论文部分内容阅读
摘要：自动化机械测试中，检测花费是整个生产占比中较高的部分，甚至超过生产的设备和产品占比率。故此，能反映出检测技术的重要性，本文主要从自动化制造系统的作用和意义出发，探究完善检测设备的最佳方式，并系统分析机械制造中的检测系统运用要点，以期为同类研究提供文字参考。
关键词：检测技术；自动化机械；制造系统
自动检测系统是寻找与自然信息对应的表现信号，让两者之间做到定量和定性，进而从信息表现中挑选出最合适的表现形式，以期寻找最佳的采集和处理方法。
一、检测技术在自动化制造系统中的存在意义和作用
自动化制造系统中，检测技术也需要实现自动化的功能。使用自动化检测装置，达到制造中的检测自动化目的，获取被测对象的参数，并为制造提供有价值的数据。数据内容包括：被测对象的尺寸、形状和缺陷等。伴随计算机应用技术的逐年发展，自动化检测技术也逐步提高，从零件加工的几何参数检测转变到检测生产全过程，即从过去的静态检测发展到现在的动态检测，该检测能拓展到工艺全过程，满足控制生产的需求。
通常，一个产品制造的质量和精度与设备的加工精度有关，也与受监测时的检测技术有联系。基于此，国内的大型生产厂商耗资购置检测设备，以提升企业检测技术。如：常用的坐标测量机是當前自动化生产系统中常用的检测设备之一，该设备虽然价格昂贵，但像一汽这样的大型汽车生产厂，此类设备就有100余台，这从客观上也体现检测技术在机械制造中的重要地位。运用自动化检测技术，能够消除人为产生的误差，让检测的结果更趋向稳定，且让检测的可信度加大。另外，根据检测结果，能控制加工产品质量，保障产品品质。
二、自动化系统中的检测技术
目前的自动化检测相较于传统检测有较大的不同，传统检测多是事后检测，在产品完成生产过程后再检查各项参数是否达到指标。但自动化检测是动态的检测过程，能实现过程监测。检测的结果可以直接使用在产品下工序的生产过程中，保障检测环境和制造环境的一致性。
三、自动监测系统的数学模型构建
自动化机械制造的核心元素是传感器。由于传感器能力的传递和惯性运行也要耗用时间，因而信号要随着时间推移发生变化，导致传感器的瞬间输出量与输入量不能统一。为系统化的分析传感器的输入量和输出量的变化规律，就应先了解测试系统的特心，建立数学模式。
理想化的检测系统是线性检测，在动态测试中建立非线性校正十分困难，系统化的分析线性系统，并对其进行完整的数学处理，在所有系统都处于非线性系统中的情况下，特定环境中，能减少影响小的非线性因素产生的误差。数学模式如下：
该系统属于常系数微积分方程式，系统阶次影响因素是基于最高微分阶。但从数学模型角度考虑问题，测试系统较为复杂，可以被看成是简单系统叠加的复杂系统。
四、自动化测量中的测量装置
自动化测量装置分为两类：直接测量装置和间接测量装置。直接测量，是加工时，运用测量头直接测量装置的尺寸是否发生变化，并主动的监视机床工作情况。间接测量，是使用事前做好调整的定程装置，控制机床执行部件，测量刀具行程中终点位置的变化，通过距离判断工件尺寸。
（一）直接测量装置
直接测量装置，从测量表面观察，能分成外圆、孔、平面和检验断续面这四部分。工件被测表面形状特征多有不同，特点也不尽相同，所以测量装置具有特殊性能。图1是外圆磨削自动测量装置。该浮动式单触点测量装置工作原理是：将量头安装到磨床的工作台面上，要求测量杠杆与硬质的合金端面接触。另外一个端面是与气动嘴之间形成间隙。运动中，杠杆A处产生弹性形变，使工件所受测量力保持在恒定范围内。工件达到预定尺寸后，浮标恰好切断光电控制器，灯泡发光，光电传感器会发出信号，控制砂轮不再继续工作。
（二）间接策略装置
间接测量法间接控制工件尺寸。在加工过程中，利用定程装置控制机床执行机构行程，利用专用装置检测工件尺寸。而不是使用测量装置直接测量工件尺寸。
如图2所示，当工件尚未精加工时，标准环孔径大于刀具外径。当珩磨4上升到最高位置时，塑料块3沉入标准环2的内孔中。工作过程中，砂条1膨胀，当工件孔径达到控制尺寸，塑料块沉入标准环内孔中，提供标准环转动所需的摩擦力。当标准环的销触发发送装置时，可以发出停车信号。运用此装置时，为减少测量误差，需要重点关注塑料块和砂条的磨损情况，若出现磨损不一致的情况，要以塑料块的磨损规律为前提，调整标准环孔径对应尺寸。
五、自动化系统中的刀具控制
刀具控制系统，即加工过程中，自动测量工件中已经加工过的表面。刀具长时间使用，极易磨损，若磨损严重不进行补偿必然会影响机械加工精度。时刻测量工件尺寸是否产生变化，一旦变化达到某一预定数值，控制装置会发出警报，系统接受指令开展操作，操纵补偿装置，让刀具按照定值补偿工件尺寸，使尺寸控制在合理范围。
制造产业发展，提升产品的精度和质量，就对仪器的精密度就有更高的要求。检测设备中的核心部位传感器，国外投入大量资金，不断更新现有设备，比如微观表面测试和机械系统集成测试技术的应用等。这些技术都与集成和信息技术相契合，它们之间的结合，可以拓展检测设备的功能性。与国外同期设备相比较，我国的设备在传感器和检测方面存在严重不足，差距教大。比如，我国国内机械制造先进的企业，检验设备全部依赖进口。故而，提升我国检测系统的精密度和自动化性，可在保有产品质量的同时，提高劳动生产率。
关键词：检测技术；自动化机械；制造系统
自动检测系统是寻找与自然信息对应的表现信号，让两者之间做到定量和定性，进而从信息表现中挑选出最合适的表现形式，以期寻找最佳的采集和处理方法。
一、检测技术在自动化制造系统中的存在意义和作用
自动化制造系统中，检测技术也需要实现自动化的功能。使用自动化检测装置，达到制造中的检测自动化目的，获取被测对象的参数，并为制造提供有价值的数据。数据内容包括：被测对象的尺寸、形状和缺陷等。伴随计算机应用技术的逐年发展，自动化检测技术也逐步提高，从零件加工的几何参数检测转变到检测生产全过程，即从过去的静态检测发展到现在的动态检测，该检测能拓展到工艺全过程，满足控制生产的需求。
通常，一个产品制造的质量和精度与设备的加工精度有关，也与受监测时的检测技术有联系。基于此，国内的大型生产厂商耗资购置检测设备，以提升企业检测技术。如：常用的坐标测量机是當前自动化生产系统中常用的检测设备之一，该设备虽然价格昂贵，但像一汽这样的大型汽车生产厂，此类设备就有100余台，这从客观上也体现检测技术在机械制造中的重要地位。运用自动化检测技术，能够消除人为产生的误差，让检测的结果更趋向稳定，且让检测的可信度加大。另外，根据检测结果，能控制加工产品质量，保障产品品质。
二、自动化系统中的检测技术
目前的自动化检测相较于传统检测有较大的不同，传统检测多是事后检测，在产品完成生产过程后再检查各项参数是否达到指标。但自动化检测是动态的检测过程，能实现过程监测。检测的结果可以直接使用在产品下工序的生产过程中，保障检测环境和制造环境的一致性。
三、自动监测系统的数学模型构建
自动化机械制造的核心元素是传感器。由于传感器能力的传递和惯性运行也要耗用时间，因而信号要随着时间推移发生变化，导致传感器的瞬间输出量与输入量不能统一。为系统化的分析传感器的输入量和输出量的变化规律，就应先了解测试系统的特心，建立数学模式。
理想化的检测系统是线性检测，在动态测试中建立非线性校正十分困难，系统化的分析线性系统，并对其进行完整的数学处理，在所有系统都处于非线性系统中的情况下，特定环境中，能减少影响小的非线性因素产生的误差。数学模式如下：
该系统属于常系数微积分方程式，系统阶次影响因素是基于最高微分阶。但从数学模型角度考虑问题，测试系统较为复杂，可以被看成是简单系统叠加的复杂系统。
四、自动化测量中的测量装置
自动化测量装置分为两类：直接测量装置和间接测量装置。直接测量，是加工时，运用测量头直接测量装置的尺寸是否发生变化，并主动的监视机床工作情况。间接测量，是使用事前做好调整的定程装置，控制机床执行部件，测量刀具行程中终点位置的变化，通过距离判断工件尺寸。
（一）直接测量装置
直接测量装置，从测量表面观察，能分成外圆、孔、平面和检验断续面这四部分。工件被测表面形状特征多有不同，特点也不尽相同，所以测量装置具有特殊性能。图1是外圆磨削自动测量装置。该浮动式单触点测量装置工作原理是：将量头安装到磨床的工作台面上，要求测量杠杆与硬质的合金端面接触。另外一个端面是与气动嘴之间形成间隙。运动中，杠杆A处产生弹性形变，使工件所受测量力保持在恒定范围内。工件达到预定尺寸后，浮标恰好切断光电控制器，灯泡发光，光电传感器会发出信号，控制砂轮不再继续工作。
（二）间接策略装置
间接测量法间接控制工件尺寸。在加工过程中，利用定程装置控制机床执行机构行程，利用专用装置检测工件尺寸。而不是使用测量装置直接测量工件尺寸。
如图2所示，当工件尚未精加工时，标准环孔径大于刀具外径。当珩磨4上升到最高位置时，塑料块3沉入标准环2的内孔中。工作过程中，砂条1膨胀，当工件孔径达到控制尺寸，塑料块沉入标准环内孔中，提供标准环转动所需的摩擦力。当标准环的销触发发送装置时，可以发出停车信号。运用此装置时，为减少测量误差，需要重点关注塑料块和砂条的磨损情况，若出现磨损不一致的情况，要以塑料块的磨损规律为前提，调整标准环孔径对应尺寸。
五、自动化系统中的刀具控制
刀具控制系统，即加工过程中，自动测量工件中已经加工过的表面。刀具长时间使用，极易磨损，若磨损严重不进行补偿必然会影响机械加工精度。时刻测量工件尺寸是否产生变化，一旦变化达到某一预定数值，控制装置会发出警报，系统接受指令开展操作，操纵补偿装置，让刀具按照定值补偿工件尺寸，使尺寸控制在合理范围。
制造产业发展，提升产品的精度和质量，就对仪器的精密度就有更高的要求。检测设备中的核心部位传感器，国外投入大量资金，不断更新现有设备，比如微观表面测试和机械系统集成测试技术的应用等。这些技术都与集成和信息技术相契合，它们之间的结合，可以拓展检测设备的功能性。与国外同期设备相比较，我国的设备在传感器和检测方面存在严重不足，差距教大。比如，我国国内机械制造先进的企业，检验设备全部依赖进口。故而，提升我国检测系统的精密度和自动化性，可在保有产品质量的同时，提高劳动生产率。