檢測技術在機械制造系統中的應用

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摘要:現代生產制造要求下，市場對產品質量以及工藝精度要求較高。為此，提升機械制造檢測自動化技術、機械生產系統性能可以實現機械產品質量的把關。檢測技術成本占整體生產、設備成本的比重較大，但是一旦實現先進制造檢測技術的應用升級后，深入強化機械制造系統中檢測自動化技術，提升生產加工的成本效益、產品質量把控，同時有助于提升生產程序標準化，升級社會效益和經濟效益的雙重功能。本課題主旨就檢測系統的結構、檢測技術數學建模等角度分析自動化制造系統的在線監測技術的現狀和問題，提出改善檢測設備于自動化制造系統而言的重要意義和對應措施。

關鍵詞:檢測技術;自動化;制造系統

0前言

幾年來，機械設備制造產業的高速蓬勃發展下，產品質量、制造業領域加工精益要求越來越高，因此對檢測機械設施的檢測儀器要求有所提高，機械設施的傳感器技術、信息技術設備研究領域范疇內的研究成本以及研究力度得到深入。隨著國外不斷涌現高科技、精密度的檢測設備外，新型的檢測儀器也不斷涌現，高度自動化檢測儀器在機械制造行業中成為主流。隨著計算機應用和集成技術的發展下，檢測設施功能也越來越完備。反觀，國內的機械設備技術發展有待提升，沒有自主研發的高科技、精密度高的檢測設備，只能依靠進口先進檢測設備。檢測技術的進步有助于更好實現機械制造系統的自動化生產、生產效率升級、產品質量保證等功能。機械制造業的發展在國內市場經濟發展起著舉足輕重的地位。為此，維護機械制造產業的長遠健康發展深入強化機械制造系統中檢測自動化技術，提升生產加工的成本效益、產品質量把控，同時有助于提升生產程序標準化，升級社會效益和經濟效益的雙重功能。機械制造產業的進步發展需要依靠檢測自動化技術的同步優化、創新。在現代科技領域的發展水平下，目前檢測自動化技術為機械設備提供了程序編制、自動化檢測的功能，大大減少了人工成本，提升制造業的勞動生產效率。為此，在機械制造系統中對檢測自動化技術的應用研究是十分重要的。

1機械制造系統中自動檢測技術的功能

1.1自動檢測系統組成

自動檢測系統由多個子系統所共同構成。具體子系統包括:信號反饋、處理系統，輸出單元、自我診斷系統、自動計量系統、信號處理等。自動檢測系統的功能模塊則包括輸出單元以及電子測量電路以及敏感元件。這三大功能模塊間相互協調配置，實現機械制造系統的檢測工作。檢測功能是基于不同信息間的對應關系下的不同表現形式的信號進行定性、定量的關系確認，最后經過信息采集、傳遞、儲存以及顯示的設備及手段。所以檢測自動化系統下的各類模塊、子系統影響檢測治理問題，所說的那家企業的檢測質量有效降低。為了維護檢測自動化系統的功能狀態發揮最佳效果，則要求國內明晰自動化檢測在對生產工藝和產品質量的影響;除外還要配備專門技術人員負責檢測結果的監控管理，實現最低成本上高效的檢測系統性能，發揮數據信息的系統檢測功能，從而全程指引機械生產過程。

1.2檢測系統的數學模型

自動化檢測系統中的關鍵零部件則是傳感器。傳感器負責輸入信號。但是傳感器內信號的波動開展能量傳遞以及運動慣性會造成一定的反映時間，從而傳感輸出不能實現即時輸入參數完全追蹤變化。為此，建立數學模型分析檢測系統傳感器輸入量和輸出量兩者關系。檢測系統的理想狀態是線性檢測系統，既可以根據輸入信號的動態浮動時作出線性信號輸出。檢測系統滿足線性系統式方能開展下步準確的數學模型的分析和研究。但是，實際上檢測對象的在傳感器中的信號輸入和信號輸出受客觀因素影響呈現非線性系統，通常在某個既定范疇內，為此為了開展數學建模分析，假設檢測系統的傳感器內部信號輸入和輸出用系數線性微分方程表達為以下:以上數學模型的系統階次是由上述微分方程的輸出量最高微分階次決定的。基于此數學模型的視角得出機械制造系統中檢測系統具備下述兩大特征:(1)疊加性。檢測系統中相互作用的各個輸入量共同得出的輸出量，等于不同輸入量獨立引起的輸出量的和。(2)頻率保持性。線性系統中輸入既定頻率信號則輸出的幅值y(t)、對應相位都可能存在不同值，但是輸出信號和輸入信號的頻率一致。

2檢測自動化技術在機械制造系統中的應用

2.1檢測技術

在日新月異的科技技術發展下，機械制造產業對于產品制造觀念不斷更新、進步。檢測技術和手段也從以往單純的人工產品質量檢驗到系統化得自動化檢測系統在線檢測的轉變。機械設備檢測技術融入了多項新晉信息技術譬如傳感器技術、計算機技術等等。通過以上現代科技技術的應用，使得機械制造系統實現了即時、全面、自動化的在線檢測，大大提升了產品質量和減少人工成本。而且隨著機械制造系統的性能認知逐步深入下，選用有效手段可以規避機械制造生產活動中的損壞，延長機械設備的使用生命周期。

2.2檢測測量裝置

機械制造系統檢測測量裝置有直接測量裝置和間接裝置。間接測量裝置負責按生產要求編制適合的程序并執行的裝置，主要對檢測設備的尺寸型號等參數進行檢測。直接測量裝置負責對機械設施生產過程的尺寸變化進行測量。(1)直接測量裝置按照直接測量裝置的測量對象的測量表面可分為幾大類裝置，分別是孔型表面裝置、外圓型表面測量裝置、平面測量裝置等。基于不同被測表面的特征、形狀測量裝置組成部件也有不同。外圓磨削動測量儀器的組成部件包括:測量裝置浮動式單觸點測量裝置、傳感器、浮動式氣動測量儀以及量頭、晶體導管光電控制器。工作原理是首先將量頭裝置在磨床工作臺上，其次將工件下母線和測量杠桿端面銜接。另一端面和浮動式氣動嘴留有間隙。工件符合設定的尺寸范疇內時，浮標切斷光電控制器燈泡的射光向光電傳感器傳遞輸出信號從而控制砂輪從工件中退出。(2)間接測量裝置間接測量裝置的測量對象主要針對機械加工活動時的工件尺寸預先設定程序檢測裝置實現機床控制程序。間接實現工件尺寸的檢測控制。具體在研磨過程中則需要配備間接測量裝置對工件尺寸進行監控。

2.3刀具控制系統

刀具控制系統對已加工的工件外表儲存在機床內的自動測量系統。刀具在加工過程中因使用頻繁，容易出現磨損，當刀具尺寸大小變化到設定的預先數字內時，控制裝置向補償裝置發出刀具位移指令補償工件尺寸變化。實現刀具控制補償工件尺寸變化的刀具控制系統。

3結語

總而言之，在信息技術蓬勃發展的現代信息時代下，機械制造領域中不斷涌現新的各項技術，用于解決產業中遇到的各類問題。自動化的檢測技術滿足了機械制造業的的廣泛檢測項目和對象的要求。作為機械設備制造業首先需要正視當下的檢測技術缺失的問題，并且尋求有效的制造業檢測自動化技術優化機械制造系統，突破傳統生產模式，促進生產工藝精密度和成本效益的提高。

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作者:王素瓊 單位:昆明冶金高等專科學校工會