圆柱体构件检测设备的研究

　　随着我国机械制造行业的迅猛发展, 人们越来越重视对各种机械构件形状的检测工作。对于钢材生产厂家和机械产品生产企业来说, 如何提高其产品的质量, 不仅是获取利润的要求, 也是企业能否长期生存, 发展壮大的关键。另外, 各大钢材及机械制造厂家在产品的检测方面较多采用人工方法, 这样统计出的数据人为因素较多,既无法实现科学管理, 又浪费了大量人力、财力, 同时, 无法与先进的制造加工设备实现数据共享, 提高加工效率。

　　本文介绍了一种圆柱体构件检测设备的设计原理和方法, 仅供同行参考。

　　1.设计原理

　　1.1 检测系统设计

　　设备采用接触式测量方法, 利用八个检测触头直接与圆柱体构件表面接触, 既可以令圆柱体构件静止于检测设备上, 又可使其在设备上作匀速直线运动, 其不同截面外径的变化会使检测摆杆产生摆动, 在每根摆杆的摆动截面内, 将圆柱体构件不同截面处的直线位移值转换成检测传感器的转动角度值, 然后传输到数据采集系统。

　　1.2 数据采集系统设计

　　多通道数据采集一般是指同时对多路信号进行采样, 并把采样信号按一定格式保存下来。本设备采用多个通道共享A/D转换器的方式, 该方式下的每个通道通过一个多路转换开关, 按某一时间间隔, 依次将各个通道的信号输入到采样保持电路, 再经A/D转换器将模拟信号转换成数字信号。A/D转换器输出的数字信号, 通过相应的计算机接口电路, 输入到计算机进行保存。该采样方式的工作过程中, 每个通道的采样频率均等, 统一在一台计算机的控制之下,通过扫描的方式, 依次将各通道的模拟信号转换成数字信号, 由计算机将其读入并保存。

　　1.3 数据处理系统设计

　　采集到的数据导入到计算机的系统处理程序进行处理。本设备处理程序可以完成每条数据带的分析, 坐标转换, 然后进行三维轮廓的模拟再现。同时, 对话界面将显示出相应的计算结果, 使操作人员可以非常方便地获取圆柱体构件的外部轮廓信息; 由于在计算机人机对话界面模拟再现了圆柱的外部轮廓, 而且相应的轮廓数值也显示在人机对话界面上, 这样我们就可以在计算机中实现对构件的模拟加工, 从而节省了原料、提高了工作效率。数据采集系统图如下:

　　2.结构实现方法

　　2.1 整体结构布局

　　整体结构布局图如下图。考虑到生产率的问题, 本设备采用既可以单机作业, 又可以与其他设备连线作业的方式。圆柱体构件在床身上做纵向水平运动 , 检测架置于整个机床的中间部位, 在其上按圆周布置八个检测触头。数据采集及处理设备位于控制室, 通过信号传输线与检测架上的传感器连接。