一種用于管類檢測的終檢監(jiān)視儀的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于檢測管類零件的終檢監(jiān)視儀，包括檢測夾具、傳感器、通信線、微機及軟件系統(tǒng)，軟件系統(tǒng)包括檢測、調試、設置、退出和顯示子程序五個模塊，檢測模塊主要包括測量模塊、計算模塊、判斷模塊和驅動模塊。本發(fā)明的有益效果是：通過零件終檢獲取的數(shù)據(jù)，不僅能夠對產(chǎn)品的質量進行檢測，還能夠能對工藝能力進行監(jiān)視，在產(chǎn)品出現(xiàn)質量問題之前，提醒操作者及時采取措施，防止工藝能力的下降，提前預防次品的產(chǎn)生。
【專利說明】
一種用于管類檢測的終檢監(jiān)視儀
技術領域
[0001] 本發(fā)明涉及產(chǎn)品檢測技術領域，尤其是一種用于管類檢測的終檢監(jiān)視儀。
【背景技術】
[0002] 管類零件是機械領域極為常見的零件，在現(xiàn)代工業(yè)中應用廣泛。生產(chǎn)線的工藝能 力，是指生產(chǎn)工序在一定時間內(nèi)處于穩(wěn)定狀態(tài)下的實際加工能力。它反映某一工藝在穩(wěn)定 狀態(tài)下，所加工的產(chǎn)品質量特性值的總體離散程度，而產(chǎn)品質量是工藝能力的綜合反映。在 管類零件的實際生產(chǎn)過程中，常因工藝能力的緩慢下降，造成產(chǎn)品頻繁的出現(xiàn)質量問題。
[0003] 而目前管類零件生產(chǎn)過程中僅憑經(jīng)驗來判斷工藝能力，傳統(tǒng)的管類零件終檢設備 只是單純的檢測產(chǎn)品的形狀誤差和位置誤差，例如簡單的測量分析管類零件的位置度或同 軸度，來判斷產(chǎn)品是否合格，并沒有對生產(chǎn)線工藝能力的監(jiān)視功能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對上述現(xiàn)有技術中的不足，本發(fā)明提供一種既能檢測產(chǎn)品質量又能監(jiān)視工藝能 力的管類零件終檢監(jiān)視儀。
[0005] 為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是：
[0006] -種用于檢測管類零件的終檢監(jiān)視儀，包括檢測夾具、傳感器、通信線、微機及軟 件系統(tǒng)，所述檢測夾具將被檢產(chǎn)品定位、且夾緊，所述傳感器用于檢測被測件檢測點的位移 數(shù)據(jù)，所述通信線將這些數(shù)據(jù)傳送到微機。
[0007] 優(yōu)選地，所述檢測夾具隨檢測對象改變而變，不能通用。
[0008] 優(yōu)選地，所述的軟件系統(tǒng)包括檢測、調試、設置、退出和顯示子程序五個模塊。
[0009]優(yōu)選地，所述檢測模塊主要包括測量模塊、計算模塊、判斷模塊和驅動模塊，所述 測量模塊是通過傳感器采集數(shù)據(jù)并匯總至微機，所述計算模塊采用快速檢測和快速算法將 采集到的指標數(shù)據(jù)(位置度、圓度、平面度或同軸度等)與允許公差進行比較，所述判斷模塊 利用計算得到的數(shù)據(jù)判斷產(chǎn)品是否合格，所述驅動模塊接收判斷模塊的輸出信號并打印合 格產(chǎn)品的生產(chǎn)批號。
[0010]優(yōu)選地，所述調試模塊包括傳感器環(huán)境實時調試功能和硬件清零功能，所述設置 模塊通過文件設置來定義其被測點、零位補償、公差值等數(shù)據(jù)，所述退出模塊包括退出軟 件、數(shù)據(jù)保存和當日記錄數(shù)據(jù)打印功能，所述顯示子程序是時間中斷程序，每秒更新數(shù)據(jù)數(shù) 次，采用時間中斷方式調用。
[0011]由于采用了上述技術方案，本發(fā)明在的設置有多種檢測夾具，能夠準確的檢測各 種管類產(chǎn)品形位公差，又可以通過軟件系統(tǒng)，對檢測到的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，從而對工藝能 力進行監(jiān)視。
【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明的結構圖；
[0013]圖2是本發(fā)明的連接圖；
[0014]圖3是本發(fā)明的軟件系統(tǒng)框架圖；
[0015] 圖4是本發(fā)明的主程序框圖；
[0016] 圖5是本發(fā)明實施例的圓度計算輔助圖；
[0017] 圖6是本發(fā)明實施例的同軸度計算輔助圖。
【具體實施方式】
[0018] 以下結合附圖對本發(fā)明的實施例進行詳細說明，但是本發(fā)明可以由權利要求限定 和覆蓋的多種不同方式實施。
[0019] 如圖1并結合圖2至圖4所示，本發(fā)明提供的一種用于檢測管類零件的終檢監(jiān)視儀， 包括檢測夾具、傳感器、通信線、微機及軟件系統(tǒng)，所述檢測夾具將被檢產(chǎn)品定位、且夾緊， 所述傳感器用于檢測被測件檢測點的位移數(shù)據(jù)，所述通信線將這些數(shù)據(jù)傳送到微機。
[0020] 進一步的，所述檢測夾具隨檢測對象改變而變，不能通用。
[0021] 進一步的，所述的軟件系統(tǒng)包括檢測、調試、設置、退出和顯示子程序五個模塊。
[0022] 進一步的，所述檢測模塊主要包括測量模塊、計算模塊、判斷模塊和驅動(打標機） 模塊，所述測量模塊是通過傳感器采集數(shù)據(jù)并匯總至微機，所述計算模塊采用快速檢測和 快速算法將采集到的指標數(shù)據(jù)(位置度、圓度、平面度或同軸度等)與允許公差進行比較，所 述判斷模塊利用計算得到的數(shù)據(jù)判斷產(chǎn)品是否合格，所述驅動模塊接收判斷模塊的輸出信 號并打印合格產(chǎn)品的生產(chǎn)批號。
[0023] 進一步的，所述調試模塊包括傳感器環(huán)境實時調試功能和硬件清零功能，所述設 置模塊通過文件設置來定義其被測點、零位補償、公差值等數(shù)據(jù)，所述退出模塊包括退出軟 件、數(shù)據(jù)保存和當日記錄數(shù)據(jù)打印功能，所述顯示子程序是時間中斷程序，每秒更新數(shù)據(jù)數(shù) 次，采用時間中斷方式調用。
[0024]檢測的產(chǎn)品大于10個以后，軟件系統(tǒng)開始計算管類零件的位置度、平面度、圓度和 同軸度，判斷產(chǎn)品是否合格;并計算檢測點的方差和均值，進一步計算工藝能力系數(shù)，從而 分析工藝能力。
[0025]檢測的產(chǎn)品大于10個以后，軟件系統(tǒng)還開始統(tǒng)計尺寸平均值、工藝能力系數(shù)值，從 而對工藝能力進行監(jiān)視。
[0026]軟件主要由檢測、調試、設置和退出四個模塊組成。顯示程序是時間中斷程序，每 秒更新數(shù)據(jù)數(shù)次，采用時間中斷方式調用。
[0027] 檢測模塊主要完成測量、計算、判斷和驅動(打標機)功能。測量是指對各傳感器采 集數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)傳送到微機。計算是指將上述采集到的數(shù)據(jù)通過計算得到指標數(shù)據(jù)： 位置度、圓度、平面度或同軸度等終檢指標，將這些指標數(shù)據(jù)與允許公差進行比較，全部指 標在允許范圍內(nèi)，則"合格"，并輸出信號驅動打標機，打印生產(chǎn)批號;若有一個指標超出允 許值，則顯示"不合格"，以及顯示那些不超標的數(shù)據(jù)（用紅色警示），操作者依據(jù)，修復那些 可修復的被測件，或放入廢品收件箱內(nèi)。
[0028] 其中計算方法均按管類零件的工藝產(chǎn)生誤差的特點，位置度、平面度、圓度及同軸 度，均采用快速檢測和快速算法。調試模塊提供實時調試傳感器環(huán)境，使傳感器零位和軟件 的零位一致，并提供硬件清零等功能。設置模塊提供形成設置文件功能，這個終檢儀軟件是 通用的，不同的被測對象，通過設置文件來定義其被測點、零位補償、公差值等數(shù)據(jù)。退出模 塊，主要完成退出軟件是所有數(shù)據(jù)保存和當日記錄數(shù)據(jù)的打印等功能。
[0029]實施案例一:位置度計算，假設管芯上N個點的坐標分別為XI和Y1、X2和Y2…Xn、Yn， 其與設計值之間的增量為：Axi、Ax2…AxN，Ayl，Ay2…▲\〃，】(」=1，2，~1'〇點的位置度八4 為：
[0031]式中A xj和A yj是j點對應的坐標Xj和Yj的增量。
[0032]實施案例二:平面度計算，設有N個傳感器垂直于被測表面，測量時j增量式傳感器 的增量位移為A j，若其最大值為A max和最小值為Amin，則平面度誤差A p為：
[0034]采用幾(N)個傳感器，一般視被測平面大小而定，對于小型管類組件的端部法蘭平 面而言，一般N取4-8。
[0035]實施案例三：圓度計算，圓度測量采用四個位移傳感器，分別布置與二個互相垂直 的直徑方向上，由于管類零件圓度誤差主要由彎管工藝形成，圓度誤差均與彎曲方向有關。
[0036]四個位移傳感器測量零件的半徑增量分別為A ^ A 2、A 3和A 4,對應于四個位移 傳感器的四個半徑分別為ri = r〇+ A ：L、r2 = r()+ A 2、r3 = r〇+ A 3和r4=r〇+ A 4。
[0037] 定義DiSrjPrs方向的直徑，02為^和^方向的直徑，零件的圓度誤差 [0038] Ay= |Di-D2| = | Ai+A3)-( A2+A4) (3)
[0039] 其中零件的管徑檢測必須滿口^^他心丨^^^式中口^和口胃分別為管徑的上限 和下限尺寸。
[0040] 實施案例四：同軸度計算，設三個傳感器的讀數(shù)分別A心、A R2、和A R3，則：圓心坐 標X和Y，如圓心坐標的變化量為A X和A Y，則圓度誤差A t可由下述的(4)式表示：
[0042]成立，則被測件為合格產(chǎn)品，反之，如(5)式不成立，則被測件為不合格產(chǎn)品。
[0043]實施案例五:工藝能力計算與質量監(jiān)控 [0044] (1)誤差的統(tǒng)計計算
[0045] 檢測到的被測點的坐標數(shù)據(jù)，組成數(shù)組序列：
[0046] {Xi，j}i = l，2,3."N; j = l，2."M〇 [0047] i傳感器編號，1，2…N(共N個傳感器）
[0048] j檢測序列號，1，2-_M(共檢測M各被測件）
[0049]并計算其均值和方差：
[0052] (2)工藝能力分析
[0053]設檢測點j(j = 1，2-N)對應的設計允許公差帶A」，則工藝能力系數(shù)Cpj:
[0055]當Cpj>1.33時，表示形成j點坐標尺寸的工藝能力充足，當1.33彡Cpj>l時工藝能力 勉強，予以適當關注；當1 >C">0.67時表示工藝能力不足，應密切注意，或采取適當措施；當 0.67多Cpj，則工藝能力差，對應工藝必須加以改進。當工藝能力系數(shù)勉強、不足或差時，提醒 操作者，予以注意。
[0056]工藝尺寸分布圖分析，采用直方圖可清晰看到對應工藝尺寸分布情況。x軸范圍為 叉1~4〇^4?^1+4〇^，7軸范圍是〇-1〇〇%。
[0057]本發(fā)明不僅能夠準確的檢測管類零件，而且能夠對其生產(chǎn)的工藝能力進行監(jiān)視。 [0058]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用 本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關 的技術領域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。
【主權項】
1. 一種用于檢測管類零件的終檢監(jiān)視儀，其特征在于:包括檢測夾具、傳感器、通信線、 微機及軟件系統(tǒng)，所述檢測夾具將被檢產(chǎn)品定位、且夾緊，所述傳感器用于檢測被測件檢測 點的位移數(shù)據(jù)，所述通信線將這些數(shù)據(jù)傳送到微機。2. 根據(jù)權利1所述的一種用于檢測管類零件的終檢監(jiān)視儀，其特征在于:所述檢測夾具 隨檢測對象改變而變，不能通用。3. 根據(jù)權利要求1所述的一種用于檢測管類零件的終檢監(jiān)視儀，其特征在于:所述的軟 件系統(tǒng)包括檢測、調試、設置、退出和顯示子程序五個模塊。4. 根據(jù)權利要求要求3所述的軟件系統(tǒng)，其特征在于：所述檢測模塊主要包括測量模 塊、計算模塊、判斷模塊和驅動模塊，所述測量模塊是通過傳感器采集數(shù)據(jù)并匯總至微機， 所述計算模塊采用快速檢測和快速算法將采集到的指標數(shù)據(jù)與允許公差進行比較，所述判 斷模塊利用計算得到的數(shù)據(jù)判斷產(chǎn)品是否合格，所述驅動模塊接收判斷模塊的輸出信號并 打印合格產(chǎn)品的生產(chǎn)批號。5. 根據(jù)權利要求3所述的軟件系統(tǒng)，其特征在于:所述調試模塊包括傳感器環(huán)境實時調 試功能和硬件清零功能，所述設置模塊通過文件設置來定義其被測點、零位補償、公差值等 數(shù)據(jù)，所述退出模塊包括退出軟件、數(shù)據(jù)保存和當日記錄數(shù)據(jù)打印功能，所述顯示子程序是 時間中斷程序，每秒更新數(shù)據(jù)數(shù)次，采用時間中斷方式調用。
【文檔編號】G01D21/02GK106052749SQ201610311610
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年5月12日
【發(fā)明人】施海鋒, 陳瑤, 徐衛(wèi), 李軍, 賈浩業(yè), 李秀娟
【申請人】上海三達汽車配件有限公司