空心圆柱体外部尺寸自动测量系统的设计_马良河|利来老牌国际官方入口

　　腔， 气缸的有杆腔回气体分别经过节流阀 ★★、 三位四通电 磁换向阀回到大气中， 此时将机油冷却器的水道封堵。 （2） 油道测试。 当水道封堵气缸的活塞杆运动到位 置 时 ， 压 力 继 电 器 SP2 发 出 信 号 ★， 使 电 磁 铁 YA6 得 电 并自保 ★★, 两位三通电 磁 换 向 阀 的 上 位 接入 回 路 ★★★， 气 源 输 入的压缩空气经减压阀和两位三通电磁换向阀分别进入 机油 冷 却 器 的 油 道 （压 力 12Kg/cm2）★★， 同 时 使 时 间 继 电 器 TIM30 开 始 计 时 ， 对 机 油 冷 却 器 的 油 道 进 行 保 压 测 试， 观察有无气泡冒出★。 （3） 水道测试。 当时间继电器 TIM30 的计时时间到 （即 油 道 保 压测 试 时 间 到 ） 时 ， 其 延 时 触 点 使 电 磁 铁

　　高度和内径。 这种零件是该厂主要为空调压缩机而配套 生产 的 ， 数量 大 （每 天 约 1 万 个 ）， 测 量 成本 高 ★★。 以 前 这种零件的测量都是人工手动逐个测量， 所用设备为装 在测量架上的百分表★★， 劳动强度大， 测量人员容易疲 劳， 测量效果难以保证。 对这种零件的测量要求是三个 指 标 的 加 工 误 差 都 不 能 超 过 2μ 。 要 求 最 多 3s 测 一 个 （ 1200 个 /h ）， 每天 可 以 测 量 9600 个 ★， 这 样 才 能 满 足 生

　　要★： 针对空心圆柱体一类机械零件★★★， 该自动测量系统能够在线快速自动测量其外径高度和内径 ★， 自动 剔除不合格产品★， 能将测量数据远传到电脑终端实时显示 ★★， 能电脑保存并处理测量数据 ★★。 系统设 计主要包括传感器的选择、 工件传送控制系统设计★、 数据采集与处理系统设计 ★★★、 不合格零件的自 动剔除系统设计、 内径检测机械手设计。 整个检测系统性能稳定， 成本低， 较好满足了测量要求★★。

　　零刻度， 从而可以应用标准工件随时修正系统误差 。 数 据采集卡选用 PCI2005 ★★， 带有 16 路 AI ， 1 路 AO ， 16 路

　　整个 测 量 系 统 由 下 列 子 系 统 组 成 ： 工 件 传 送 装 置 、 传感器检测装置、 数据采集与处理系统、 上位机控制系 统、 不合格零件剔除装置。 系统结构如图 1 所示。 工件 传 送 装 置 包 括 备 料 区 ★★★、 高 锰 钢 U 型 低 沿 导 槽 、 伺服电机循环传送机构★★。 被测工件被放置 （圆面在上下 位置） 在备料区平台上， 步进电机通过拖板拖动工件向 前走一个设定距离， 然后停止一定时间， 再往前走一个 设定距离★。 每个拖板上安装一个一定高度的圆柱体 ， 起 到拉动工件的作用★★★。 伺服电机的速度、 运行距离 、 暂停 时间由 PLC 程序设定， 伺服电机为 SMARTSTEP-Z 系列 如图 2 所示★★★。 工件测量包括外径检测★、 高度检测和内经检测 。 外

　　测量设备几乎都用到了高精度★、 高速度激光传感器， 其 最大缺陷是成本高， 一般的中小型机械加工企业难以承 受。 而中小型机械加工企业所加工的零件简单、 利润 薄、 数量大， 本项目从这些实际特点出发， 本着节约成 本满足测量要求的目的★★★， 开发了一种自动测量设备。 该 设备具有成本低★★、 测量速度快、 满足测量要求★★、 能同时 测量多指标、 能保存显示和打印所有数据★、 能自动剔除 不合格产品的特点。

　　Fig★★★.2 Plane flow chart of auto-measuring system 件压迫光栅动尺使之产生位移， 如图 4 所示； 内经测量 也是由一个光栅尺完成★★★， 配套一个机械微位移传递机 构， 在基本设定好的初始位置由步进电机驱动测头下移 一设定距离， 到达工件的内壁表面， 通过机械装置的位

　　移传递， 测头水平方向的位移变为竖直方向的位移， 然 后由光栅尺读出★★， 如图 5 所示。 内经测量的动作由一个 微型步进电机辅助完成， 需要独立的电源驱动模块， 其 控制程序由同一个 PLC 完成★。 不合格零件自动剔除装置。 不管是在那个测量阶 段★★， 遇到不合格零件， 系统会马上声音报警并记录下该 零件的位置。 该不合格零件到了一定位置后计算机系统 会通过数据板卡接通机械手的电磁铁电源★★， 使之产生吸 力将零件吸起并旋转一个角度， 然后断电工件自然下 放 ★。 机 械 手臂 的 旋 转 是 通 过 一 个 微型 直 流 电 机 驱 动 的 ， 旋转 90° 的位置控制由行 程 开 关 实现 ★★★。 这 些 操 作 是 在 监 控程序的控制下完成的。 系统运行时需要将电磁铁与工 件的距离调节好★， 如图 6 所示。 采用这种垂直抓走的剔

　　<structure p="" 由工 <="" 3="" u="" system="" auto-measuring="" of="">

　　关键词： 空心圆柱体； 自动测量； 光栅传感器； 数据采集 中图分类号★： TM937 文献标识码： A

　　除方式★★， 比采用从水平方向由气动顶杆顶出的方式要 好， 这样可以减少工件与拖板之间的摩擦 ★， 从而减少了 长期测量可能产生的系统误差利来老牌国际官方入口。 数据采集与处理系统。 由光栅传感器测量得到的信 号通过 RS232 接口直接传送到数据采集板卡上★， 然后通

　　[2] 黎运全 ． 基于三菱 PLC 控制回路的应用实例 [J]． PLC 控制技术★★， 2007 ，5. [3] 欧阳三泰★，欧阳希 ★★, 等 ．PLC 在电器装配生产线上的应用 [J]． 电 器 开

　　收稿日期： 2009－07－22 作者 简 介 ★： 马 良 河 （1963- ）★， 男 ★★★， 博 士 ， 副 教 授 ★。 从 事 电 机 控制与自 动 化 方 面 的 教 学 和 研 究 ； 叶 建 强 （1969- ）， 男 ， 助 理工程师★。 研究方向★★： 机械加工。

　　气经位三通电磁换向阀的下位回到大气中 ； 同时使 YA3 失电， YA4 得电并自保， 油道封堵气缸退回， 压下行程 开 关 ST1， 并 使 YA4 失 电 。 行 程 开 关 压 下 后 ， 使 YA5 得电并自保， 气源经过减压阀和两位三通电磁换向阀进 入机油冷却器的水道内 （压力 5Kg/cm2）， 同时时间继电 器 TIM31 开 始 计 时 ★★， 对 机 油 冷 却 器 的 水 道 进 行 保 压 测 试利来老牌国际官方入口， 观察有无气泡冒出★★。 （ 4） 水 道 气 缸 返 回 。 当 时 间 继 电 器 TIM31 达 到 设 定 的 时 间 ★★， 其 延时 触 点 使 YA5 和 YA1 失 电 ★★★， YA2 得 电

　　本项目的上位机监控选用三维力控公司的组态软 件★★， 该软件性能完善、 控制模块和指令完善且程序和界 面编写简单。 监控界面包括测量数据显示与报警 、 数据 记录与打印★、 设备运行与管理三个画面★★， 分别与相应的

　　本系统的特点是机械部分结构复杂 利来老牌国际官方入口， 所用传感器成 本低★， 所以整个设备成本低。 经过长时间的设计安装和 试 验 ， 本 检 测 系 统 能 够实 现 所 要 求 的 测 量 精 度和 速 度 ， 达到了设计要求★★★。 本系统完全适合于中小型机械加工厂 对大批量同类机械零件的自动检测★★。 通过改造某些机械

　　小型空心圆柱体的多指标自动检测是较困难且一直 没有很好解决的问题。 现在的许多测量仍然是手工测 量， 存在着费时费力效率差、 可靠性差， 且测量数据无 法保存和显示等问题。 这种落后的测量已经得到了一些 改进

　　部分和安装★★， 本检测系统也适合于对其它规格同类零件 的自动检测。 （下转第 116 页）

　　[6] 冯清秀，汪涛 , 等 ．PLC 在箱体部件装配自动化中的应用 [J]． 机 电 一

　　机油冷却器气密性检测装置大大地提高了测试的自 动化程度★， 减轻了工人的劳动强度， 降低产品成本★， 可 有 效 地 应 用 于 机 油 冷却 器 厂 出 厂 检 验 ★★， 提 高 产品 质 量 ★★。

　　过程变量和程序相关联★。 数据画面同时显示外径★★★、 高度 和内径三个数据， 并同时画出这些数据的曲线。 当测量 数据超过误差允许范围时系统报警 ， 同时监控程序开始 计数， 到达计数值时剔除机械手动作★★★， 将不合格零件取 走★。 在数据记录和打印界面， 可以查看历史记录★★★， 可以 打印某一时间段内的历史数据， 可以对检测数据做统计 和分析。 在设备运行与管理界面， 可以对各种电器设备 的关键运行状态进行保存和查看★。 所要做的软件设计包 括三部分： PLC 程序设计、 监控界面设计 ★、 监控程序设 计。 在机械配套方面， 机械配套零件有许多， 包括 U 型 导槽、 拖板★★★、 剔除机械手、 测内径机械手以及一些小配 件★。 本项目的关键在于机械设计和加工 ， 关键材料要选 择好★★★， 有些零件要求硬度和耐磨性好， 有些则要求加工 精度和安装精度好★★★， 尤其是光栅传感器的测头部分和联 动机构一定要做好。 电气配套部分主要包括 PLC ★、 步进 电 机 驱 动 模 块 、 直 流 电 源模 块 ★★★、 光 电 传 感 器 ★、 I/O 数 据 板卡等。