本發(fā)明提出一種基于最小二乘圓法的膠管扣壓質(zhì)量評定方法及檢測裝置，該方法用于膠管扣壓件截面的圓度測量，可以有效地完成膠管扣壓件截面擠壓成型后的測量過程。

背景技術(shù)：

膠管總成由膠管體和連接接頭扣壓而成，用于輸送具有一定壓力和流量的流體，將分開的油路單元連接起來。由于其具有特殊的柔性功能，因而安裝連接方便，可吸收沖擊，降低管路振動，是流體傳動與控制系統(tǒng)中的重要管路部件，廣泛應(yīng)用于加工裝備、工程機械、運輸機械和礦產(chǎn)機械等領(lǐng)域。

膠管接頭扣壓處漏油是膠管總成最主要的失效形式，在使用過程中甚至出現(xiàn)過因膠管總成扣壓處拔脫或斷裂而造成人員傷亡的嚴(yán)重安全事故?？梢姼纳颇z管總成的扣壓性能，提升扣壓可靠性至關(guān)重要。扣壓尺寸是膠管總成成型工藝中的關(guān)鍵參數(shù)，直接關(guān)系到膠管總成的使用性能和可靠性，膠管連接處的扣壓質(zhì)量檢測是膠管生產(chǎn)中的重要步驟。

在工程實踐中，膠管扣壓處的密閉性與扣壓件截面的尺寸和圓度密切相關(guān)。現(xiàn)階段生產(chǎn)單位仍以游標(biāo)卡尺手工測量為主，工作重復(fù)性高，檢驗人員的勞動強度大，檢測手段比較落后，不能實現(xiàn)全檢且易受人的主觀影響，檢測數(shù)據(jù)沒有辦法積累和保存，不利于技術(shù)提高和生產(chǎn)改進；抽檢方式無法滿足日益增高的產(chǎn)品質(zhì)量要求。實際測量通過測量幾個對邊尺寸，只要各對邊尺寸在公差范圍內(nèi)，并且最大值與最小值之差不超過允許值即認(rèn)為扣壓工序合格。實際上，通過對邊直徑來計算圓度誤差并不能有效保證截面圓度，真正有效的方法應(yīng)該以半徑誤差來計算。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決以上問題，本發(fā)明提出了一種基于最小二乘圓法的膠管扣壓質(zhì)量評定方法及檢測裝置，采用最小二乘圓法對線性位移傳感器測量的數(shù)據(jù)進行后處理，繼而評價膠管扣壓件的圓度誤差。

本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的：

一種基于最小二乘圓法的膠管扣壓質(zhì)量評定方法，包括以下步驟：

步驟1、計算各傳感器測量工位時的坐標(biāo)：傳感器測頭坐標(biāo)系σoxy，在空間周向均勻布置八個傳感器，初始位置時傳感器測頭距離坐標(biāo)系σ的原點o為a毫米；當(dāng)測頭位于測量工位時，設(shè)經(jīng)過換算后各傳感器測桿位移分別為s0，s1，s2，s3，s4，s5，s6，s7，則在極坐標(biāo)系下各點坐標(biāo)分別為(s0+a,0)，

步驟2、計算膠管扣壓件截面輪廓的最小二乘圓圓心坐標(biāo)：將八個測點的坐標(biāo)代入以下公式得出待測截面輪廓的最小二乘圓圓心坐標(biāo)g(a,b)

式中i為測點序號，分別為0,1,2,3,4,5,6,7；

ri(即si+a)為各測點距離原點o的距離；

θi為各測點與原點o連線與x軸正半軸所成的夾角。

步驟3、計算圓度誤差：首先計算各測點與最小二乘圓圓心的距離，分別為r0,r1,r2,r3,r4,r5,r6,r7，找出其中的最大值和最小值分別為rmax和rmin，然后以最小二乘圓圓心坐標(biāo)g(a,b)為圓心，以rmax和rmin為半徑的兩個同心圓將待測輪廓包圍在內(nèi)，故圓度誤差為：

fls＝rmax-rmin

一種基于最小二乘圓法的膠管扣壓質(zhì)量評定裝置，主要包括機箱、推拉式電磁鐵、線性位移傳感器，在空間范圍內(nèi)周向均勻布置八個線性位移傳感器和推拉式電磁鐵，推拉式電磁鐵與線性位移傳感器主體均固定在機箱后蓋上，推拉式電磁鐵的推拉桿和線性位移傳感器測桿固連；利用推拉式電磁鐵驅(qū)動線性位移傳感器測桿主動觸壓待測扣壓件截面，從而將線性位移傳感器電壓信號數(shù)據(jù)采集到上位機進行后續(xù)處理，傳感器輸出信號為0-100％輸入直流電壓值，電壓變化對應(yīng)于位移變化。

測量前傳感器測頭位于初始位置，此時各測頭間距離最?。蝗缓蠼o推拉式電磁鐵通電，帶動線性位移傳感器測桿向后運動，放入工件至合適位置；再給電磁鐵斷電，此時傳感器測頭接觸待測截面，測量數(shù)據(jù)即電壓信號通過串口通信采集卡傳至上位機計算得出截面尺寸和圓度誤差并且給出合格與否標(biāo)志。

本發(fā)明的優(yōu)點在于：相對于人工檢測的原理性不足和大量重復(fù)的工作，采用自動化程度高的位移傳感器采集位移數(shù)據(jù)從而在上位機計算膠管扣壓件截面輪廓的圓度，可以有效解決人工檢測效率低，檢測準(zhǔn)確性低的問題。這種方法適用于類似工件圓度的測量，計算快速、準(zhǔn)確，提高了檢測的自動化水平。

附圖說明

圖1本發(fā)明中推拉式電磁鐵、線性位移傳感器位置布置圖；

圖2本發(fā)明中最小二乘圓法評定圓度誤差示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式進行詳細(xì)說明：

如圖1所示，傳感器和電磁鐵固定在設(shè)備機箱后蓋上，8個傳感器均勻布置在圓周方向，相鄰傳感器軸線所成角度均為45度。電磁鐵通電時將線性位移傳感器測頭遠(yuǎn)離坐標(biāo)系σ的原點，此時放入待測扣壓件；之后電磁鐵斷電，傳感器測頭在復(fù)位彈簧作用下壓緊扣壓件輪廓，從而由上位機采集數(shù)據(jù)計算輪廓圓度誤差。

步驟1、計算各傳感器測量工位時的坐標(biāo)(見圖2)：傳感器測頭坐標(biāo)系oxy，初始位置時各傳感器測頭在極坐標(biāo)系下的坐標(biāo)分別為(a,0)，(a,π)，

當(dāng)傳感器測頭緊貼輪廓處于測量位置時，各測點為別為p0，p1，p2，p3，p4，p5，p6，p7，由于各測頭運動位移分別為s0，s1，s2，s3，s4，s5，s6，s7。此時各測點極坐標(biāo)為(s0+a,0)，(s4+a,π)，

步驟2、計算膠管扣壓件截面輪廓的最小二乘圓圓心坐標(biāo)(見圖2)：此時r0，r1，r2，r3，r4，r5，r6，r7分別為s0+a，s1+a，s2+a，s3+a，s4+a，s5+a，s6+a，s7+a。根據(jù)上述八個測點的坐標(biāo)代入以下公式得出待測截面輪廓的最小二乘圓圓心坐標(biāo)g(a,b)

步驟3、計算圓度誤差：先計算各測點與最小二乘圓圓心的距離，分別為r0，r1，r2，r3，r4，r5，r6和r7，計算公式如下

將以上八個數(shù)據(jù)按照大小排序，找出其中的最大值和最小值分別為rmax和rmin。則以最小二乘圓圓心坐標(biāo)g(a,b)為圓心，以rmax和rmin為半徑的兩個同心圓將待測輪廓包圍在內(nèi)(由于測點布置的實際情況，可能有部分輪廓處于圓環(huán)之外)，圓度誤差為

fls＝rmax-rmin

由傳感器檢測原理可知，在布置傳感器時應(yīng)保證其測桿軸線位于坐標(biāo)系σ要求的位置(見圖2)。