球销类零件自动化无损检测系统
2013-08-15
机构动作产生的各种开关信号被传输到计算机系统，由MCS-51单片机进行处理，以直接控制机构的顺序动作，或通过对电磁阀的控制，用气缸来驱动机械机构。由采样卡对输入探伤仪的表面波探头接收到的反射回波进行采样，采样信号被输入到计算机系统的上位机，对采样数据进行分析，通过检查是否有缺陷回波来判别球销合格与否，再由MCS-51单片机依据该结果来控制机械机构的筛选器，对不合格产品进行剔除。
2系统机械执行部分
检测系统的机械执行部分由供料机构、探头摆动机构、球销转动机构和探头移动机构组成。它们的运动分别由步进电机驱动，由计算机系统来控制它们运动时间配合，实现机构间的同时和分时工作功能，提高机械系统的可靠性。
在超声波探伤中，探头是关键部件。除它自身性能外，它与球销表面的接触状况对探测信号的稳定性影响较大。所以设计的探头机构检测时必须保证探头与球销间的良好接触 。z6尊龙凯时采取了如下措施：探头机构在沿轴向移动时可以绕自己的轴线转动以适应具有不同锥角的各种球销，另外当探头沿平行于球销轴线方向在球销表面移动时，设置的缓冲弹簧可以使机构随球销径向尺寸的变化而自动地推进和后撤。
探头的左右摆动，主要是为了检测纵向裂纹缺陷的需要，因为当缺陷走向与超声波传播方向一致时，缺陷就很难产生反射回波。
设计的V型块装置主要有两个功能:第一是定位球销位置，以便球销转动前被准确夹紧；第二是球销质量判断完毕V型块张开满足落料的需要。其中V型块的张开与闭合采用双气缸控制，气缸处于浮动状态分别连接到V型块的两端，气缸的活塞杆端用螺母连接到右V型块的贴板上，另一端用销子连接到左V型块的贴板上。这种设计可以保证V型块在气缸通气时自由的张开与闭合，同时z6尊龙凯时在气路管道设计上要保证两个气缸动作的同时性，否则V型块容易卡死。
3系统硬件设计
硬件控制系统是整个自动化检测系统的中枢部分，它根据工作要求，分析处理各种信号，控制机械机构正确地、符合要求地、协调地进行工作。它包括：（1）上位机；（2）CTS-22型超声波探伤仪；（3）高速A/D采样卡；（4）MCS-51单片机控制系统。
其控制系统的各计算机之间的控制关系，如图3所示。
图3各机之间的控制关系中央控制系统是检测系统的控制中心，它由5个MCS-51单片机组成，分别是协调机（机0），轴转电机控制机（机1），轴向移动电机控制机（机2），探头摆动控制机（机3），传送带电机控制机（机4）。系统控制用了5只MCS-51单片机（下位机）来完成4个电机的运转和4个气缸的动作，协调机负责协调各分机及上位机之间的工作，4台分机在工作中通过相互通讯来协同。另外，用一台PC计算机作为上位机，对采样卡采集进来的数据进行处理，判别球销的合格与否。上下位机之间的通讯通过RS232C串行通讯进行，各下位机之间的信息和命令传递通过串行口多机异步通讯方式进行。主从机之间的相互通讯是通过数据发送方向数据接收方申请中断来进行的。各分机各自连到通讯线上，通讯的主从机是唯一的，用中断的方法来确认通讯机。
主CPU与键盘、显示器之间的信息传递是通过8279芯片来实现的，在系统中用发光二极管代替LED直观的表示系统的运行状态。系统的运行状态有暂停状态、连续检测或单个检测状态、检测开始和检测结束状态。系统中需要的功能键主要有检测控制键和检测参数设置键。
4系统软件设计
4.1控制软件设计
控制软件主要使每个单片机完成检测中的控制任务，使系统的执行机构按检测要求进行工作；同时还规划系统各个部分之间的工作，使各部分工作相互配合，协同完成检测任务。
2系统机械执行部分
检测系统的机械执行部分由供料机构、探头摆动机构、球销转动机构和探头移动机构组成。它们的运动分别由步进电机驱动，由计算机系统来控制它们运动时间配合，实现机构间的同时和分时工作功能，提高机械系统的可靠性。
在超声波探伤中，探头是关键部件。除它自身性能外，它与球销表面的接触状况对探测信号的稳定性影响较大。所以设计的探头机构检测时必须保证探头与球销间的良好接触 。z6尊龙凯时采取了如下措施：探头机构在沿轴向移动时可以绕自己的轴线转动以适应具有不同锥角的各种球销，另外当探头沿平行于球销轴线方向在球销表面移动时，设置的缓冲弹簧可以使机构随球销径向尺寸的变化而自动地推进和后撤。
探头的左右摆动，主要是为了检测纵向裂纹缺陷的需要，因为当缺陷走向与超声波传播方向一致时，缺陷就很难产生反射回波。
设计的V型块装置主要有两个功能:第一是定位球销位置，以便球销转动前被准确夹紧；第二是球销质量判断完毕V型块张开满足落料的需要。其中V型块的张开与闭合采用双气缸控制，气缸处于浮动状态分别连接到V型块的两端，气缸的活塞杆端用螺母连接到右V型块的贴板上，另一端用销子连接到左V型块的贴板上。这种设计可以保证V型块在气缸通气时自由的张开与闭合，同时z6尊龙凯时在气路管道设计上要保证两个气缸动作的同时性，否则V型块容易卡死。
3系统硬件设计
硬件控制系统是整个自动化检测系统的中枢部分，它根据工作要求，分析处理各种信号，控制机械机构正确地、符合要求地、协调地进行工作。它包括：（1）上位机；（2）CTS-22型超声波探伤仪；（3）高速A/D采样卡；（4）MCS-51单片机控制系统。
其控制系统的各计算机之间的控制关系，如图3所示。
图3各机之间的控制关系中央控制系统是检测系统的控制中心，它由5个MCS-51单片机组成，分别是协调机（机0），轴转电机控制机（机1），轴向移动电机控制机（机2），探头摆动控制机（机3），传送带电机控制机（机4）。系统控制用了5只MCS-51单片机（下位机）来完成4个电机的运转和4个气缸的动作，协调机负责协调各分机及上位机之间的工作，4台分机在工作中通过相互通讯来协同。另外，用一台PC计算机作为上位机，对采样卡采集进来的数据进行处理，判别球销的合格与否。上下位机之间的通讯通过RS232C串行通讯进行，各下位机之间的信息和命令传递通过串行口多机异步通讯方式进行。主从机之间的相互通讯是通过数据发送方向数据接收方申请中断来进行的。各分机各自连到通讯线上，通讯的主从机是唯一的，用中断的方法来确认通讯机。
主CPU与键盘、显示器之间的信息传递是通过8279芯片来实现的，在系统中用发光二极管代替LED直观的表示系统的运行状态。系统的运行状态有暂停状态、连续检测或单个检测状态、检测开始和检测结束状态。系统中需要的功能键主要有检测控制键和检测参数设置键。
4系统软件设计
4.1控制软件设计
控制软件主要使每个单片机完成检测中的控制任务，使系统的执行机构按检测要求进行工作；同时还规划系统各个部分之间的工作，使各部分工作相互配合，协同完成检测任务。
