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球銷(xiāo)類(lèi)零件自動(dòng)化無(wú)損檢測系統
作者：
時(shí)間：2013-05-21
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )
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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)現的，在系統中用發(fā)光二極管代替LED直觀(guān)的表示系統的運行狀態(tài)。系統的運行狀態(tài)有暫停狀態(tài)、連續檢測或單個(gè)檢測狀態(tài)、檢測開(kāi)始和檢測結束狀態(tài)。系統中需要的功能鍵主要有檢測控制鍵和檢測參數設置鍵。
4系統軟件設計
4.1控制軟件設計
控制軟件主要使每個(gè)單片機完成檢測中的控制任務(wù)，使系統的執行機構按檢測要求進(jìn)行工作；同時(shí)還規劃系統各個(gè)部分之間的工作，使各部分工作相互配合，協(xié)同完成檢測任務(wù)。
4.1.1協(xié)調機控制程序
該機的控制程序主要完成向上位機和4臺分機發(fā)布命令，使它們在不同的檢測階段完成各項檢測工作。其初始化包括：CPU初始化、8259初始化、8279初始化等。系統經(jīng)初始化后，其檢測狀態(tài)處于連續檢測模式、顯示器顯示停止檢測狀態(tài)。參數設置、連續單個(gè)檢測模式選擇只有在停機時(shí)才能設置。暫停鍵只能在檢測過(guò)程中才起作用。
4.1.2分機控制程序
上電后，機1、機2、機3、機4進(jìn)行初始化，初始化的內容包括CPU初始化、8259初始化、狀態(tài)標志初始化、I/O口初始化。初始化完畢，各機就在等待機0發(fā)出的命令和參數，對自身工作模式和參數進(jìn)行設置。
機1接收到檢測開(kāi)始命令，并檢測到球銷(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，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)電機的驅動(dòng)電源，驅動(dòng)電機，此間接收到其它的命令，機1通過(guò)中斷方式及時(shí)處理。
機2接收到機0啟動(dòng)電機的命令，則執行電機驅動(dòng)程序，通過(guò)定時(shí)器T0定時(shí)，不斷置位和清零P1.1口，向驅動(dòng)電源發(fā)送脈沖，以驅動(dòng)電機帶動(dòng)探頭沿球銷(xiāo)軸向移動(dòng)。當到達檢測始點(diǎn)時(shí)，機3控制探頭進(jìn)給氣缸，進(jìn)給探頭，當探頭到位時(shí)，啟動(dòng)探頭擺動(dòng)電機，并發(fā)出采樣開(kāi)始命令。當到達檢測終點(diǎn)時(shí)，向機0回送結束命令，并停止采樣。
機4接收到檢測開(kāi)始命令后，送入球銷(xiāo)，球銷(xiāo)到位則馬上停止，檢測完畢后，控制篩選器，篩選球銷(xiāo)。
4.2數據處理軟件設計
數據處理軟件主要是由計算機對采樣數據進(jìn)行分析，判別工件是否合格。數據處理程序主要有系統參數設置模塊、檢測模塊、邊緣波位置定位模塊、聲速測試模塊、報表生成模塊、報表輸出模塊和系統幫助模塊。
在設計系統軟件時(shí)應該考慮到以下問(wèn)題：
（1）探傷儀和采樣卡所采集到的回波信號包括始波、缺陷波和邊緣波的多次回波在內的超聲波信號，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進(jìn)行即可，因此需要排除這些對檢測沒(méi)用的波。所以就需要確定采樣數據區間的始點(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。
（2）編制軟件時(shí)應該設定檢測閾值除去雜波和進(jìn)行邊緣波標定。由于軸銷(xiāo)表面不平度和附著(zhù)微粒、污垢等，表面波也可能被反射，而形成雜波，因此必須設定檢測閾值除去雜波。由于軸銷(xiāo)表面幾何形狀的突變而產(chǎn)生的邊緣波，其回波的位置相對固定，可以預先進(jìn)行標定，在檢測中加以消除。
4.3程控連續檢測過(guò)程
檢測開(kāi)始，輸送球銷(xiāo)；球銷(xiāo)到位后，球銷(xiāo)壓緊氣缸推進(jìn)，送料電機停轉；壓緊后，V型塊進(jìn)退氣缸退開(kāi)；脫開(kāi)后，球銷(xiāo)轉動(dòng)，探頭沿球銷(xiāo)表面移動(dòng)；到檢測始點(diǎn)，探頭進(jìn)給；進(jìn)給后，探頭開(kāi)始擺動(dòng)，上位機開(kāi)始采樣；到檢測終點(diǎn)，上位機停止采樣，球銷(xiāo)停轉，探頭停止擺動(dòng)，探頭進(jìn)給氣缸退回，探頭機構返回；上位機判斷球銷(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 ；篩選器復位，進(jìn)行下一個(gè)球銷(xiāo)的檢測。
5結論
該球銷(xiāo)自動(dòng)化無(wú)損檢測系統對球銷(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，便于缺陷的識別。初步實(shí)驗表明：系統對球銷(xiāo)表面垂直于軸線(xiàn)的裂紋和傾斜的裂紋都能收到比較好的檢測效果。
作者簡(jiǎn)介：
車(chē)錄鋒，男，1971年5月生。1996年畢業(yè)于中國科學(xué)院長(cháng)春光學(xué)精密機械研究所機電控制與自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)，獲碩士學(xué)位，現為浙江大學(xué)機械制造與自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)博士研究生。主要從事的研究方向有微電子機械系統，自動(dòng)化無(wú)損檢測，多傳感器信息融合等。
參考文獻
1諸成.球銷(xiāo)類(lèi)零部件在線(xiàn)無(wú)損檢測技術(shù)研究及系統開(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.超聲檢測原理和方法.合肥：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社，1993.(end)
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