè)系統(tǒng)

作者: 時(shí)間:2013-05-21 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏


主CPU與鍵盤(pán)、顯示器之間的信息傳遞是通過(guò)8279芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)的,在系統(tǒng)中用發(fā)光二極管代替LED直觀的表示系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)有暫停狀態(tài)、連續(xù)檢測(cè)或單個(gè)檢測(cè)狀態(tài)、檢測(cè)開(kāi)始和檢測(cè)結(jié)束狀態(tài)。系統(tǒng)中需要的功能鍵主要有檢測(cè)控制鍵和檢測(cè)參數(shù)設(shè)置鍵。

4系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

4.1控制軟件設(shè)計(jì)

控制軟件主要使每個(gè)單片機(jī)完成檢測(cè)中的控制任務(wù),使系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)按檢測(cè)要求進(jìn)行工作;同時(shí)還規(guī)劃系統(tǒng)各個(gè)部分之間的工作,使各部分工作相互配合,協(xié)同完成檢測(cè)任務(wù)。

4.1.1協(xié)調(diào)機(jī)控制程序

該機(jī)的控制程序主要完成向上位機(jī)和4臺(tái)分機(jī)發(fā)布命令,使它們?cè)诓煌臋z測(cè)階段完成各項(xiàng)檢測(cè)工作。其初始化包括:CPU初始化、8259初始化、8279初始化等。系統(tǒng)經(jīng)初始化后,其檢測(cè)狀態(tài)處于連續(xù)檢測(cè)模式、顯示器顯示停止檢測(cè)狀態(tài)。參數(shù)設(shè)置、連續(xù)單個(gè)檢測(cè)模式選擇只有在停機(jī)時(shí)才能設(shè)置。暫停鍵只能在檢測(cè)過(guò)程中才起作用。

4.1.2分機(jī)控制程序

上電后,機(jī)1、機(jī)2、機(jī)3、機(jī)4進(jìn)行初始化,初始化的內(nèi)容包括CPU初始化、8259初始化、狀態(tài)標(biāo)志初始化、I/O口初始化。初始化完畢,各機(jī)就在等待機(jī)0發(fā)出的命令和參數(shù),對(duì)自身工作模式和參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。

機(jī)1接收到檢測(cè)開(kāi)始命令,并檢測(cè)到球銷(xiāo)到位,啟動(dòng)球銷(xiāo)壓緊氣缸和V型塊進(jìn)退氣缸,壓緊球銷(xiāo),撤離V型塊,然后啟動(dòng)電機(jī),程序通過(guò)定時(shí)器T0定時(shí)向P1.1口不斷發(fā)送脈沖給步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電源,驅(qū)動(dòng)電機(jī),此間接收到其它的命令,機(jī)1通過(guò)中斷方式及時(shí)處理。

機(jī)2接收到機(jī)0啟動(dòng)電機(jī)的命令,則執(zhí)行電機(jī)驅(qū)動(dòng)程序,通過(guò)定時(shí)器T0定時(shí),不斷置位和清零P1.1口,向驅(qū)動(dòng)電源發(fā)送脈沖,以驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)探頭沿球銷(xiāo)軸向移動(dòng)。當(dāng)?shù)竭_(dá)檢測(cè)始點(diǎn)時(shí),機(jī)3控制探頭進(jìn)給氣缸,進(jìn)給探頭,當(dāng)探頭到位時(shí),啟動(dòng)探頭擺動(dòng)電機(jī),并發(fā)出采樣開(kāi)始命令。當(dāng)?shù)竭_(dá)檢測(cè)終點(diǎn)時(shí),向機(jī)0回送結(jié)束命令,并停止采樣。

機(jī)4接收到檢測(cè)開(kāi)始命令后,送入球銷(xiāo),球銷(xiāo)到位則馬上停止,檢測(cè)完畢后,控制篩選器,篩選球銷(xiāo)。

4.2數(shù)據(jù)處理軟件設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)處理軟件主要是由計(jì)算機(jī)對(duì)采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,判別工件是否合格。數(shù)據(jù)處理程序主要有系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置模塊、檢測(cè)模塊、邊緣波位置定位模塊、聲速測(cè)試模塊、報(bào)表生成模塊、報(bào)表輸出模塊和系統(tǒng)幫助模塊。

在設(shè)計(jì)系統(tǒng)軟件時(shí)應(yīng)該考慮到以下問(wèn)題:

(1)探傷儀和采樣卡所采集到的回波信號(hào)包括始波、缺陷波和邊緣波的多次回波在內(nèi)的超聲波信號(hào),這些回波在它們一次回波之外。查找缺陷波只需要在一次回波內(nèi)進(jìn)行即可,因此需要排除這些對(duì)檢測(cè)沒(méi)用的波。所以就需要確定采樣數(shù)據(jù)區(qū)間的始點(diǎn)和終點(diǎn),來(lái)排除表面波的始波、缺陷波和邊緣波的多次回波等信號(hào)。

(2)編制軟件時(shí)應(yīng)該設(shè)定檢測(cè)閾值除去雜波和進(jìn)行邊緣波標(biāo)定。由于軸銷(xiāo)表面不平度和附著微粒、污垢等,表面波也可能被反射,而形成雜波,因此必須設(shè)定檢測(cè)閾值除去雜波。由于軸銷(xiāo)表面幾何形狀的突變而產(chǎn)生的邊緣波,其回波的位置相對(duì)固定,可以預(yù)先進(jìn)行標(biāo)定,在檢測(cè)中加以消除。

4.3程控連續(xù)檢測(cè)過(guò)程

檢測(cè)開(kāi)始,輸送球銷(xiāo);球銷(xiāo)到位后,球銷(xiāo)壓緊氣缸推進(jìn),送料電機(jī)停轉(zhuǎn);壓緊后,V型塊進(jìn)退氣缸退開(kāi);脫開(kāi)后,球銷(xiāo)轉(zhuǎn)動(dòng),探頭沿球銷(xiāo)表面移動(dòng);到檢測(cè)始點(diǎn),探頭進(jìn)給;進(jìn)給后,探頭開(kāi)始擺動(dòng),上位機(jī)開(kāi)始采樣;到檢測(cè)終點(diǎn),上位機(jī)停止采樣,球銷(xiāo)停轉(zhuǎn),探頭停止擺動(dòng),探頭進(jìn)給氣缸退回,探頭機(jī)構(gòu)返回;上位機(jī)判斷球銷(xiāo)質(zhì)量,決定是否啟動(dòng)篩選器,球銷(xiāo)壓緊氣缸退回;篩選完畢,V型塊氣缸使V型塊合攏 ;篩選器復(fù)位,進(jìn)行下一個(gè)球銷(xiāo)的檢測(cè)。

5結(jié)論

該球銷(xiāo)對(duì)球銷(xiāo)表面裂紋選用表面波探傷,可以使球銷(xiāo)表層缺陷的反射波具有較高的能量,便于缺陷的識(shí)別。初步實(shí)驗(yàn)表明:系統(tǒng)對(duì)球銷(xiāo)表面垂直于軸線的裂紋和傾斜的裂紋都能收到比較好的檢測(cè)效果。

作者簡(jiǎn)介:
車(chē)錄鋒,男,1971年5月生。1996年畢業(yè)于中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械研究所機(jī)電控制與專業(yè),獲碩士學(xué)位,現(xiàn)為浙江大學(xué)機(jī)械制造與專業(yè)博士研究生。主要從事的研究方向有微電子機(jī)械系統(tǒng),自動(dòng)化無(wú)損檢測(cè),多傳感器信息融合等。

參考文獻(xiàn)
1諸成.球銷(xiāo)類零部件在線無(wú)損檢測(cè)技術(shù)研究及系統(tǒng)開(kāi)發(fā):[碩士學(xué)位論文].杭州:浙江大學(xué),1998.2.
2胡建愷,張謙琳.超聲檢測(cè)原理和方法.合肥:中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社,1993.(end)

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