论文部分内容阅读
摘 要：阐述了在线检测孔中心位置度的难点;论述了基于TRIZ理论的最终理想解，技术矛盾应用“阿奇舒勒矛盾矩阵”的创新方法推出了有效的方案;物理矛盾应用“空间分离原理”的创新方法解决了检测孔内径和孔端面;应用“小人法”的创新思维解决了检测工件的测量基准。
关键词：TRIZ理论;在线;检测;位置度
0在线检测空点的问题
传统的检测方法是检测装置首先将检测工件定位夹紧，实现检测装置与检测工件的检测基准重合，然后检测其要求的测量点。但是工件比较大且重，铸造件的基准面不易找，特别是在生产线上呈自由状态，测量点为空点就提高了检测难度，见图1，生产线自由状态的工件和测量的孔。
图1生产线自由状态的工件和测量的孔
基于TRIZ理论方法，应用解决技术矛盾和物理矛盾的创新方法，解决检测装置与工件磕碰的问题，同时实现提高检测精度和重复精度。
1检测孔中心的最终理想解
① 设计的最终目的是什么？在流水线上满足检测精度和重復精度;② 理想解是什么？自动检测孔相对工件的位置尺寸;③ 达到理想解的障碍是什么？测量机构与工件发生接触碰撞;④ 出现这种障碍的原因是什么？定位夹紧过程中工件运动，发生接触碰撞;⑤ 不出现这种障碍的条件是什么？创造这些条件存在的可用资源是什么？测量过程不发生接触;采用非接触传感器和驱动机构。
2检测孔中心存在的技术矛盾
TC-1：如果增加了定位夹紧装置（非在线），那么提高了检测的容易性，但是降低了检测精度性;TC-2：如果取消了定位夹紧装置（在线），那么提高了检测精度，但是提高了检测的难度。确定要解决的技术矛盾为 TC-2，它发生在（提高了检测精度）与（提高了检测的难度）之间，发生在（检测 ）的时候。
问题模型对应的39个通用工程参数，改善的参数：NO.28 测试精度;恶化的参数：NO.37 监测与测试的困难程度。
技术矛盾应用“阿奇舒勒矛盾矩阵”得出如下方案：
方案1：依据24中介法，得到解如下：检测平台分X、Y、Z三层，便于先测量出检测基准，调整平台的基准与工件的基准重合。
方案2：依据26复制法，得到解如下：复制标准距，用于标定系统。
方案3：依据32色彩法，得到解如下：在检测部位涂色，避免铸件特殊的凸凹点，累计误差影响检测结果。
方案4：依据28机械系统替代法，得到解如下：应用激光位移传感器，测量距离。
3检测孔中心存在的物理矛盾
应用激光位移传感器，光路要垂直端面，满足测量端面的要求;光路要平行端面，满足测量内圆中心的要求。选择空间分离原理，应用气缸和转动轴带动镜片折射，实现同一探头两种光路方法，见图2，同一探头两种光路检测孔中心图。
图2 同一探头两种光路检测孔中心图
4“小人法”进行工件基准检测
图3 小人法矛盾图
见图3，小人法矛盾图，工件基准检测产生的矛盾是测量区域相互干涉;相互为基准，累计误差大。提出单点移动测量工件边界的方案。应用激光位移传感器，在移动和转动的复合运动下，实现测量，通过计算得出工件基准位置，见 图4，激光位移传感器检测工件基准图。
图4 激光位移传感器检测工件基准图
5总结
基于TRIZ理论的最终理想解能够透过复杂的现象，找到问题的本质;技术矛盾能快速推导出发明原理的应用，物理矛盾的空间分离原理解决了孔中心的测量问题，“小人法”解决了过去定位夹紧过程，工件与检测装置碰撞损坏的问题。基于TRIZ理论研发的在线检测孔中心位置度，破解了在线检测空点的技术难题，提升了检测的技术水平。
关键词：TRIZ理论;在线;检测;位置度
0在线检测空点的问题
传统的检测方法是检测装置首先将检测工件定位夹紧，实现检测装置与检测工件的检测基准重合，然后检测其要求的测量点。但是工件比较大且重，铸造件的基准面不易找，特别是在生产线上呈自由状态，测量点为空点就提高了检测难度，见图1，生产线自由状态的工件和测量的孔。
图1生产线自由状态的工件和测量的孔
基于TRIZ理论方法，应用解决技术矛盾和物理矛盾的创新方法，解决检测装置与工件磕碰的问题，同时实现提高检测精度和重复精度。
1检测孔中心的最终理想解
① 设计的最终目的是什么？在流水线上满足检测精度和重復精度;② 理想解是什么？自动检测孔相对工件的位置尺寸;③ 达到理想解的障碍是什么？测量机构与工件发生接触碰撞;④ 出现这种障碍的原因是什么？定位夹紧过程中工件运动，发生接触碰撞;⑤ 不出现这种障碍的条件是什么？创造这些条件存在的可用资源是什么？测量过程不发生接触;采用非接触传感器和驱动机构。
2检测孔中心存在的技术矛盾
TC-1：如果增加了定位夹紧装置（非在线），那么提高了检测的容易性，但是降低了检测精度性;TC-2：如果取消了定位夹紧装置（在线），那么提高了检测精度，但是提高了检测的难度。确定要解决的技术矛盾为 TC-2，它发生在（提高了检测精度）与（提高了检测的难度）之间，发生在（检测 ）的时候。
问题模型对应的39个通用工程参数，改善的参数：NO.28 测试精度;恶化的参数：NO.37 监测与测试的困难程度。
技术矛盾应用“阿奇舒勒矛盾矩阵”得出如下方案：
方案1：依据24中介法，得到解如下：检测平台分X、Y、Z三层，便于先测量出检测基准，调整平台的基准与工件的基准重合。
方案2：依据26复制法，得到解如下：复制标准距，用于标定系统。
方案3：依据32色彩法，得到解如下：在检测部位涂色，避免铸件特殊的凸凹点，累计误差影响检测结果。
方案4：依据28机械系统替代法，得到解如下：应用激光位移传感器，测量距离。
3检测孔中心存在的物理矛盾
应用激光位移传感器，光路要垂直端面，满足测量端面的要求;光路要平行端面，满足测量内圆中心的要求。选择空间分离原理，应用气缸和转动轴带动镜片折射，实现同一探头两种光路方法，见图2，同一探头两种光路检测孔中心图。
图2 同一探头两种光路检测孔中心图
4“小人法”进行工件基准检测
图3 小人法矛盾图
见图3，小人法矛盾图，工件基准检测产生的矛盾是测量区域相互干涉;相互为基准，累计误差大。提出单点移动测量工件边界的方案。应用激光位移传感器，在移动和转动的复合运动下，实现测量，通过计算得出工件基准位置，见 图4，激光位移传感器检测工件基准图。
图4 激光位移传感器检测工件基准图
5总结
基于TRIZ理论的最终理想解能够透过复杂的现象，找到问题的本质;技术矛盾能快速推导出发明原理的应用，物理矛盾的空间分离原理解决了孔中心的测量问题，“小人法”解决了过去定位夹紧过程，工件与检测装置碰撞损坏的问题。基于TRIZ理论研发的在线检测孔中心位置度，破解了在线检测空点的技术难题，提升了检测的技术水平。