某活塞分選機(jī)的設(shè)計(jì)【畢業(yè)設(shè)計(jì)+開(kāi)題報(bào)告+文獻(xiàn)綜述】

1、<p>　　本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)</p><p><b>　?。ǘ?屆）</b></p><p><b>　　某活塞分選機(jī)的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　所在學(xué)院 </p><p>　　專業(yè)班級(jí) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化

2、 </p><p>　　學(xué)生姓名 學(xué)號(hào) </p><p>　　指導(dǎo)教師 職稱 </p><p>　　完成日期 年 月 </p><p><b>　　摘 要</b></p>&

3、lt;p>　　隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，汽車(chē)需求量日益增加，對(duì)汽車(chē)性能以及質(zhì)量的要求也在不斷地提高。汽車(chē)空調(diào)活塞的質(zhì)量直接關(guān)系到汽車(chē)空調(diào)的經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保型和運(yùn)行可靠性，因此，活塞的檢測(cè)尤為重要。</p><p>　　本課題研究的是汽車(chē)空調(diào)活塞分選機(jī)的設(shè)計(jì)。首先，介紹了活塞分選機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀、檢測(cè)類型；其次，對(duì)活塞分選機(jī)進(jìn)行方案設(shè)計(jì)，分析活塞分選機(jī)的檢測(cè)效果；最后，根據(jù)活塞分選機(jī)的工作原理和設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)出一臺(tái)活塞分

4、選機(jī)。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)中檢測(cè)系統(tǒng)的優(yōu)劣、傳感器精度的高低以及檢測(cè)是否靈便都直接關(guān)系到活塞的質(zhì)量。通過(guò)大量的資料查閱和理論計(jì)算，確立了傳感器的類型、氣缸的型號(hào)以及其他零件的結(jié)構(gòu)，最終設(shè)計(jì)出比較合理的活塞分選機(jī)。</p><p>　　關(guān)鍵詞：活塞，自動(dòng)檢測(cè)，分選機(jī)，設(shè)計(jì)</p><p>　　The design of automotive air cond

5、itioning piston sorting machine</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　With the rapid development of science and technology，increasing the demand for automobiles，automotive performance an

6、d quality requirements are constantly improved．The quality of automotive air conditioning piston is directly related to the economy，environmental protection and reliability of automotive air conditioning．Therefore，the de

7、tection of the piston is particularly important．</p><p>　　The research is the design of automotive air conditioning pistons sorting machine．First，introduces the development status and detection type of pisto

8、n sorting machine．Secondly，design schemes of the piston sorting machine and analyze detection effect of the piston sorting machine．Finally，according to the principle and design requirements of the piston sorting machine

9、to design a piston sorting machine．</p><p>　　The merits of detection system，the level of sensor accuracy and testing whether agile are directly related to the quality of the piston．Through a lot of material

10、review and theoretical calculation，establish the type of sensor，the cylinder model as well as the structure of other parts，design a more reasonable piston separator in the end．</p><p>　　Keywords：piston，autom

11、atic detection，sorting machine，design</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　摘要............................................................Ⅲ</p><p>　　Abstract.....................

12、...................................Ⅳ</p><p>　　1 緒論...........................................................1 </p><p>　　1.1 課題的背景及意義..........................................1</p><

13、p>　　1.2 國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀............................................1</p><p>　　1.3 課題研究的主要內(nèi)容........................................3</p><p>　　2 活塞分選機(jī)的總體設(shè)計(jì)...........................................4&

14、lt;/p><p>　　2.1 總體設(shè)計(jì)內(nèi)容..............................................4</p><p>　　2.2 總體方案設(shè)計(jì)..............................................5</p><p>　　2.3 方案評(píng)價(jià)..............................

15、....................5</p><p>　　2.4 總體布置設(shè)計(jì)..............................................5</p><p>　　3 主要零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算與校核.....................................8</p><p>　　3.1 氣缸的選擇...........

16、.....................................8</p><p>　　3.2 拉伸彈簧的設(shè)計(jì)計(jì)算........................................8</p><p>　　3.3氣缸連接塊的設(shè)計(jì)與校核....................................11</p><p>　　3.4 總裝配

17、圖及工作原理........................................12</p><p>　　4 機(jī)架與臺(tái)面板的設(shè)計(jì)說(shuō)明.........................................14</p><p>　　4.1 機(jī)架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)............................................14</p>&

18、lt;p>　　4.1.1 機(jī)架設(shè)計(jì)準(zhǔn)則..........................................14</p><p>　　4.1.2 機(jī)架設(shè)計(jì)的一般要求....................................14</p><p>　　4.1.3 機(jī)架的材料選擇及截面形狀..............................14</

19、p><p>　　4.2 臺(tái)面板的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)..........................................16</p><p>　　結(jié)論.............................................................18</p><p>　　參考文獻(xiàn)...............................

20、..........................19</p><p>　　致謝.............................................................21</p><p>　　附錄.............................................................22 </p>&l

21、t;p>　　附錄1 總圖...................................................23</p><p>　　附錄2 機(jī)架...................................................23</p><p>　　附錄3 臺(tái)面板.....................................

22、............24</p><p>　　附錄4 不銹鋼罩蓋.............................................24</p><p>　　附錄5 控制柜支座.............................................25</p><p>　　附錄6 控制柜...............

23、..................................25</p><p>　　附錄7 檢測(cè)裝置...............................................26</p><p>　　附錄8 底板...................................................26</p><p>

24、;　　附錄9 豎板...................................................27</p><p>　　附錄10 夾具組件圖.............................................27</p><p>　　附錄11 氣缸連接塊............................................

25、.28</p><p>　　附錄12 氣缸連接塊A...........................................28</p><p>　　附錄13 氣缸安裝版1...........................................29</p><p>　　附錄14 氣缸安裝版2.........................

26、..................29</p><p>　　附錄15 夾具定位塊2...........................................30</p><p>　　附錄16 活塞定位夾具1.........................................30</p><p>　　附錄17 調(diào)節(jié)螺釘...........

27、....................................31</p><p>　　附錄18 直線導(dǎo)軌定位座1.......................................31</p><p>　　附錄19 直線導(dǎo)軌定位座2.......................................32</p><p>　　附錄20

28、分選機(jī)球頭.............................................32</p><p>　　附錄21 螺栓...................................................33</p><p>　　附錄22 直線導(dǎo)軌-滑塊..........................................33</p

29、><p>　　附錄23 彈簧...................................................34</p><p><b>　　1 緒論</b></p><p>　　1.1 課題的背景及意義</p><p>　　現(xiàn)在，隨著科技的快速發(fā)展，汽車(chē)已越來(lái)越多地走進(jìn)人們的生活，成為人們的代步工具。

30、汽車(chē)空調(diào)已是汽車(chē)車(chē)身內(nèi)部重要裝置之一，汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)對(duì)車(chē)廂內(nèi)空氣進(jìn)行制冷、加熱、換氣和空氣凈化的裝置，它可以為乘車(chē)人員提供舒適的乘車(chē)環(huán)境，降低駕駛員的疲勞強(qiáng)度，提高行車(chē)安全。制冷壓縮機(jī)是汽車(chē)空調(diào)制冷系統(tǒng)的心臟，而活塞是壓縮機(jī)的主要配件之一，由于活塞在汽缸內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，且速度在不斷變化，這就產(chǎn)生了很大的慣性力，使活塞受到很大的附加載荷，動(dòng)力平衡性能差，限制了壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速的提高?；钊谶@種惡劣的條件下工作，會(huì)產(chǎn)生變形并加速磨損，因此，活塞

31、質(zhì)量的好壞直接影響空調(diào)的質(zhì)量以及性能，活塞質(zhì)量檢測(cè)的提高成為推動(dòng)汽車(chē)行業(yè)發(fā)展的重要因素[1]。</p><p>　　隨著技術(shù)的提高以及汽車(chē)對(duì)空調(diào)的經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保型和可靠性的要求越來(lái)越嚴(yán)格，通常將活塞的外圓設(shè)計(jì)成中凸變橢圓，其型面是由橫向橢圓截面和中凸型線疊加而成[2]。因此，對(duì)其型面的檢測(cè)實(shí)際上可以分為橫向橢圓截面檢測(cè)和中凸型線檢測(cè)兩部分[3]。從縱向截面看，其型面呈鼓形；從橫截面看，則成橢圓形。如此復(fù)雜的外形，給

32、機(jī)械加工帶來(lái)困難，因此對(duì)它檢測(cè)很有必要[4]。有效的檢測(cè)是其中的關(guān)鍵，將檢測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，能夠自行發(fā)現(xiàn)質(zhì)量的問(wèn)題，并分析產(chǎn)生質(zhì)量問(wèn)題的原因，這對(duì)保證活塞的加工質(zhì)量具有重要意義[5]。檢測(cè)系統(tǒng)的優(yōu)劣，精度的高低以及檢測(cè)是否靈便都直接關(guān)系到活塞出廠的質(zhì)量，檢測(cè)活塞裝配關(guān)系到活塞在汽缸內(nèi)的裝配是否正確[6] - [8]?；钊|(zhì)量不僅取決于加工質(zhì)量，而且也取決于檢測(cè)質(zhì)量，因此，準(zhǔn)確、有效又快速地檢測(cè)活塞在汽車(chē)工業(yè)中顯得很重要，活塞外徑測(cè)量能實(shí)

33、現(xiàn)對(duì)缸套的優(yōu)化配對(duì)[9]。</p><p>　　1.2 國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀</p><p>　　隨著近年來(lái)計(jì)算機(jī)技術(shù)、測(cè)量技術(shù)的迅速發(fā)展，為活塞的自動(dòng)檢測(cè)提供了硬件及軟件雙方面的保證。少數(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家已成功地研制了多種型號(hào)的活塞自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)并得到廣泛應(yīng)用，由于自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)價(jià)格不菲，在國(guó)內(nèi)，除少數(shù)企業(yè)引進(jìn)了發(fā)達(dá)國(guó)家的活塞自動(dòng)測(cè)量機(jī)外，大部分活塞生產(chǎn)企業(yè)仍然依靠手工檢測(cè)。</p><

34、;p>　?。?）活塞的接觸式檢測(cè)</p><p>　?、?基于ISA 總線的活塞自動(dòng)檢測(cè)及分選機(jī)：該測(cè)量機(jī)利用浮動(dòng)測(cè)量原理，采用電渦流傳感器把待檢測(cè)活塞規(guī)定的三個(gè)斷面直徑尺寸轉(zhuǎn)換為頻率信號(hào)，用集成芯片8253對(duì)頻率信號(hào)進(jìn)行F/D轉(zhuǎn)換，再用并行接口芯片8255擴(kuò)展I/O接口電路，通過(guò)ISA總線連接計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)采集數(shù)據(jù)，并在處理后輸出測(cè)量結(jié)果，同時(shí)輸出控制信號(hào)控制活塞的分選[10]。</p&g

35、t;<p>　?、?活塞自動(dòng)檢測(cè)機(jī)的研制：活塞自動(dòng)檢測(cè)機(jī)共檢測(cè)活塞外圓直徑、外圓橢圓度、環(huán)槽槽底直徑、外圓型線，銷(xiāo)孔直徑、壓縮高、銷(xiāo)孔圓柱度、銷(xiāo)孔與活塞外圓的垂直度、活塞重量、氣門(mén)坑深度等參數(shù)。運(yùn)輸料道把活塞送至活塞外圓檢測(cè)工位，定位塊在液壓氣缸作用下向上升起，并定位活塞，然后由步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)來(lái)作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，由電感式傳感器測(cè)量活塞裙部徑向位移信號(hào)，信號(hào)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換電路處理后送入計(jì)算機(jī)，由分析軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理[11]。<

36、/p><p>　?、?基于嵌入式系統(tǒng)的活塞外徑自動(dòng)測(cè)量及分選系統(tǒng)：該系統(tǒng)主要由被測(cè)工件輸送子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)、工件分選分組子系統(tǒng)以及PC104控制系統(tǒng)組成。被測(cè)工件從傳送機(jī)構(gòu)輸入端進(jìn)入工件流，按一定速度運(yùn)行，當(dāng)控制系統(tǒng)檢測(cè)到工件到達(dá)接近開(kāi)關(guān)時(shí)，啟動(dòng)其后的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)來(lái)循環(huán)采集數(shù)據(jù)，直到得到活塞的真實(shí)測(cè)量值，并存入數(shù)據(jù)庫(kù)中。工件到達(dá)分選系統(tǒng)時(shí)，控制系統(tǒng)通過(guò)數(shù)據(jù)分析以及分組規(guī)則，啟動(dòng)相應(yīng)電磁閥，由分選機(jī)將工件送入工件

37、存放架中[12]。</p><p>　?。?）活塞的非接觸式檢測(cè)</p><p>　　① 活塞外圓的非接觸式在線檢測(cè)技術(shù)：根據(jù)激光干涉原理，采用超精密激光測(cè)位儀作為主要測(cè)試儀器，把測(cè)頭安裝在刀架上對(duì)活塞的中凸變橢圓裙面進(jìn)行測(cè)量，用一臺(tái)通過(guò)RS-232串行口與其相連的計(jì)算機(jī)來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。用回歸分析的方法對(duì)活塞橫截面的測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，用滑動(dòng)平均方法對(duì)活塞的中凸型線進(jìn)行處理[13]。激光干涉

38、中，采用哈特曼方法檢測(cè)活塞像差[14]。</p><p>　?、?智能圖像檢測(cè)在活塞在線分選中的應(yīng)用：該系統(tǒng)結(jié)合VB與智能圖像傳感器，充分利用VB與智能圖像傳感器的特點(diǎn)，使檢測(cè)系統(tǒng)更方便有效。當(dāng)活塞在傳送帶上到達(dá)觸發(fā)位時(shí)，光電觸發(fā)器開(kāi)關(guān)觸發(fā)，智能傳感器拍攝圖像，對(duì)獲得的圖像進(jìn)行處理并根據(jù)檢測(cè)結(jié)果輸出具體操作指令。對(duì)同一種活塞，當(dāng)其在正位以及出現(xiàn)旋轉(zhuǎn)時(shí)，系統(tǒng)都能準(zhǔn)確快速將其識(shí)別出來(lái)，VB界面中指示燈為綠色。當(dāng)檢測(cè)到

39、的活塞不合格時(shí)，揚(yáng)聲器及信號(hào)燈報(bào)警，VB界面中的指示燈為紅色，同時(shí)信號(hào)分配器輸出的指令使PLC控制汽缸完成一次推動(dòng)，將不合格的活塞分選出[15] [16]。</p><p>　　③ 基于CCD的非接觸式活塞外圓在位檢測(cè)系統(tǒng)：測(cè)量系統(tǒng)采用投影法來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)活塞外圓的在位檢測(cè)，由攝像頭、圖像采集卡和計(jì)算機(jī)組成。進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，攝像頭和漫反射光源同時(shí)移動(dòng)至相應(yīng)的測(cè)點(diǎn)處停止，然后轉(zhuǎn)動(dòng)主軸或伺服電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)工件和攝像頭開(kāi)始進(jìn)行中凸型

40、面或橢圓橫截面的檢測(cè)。由于在位檢測(cè)測(cè)量的是由刀具往復(fù)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的工件半徑縮減量所造成的位置信息，因此，光線通過(guò)工件表面的遮擋就會(huì)造成一定的變化，這種變化代表了測(cè)量點(diǎn)的相應(yīng)位置信息[17]。</p><p>　　1.3 課題研究的主要內(nèi)容</p><p>　　研究的主要內(nèi)容是對(duì)活塞分選機(jī)進(jìn)行產(chǎn)品開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)，通過(guò)網(wǎng)上及書(shū)籍資料查詢現(xiàn)有市場(chǎng)上的活塞分選機(jī)的外形尺寸以及分選方式等技術(shù)參數(shù)確定本設(shè)計(jì)中活

41、塞分選機(jī)的結(jié)構(gòu)方案，主要是依據(jù)設(shè)計(jì)原理，設(shè)計(jì)出適用的結(jié)構(gòu)，選擇合適的位移傳感器，完成對(duì)氣缸、氣缸連接塊、拉伸彈簧等相關(guān)零部件的選用和設(shè)計(jì)計(jì)算，并繪制機(jī)器裝配圖和主要零件圖。</p><p><b>　　主要內(nèi)容如下：</b></p><p>　　（1）了解國(guó)內(nèi)外尺寸自動(dòng)測(cè)量的發(fā)展趨勢(shì)。 （2）了解位移傳感器工作原理。 （3）總體方案的確定。 （4）分選零件準(zhǔn)確的

42、堆放。 （5）主要零件的設(shè)計(jì)計(jì)算與校核。</p><p>　　2 活塞分選機(jī)的總體設(shè)計(jì)</p><p><b>　　2.1總體設(shè)計(jì)內(nèi)容</b></p><p>　　本次設(shè)計(jì)的活塞分選機(jī)屬于接觸式檢測(cè)，主要由檢測(cè)裝置和顯示裝置兩大部分組成，被檢測(cè)的活塞如圖2-1所示。</p><p>　　此次設(shè)計(jì)的分選機(jī)采用中間夾具固定

43、，兩頭分別用氣缸帶動(dòng)直線導(dǎo)軌上的夾具并用位移傳感器進(jìn)行檢測(cè)并顯示。分選后設(shè)備控制抽屜自動(dòng)打開(kāi)，防止誤操作，分選后活塞準(zhǔn)確堆放?；钊臋z測(cè)如圖2-2所示。 </p><p>　　圖2-1 被檢測(cè)活塞</p><p>　　檢測(cè)前需要對(duì)活塞間隙尺寸進(jìn)行校核，以校核尺寸作為基準(zhǔn)，再以檢測(cè)的數(shù)據(jù)與校核數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，從而分選出質(zhì)量不一的活塞。</p><p>　　1-

44、位移傳感器；2-夾具定位塊；3-分選機(jī)球頭；4-活塞；5-活塞定位夾具</p><p>　　圖2-2 活塞檢測(cè)示意圖</p><p>　　2.2 總體方案設(shè)計(jì)</p><p>　　總體方案的設(shè)計(jì)思路如圖2-3所示。</p><p><b>　　圖2-3 設(shè)計(jì)思路</b></p><p><b

45、>　　2.3 方案評(píng)價(jià)</b></p><p>　　該方案采用位移傳感器對(duì)活塞間隙值進(jìn)行檢測(cè)，通過(guò)界面的顯示分析，能有效快速地分選出不合格的活塞，分選后設(shè)備抽屜自動(dòng)打開(kāi)。方案中的位移傳感器精度為1µm，符合設(shè)計(jì)要求。該方案設(shè)計(jì)出的活塞分選機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、橫截面尺寸小、維修簡(jiǎn)便以及操作簡(jiǎn)單，降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)省時(shí)間，大大提高分選效率，同時(shí)也提高分選質(zhì)量。</p><p

46、>　　2.4 總體布置設(shè)計(jì)</p><p>　?。?）檢測(cè)裝置 </p><p>　　檢測(cè)裝置主要由氣缸、位移傳感器、直線導(dǎo)軌以及夾具組成。位移傳感器是檢測(cè)裝置的核心結(jié)構(gòu)，其精度的高低關(guān)系到檢測(cè)的靈敏度，此次選擇的位移傳感器精度為1µm。檢測(cè)裝置如圖2-2所示。</p><p>　　位移傳感器的工作原理：位移傳感器是一種屬于金屬感應(yīng)的線性器件，

47、功能在于把直線機(jī)械位移量轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。接通電源后，在開(kāi)關(guān)的感應(yīng)面將產(chǎn)生一個(gè)交變磁場(chǎng)，當(dāng)金屬物體接近此感應(yīng)面時(shí)，金屬中則產(chǎn)生渦流而吸取了振蕩器的能量，使振蕩器輸出幅度線性衰減，然后根據(jù)衰減量的變化來(lái)完成無(wú)接觸檢測(cè)物體的目的。該位移傳感器具有無(wú)滑動(dòng)觸點(diǎn)，工作時(shí)不受灰塵等非金屬因素的影響，并且低功耗，長(zhǎng)壽命，可使用在各種惡劣條件下。</p><p>　　1-底板；2-豎板；3-氣缸；4-氣缸安裝板2；5-氣缸連接塊；6

48、-氣缸安裝板1；7-直線導(dǎo)軌；8-滑塊；9-夾具定位快2；10-活塞；11-固定夾具；12-分選機(jī)球頭；13-活塞定位夾具；14-普通圓柱螺旋拉伸彈簧；15-夾具定位塊1；16-調(diào)節(jié)螺釘</p><p><b>　　圖2-4 檢測(cè)裝置</b></p><p>　　安裝活塞分選機(jī)的檢測(cè)裝置時(shí)，首先把豎板、直線導(dǎo)軌定位座以及直線導(dǎo)軌固定在底板，上下兩個(gè)氣缸分別與兩塊氣缸連

49、接塊連在一起，同時(shí)安裝在各自的氣缸安裝板上，兩塊氣缸安裝板分別與豎板以螺釘固定連接。上下兩個(gè)位移傳感器分別固定于夾具定位塊上，定位塊與滑塊安裝在一起，氣缸連接塊與夾具定位塊安裝在一起。活塞定位夾具上裝有分選機(jī)球頭，活塞放置于上面以達(dá)到固定活塞的效果，而活塞定位夾具固定在固定夾具上。彈簧兩頭連接著底板與氣缸連接塊，氣缸不作用時(shí)，彈簧可以拉回氣缸連接塊。</p><p><b>　　（2）顯示裝置</

50、b></p><p>　　顯示裝置主要由控制柜和控制柜支座兩部分組成，如圖2-3所示?？刂乒裆习惭b觸摸屏，其顯示的是活塞分選測(cè)量系統(tǒng)，由PLC控制。PLC是一種專門(mén)為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能通過(guò)數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。它具有高可靠性、抗干擾能力強(qiáng)

51、、功能強(qiáng)大、靈活，易學(xué)易用、體積小，重量輕，價(jià)格便宜的特點(diǎn)。</p><p>　　位移傳感器測(cè)量活塞間隙，采集的信號(hào)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換，將測(cè)量的數(shù)據(jù)顯示在由PLC控制的分選測(cè)量系統(tǒng)上。</p><p>　　1-控制柜支座；2-控制柜</p><p><b>　　圖2-5 顯示裝置</b></p><p>　　觸摸屏主要設(shè)置參數(shù)

52、設(shè)定及活塞型號(hào)，參數(shù)設(shè)定主要是端面及間隙的設(shè)定，選擇活塞型號(hào)后，需要設(shè)置球頂距起始、分選步長(zhǎng)以及球頂距校核值。設(shè)置完成后，便可對(duì)活塞進(jìn)行檢測(cè)。</p><p>　　3 主要零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算與校核</p><p><b>　　3.1 氣缸的選擇</b></p><p>　　此次選用的氣缸型號(hào)為SMC系列的雙作用氣缸。</p><

53、;p><b>　　確定缸筒內(nèi)徑尺寸</b></p><p>　　現(xiàn)已知?dú)飧走B接塊、夾具及滑塊的總重量為2.11kg，氣缸設(shè)定的壓力值為0.4MPa，動(dòng)作方向?yàn)樯?，因氣缸速度?0～500mm/s范圍內(nèi)的垂直動(dòng)作，則氣缸負(fù)載率，根據(jù)氣缸輸出力換算表，,選擇缸徑尺寸為20mm。</p><p><b>　　選擇行程 </b></p>

54、<p>　　根據(jù)工件移動(dòng)距離確定氣缸行程為25mm。</p><p><b>　　3．選擇氣缸系列</b></p><p>　　根據(jù)氣缸的缸徑及行程選擇氣缸系列為CQS系列，特點(diǎn)為緊湊、薄型。</p><p><b>　　4．選定安裝形式</b></p><p>　　安裝形式為通孔及兩

55、端螺孔共用，字母表示為B。</p><p><b>　　5．選定緩沖形式</b></p><p>　　緩沖為橡膠緩沖，字母表示為C。</p><p><b>　　6．磁性開(kāi)關(guān)的選擇</b></p><p>　　安裝于氣缸上的磁性開(kāi)關(guān)，主要是作位置檢測(cè)之用。安裝形式為直接安裝，型號(hào)為A96，內(nèi)置磁環(huán)。

56、</p><p>　　綜合上述，氣缸型號(hào)為CDQSB20-25DC-A96，缸徑為20mm，行程為25mm，內(nèi)置磁環(huán)的雙作用氣缸。</p><p>　　3.2 拉伸彈簧的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　1．根據(jù)工作條件選擇材料并確定其許用應(yīng)力</p><p>　　為了使彈簧能可靠地工作，現(xiàn)選擇硅錳彈簧鋼（60Si2Mn）。并根據(jù)D2-D=11-

57、1=1mm，取彈簧鋼絲直徑為1mm。根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》查表16.1-10得[τ]=471MPa。</p><p>　　2．根據(jù)強(qiáng)度條件計(jì)算彈簧鋼絲直徑</p><p>　　現(xiàn)選取旋繞比C=8，則由公式</p><p>　　(3-1) </p><p><b>　　得K=1.18</b></p>&

58、lt;p>　　彈簧的初拉力根據(jù)下式計(jì)算</p><p><b>　　(3-2)</b></p><p><b>　　取，則</b></p><p><b>　　根據(jù)式</b></p><p>　　(3-3)

59、 </p><p><b>　　得</b></p><p>　　則d=1mm不變，故[τ]不變，取D=10mm，，計(jì)算得K=1.14，于是 </p><p>　　取彈簧鋼絲直徑d=1mm。此時(shí)D=10mm，則 </p>&l

60、t;p>　　3．根據(jù)剛度條件，計(jì)算彈簧圈數(shù)n</p><p><b>　　由式</b></p><p><b>　　(3-4)</b></p><p><b>　　得</b></p><p>　　由表16.1-4取G=78500MPa，則彈簧圈數(shù)n為</p>

61、<p>　　取n=40圈。此時(shí)彈簧的剛度為</p><p><b>　　4．驗(yàn)算</b></p><p><b>　?。?）極限工作應(yīng)力</b></p><p><b>　　取，則</b></p><p>　　(2) 極限工作載荷</p><p&

62、gt;<b>　　5．進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　選定兩端鉤環(huán)，并計(jì)算出全部尺寸。</p><p><b>　　自由長(zhǎng)度</b></p><p><b>　　節(jié)距</b></p><p>　　展開(kāi)長(zhǎng)度L=1296mm</p><p><

63、;b>　　螺旋角</b></p><p><b>　　質(zhì)量</b></p><p>　　6．圓柱螺旋拉伸彈簧的特性曲線</p><p>　　3.3 氣缸連接塊的設(shè)計(jì)與校核</p><p>　　氣缸連接塊是連接氣缸與夾具的重要零件，由于氣缸連接塊與夾具固定，氣缸推動(dòng)連接塊的同時(shí)亦推動(dòng)裝有位移傳感器的夾具，

64、因此氣缸連接塊是必不可少的零件。根據(jù)其安裝位置，氣缸連接塊需設(shè)計(jì)成不規(guī)則形狀，其結(jié)構(gòu)尺寸如圖3-1所示。</p><p>　　圖3-1 氣缸連接塊的結(jié)構(gòu)尺寸</p><p>　　氣缸連接塊與夾具是由內(nèi)六角圓柱頭螺釘連接，需對(duì)螺釘進(jìn)行剪切強(qiáng)度校核。已知?dú)飧走B接塊的重量為，螺釘?shù)穆菁y直徑，則剪切面面積為，且螺釘數(shù)量為2，作用在螺釘上的剪切力等于氣缸連接塊的重量，即。</p>&

65、lt;p>　　該螺釘材質(zhì)是45號(hào)鋼，屈服強(qiáng)度，根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》表5-10查得安全系數(shù)，則根據(jù)公式</p><p><b>　　(3-5) </b></p><p><b>　　得。</b></p><p>　　該螺釘?shù)募羟袕?qiáng)度，因，則螺釘剪切強(qiáng)度滿足要求。 </p><p>　　3.4 總裝

66、配圖及工作原理</p><p>　　1-M12機(jī)床調(diào)整腳；2-機(jī)架；3-臺(tái)面板；4-不銹鋼罩蓋；5-控制柜支座；6-控制柜；7-檢測(cè)裝置</p><p>　　圖3-2 活塞分選機(jī)的總裝配圖</p><p>　　活塞分選機(jī)的工作原理：活塞采用活塞定位夾具固定，裝置的上下兩頭分別用氣缸帶動(dòng)直線導(dǎo)軌上的夾具并用位移傳感器對(duì)活塞端面以及間隙長(zhǎng)度進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)的信號(hào)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)

67、換，將測(cè)量的數(shù)據(jù)顯示在由PLC控制的分選測(cè)量系統(tǒng)上，最后將測(cè)量的數(shù)據(jù)與測(cè)量前已對(duì)活塞間隙尺寸校核的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，從而分選質(zhì)量不一的活塞。檢測(cè)分檔分12檔，其中10檔為合格檔，2檔為不合格檔，分析將側(cè)精度為1μm，分選后設(shè)備抽屜自動(dòng)打開(kāi)，準(zhǔn)確堆放活塞。</p><p>　　4 機(jī)架與臺(tái)面板的設(shè)計(jì)說(shuō)明</p><p>　　4.1 機(jī)架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　4.

68、1.1 機(jī)架設(shè)計(jì)準(zhǔn)則</p><p>　　機(jī)架的設(shè)計(jì)主要應(yīng)保證剛度、強(qiáng)度和穩(wěn)定性。</p><p>　　（1）剛度 評(píng)定大多數(shù)機(jī)架工作能力的主要準(zhǔn)則是剛度，例如在機(jī)床中床身的剛度決定著機(jī)床生產(chǎn)率和產(chǎn)品精度；在齒輪減速箱中，箱體的剛度決定了齒輪的嚙合情況和它的工作性能。</p><p>　?。?）強(qiáng)度 對(duì)于一般設(shè)備的機(jī)架，剛度達(dá)到要求，同時(shí)也能滿足強(qiáng)度的要求。但對(duì)

69、于重載設(shè)備的強(qiáng)度要求必須引起做夠的重視。其準(zhǔn)則是在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)中可能發(fā)生的最大載荷情況下，機(jī)架上任何點(diǎn)的應(yīng)力都不得大于允許應(yīng)力。此外，還要滿足疲勞強(qiáng)度的要求。</p><p>　　對(duì)于某些機(jī)器的機(jī)架尚需滿足振動(dòng)或抗振的要求。</p><p>　?。?）穩(wěn)定性 機(jī)架受壓結(jié)構(gòu)及受壓彎結(jié)構(gòu)都存在失穩(wěn)問(wèn)題。有些構(gòu)件制成薄壁腹式也存在局部失穩(wěn)。穩(wěn)定性是保證機(jī)架正常工作的基本條件，必須加以校核。<

70、/p><p>　　4.1.2 機(jī)架設(shè)計(jì)的一般要求</p><p>　　在滿足機(jī)架設(shè)計(jì)準(zhǔn)則的前提下，必須根據(jù)機(jī)架的不同用途和所處環(huán)境，考慮下列各項(xiàng)要求，并有所偏重。</p><p>　?、?機(jī)架的重量輕，材料選擇合適，成本低。</p><p>　?、?結(jié)構(gòu)合理，便于制造。</p><p>　?、?機(jī)構(gòu)應(yīng)使機(jī)架上的零部件安裝、

71、調(diào)整、修理和更換都方便。</p><p>　?、?機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，工藝性好，還應(yīng)使機(jī)架本身的內(nèi)應(yīng)力小，由溫度變化引起的變形應(yīng)力小。</p><p><b>　?、?抗振性能好。</b></p><p>　?、?耐腐蝕，使機(jī)架結(jié)構(gòu)在服務(wù)期限內(nèi)盡量少修理。</p><p>　?、?有導(dǎo)軌的機(jī)架要求導(dǎo)軌面受力合理，耐磨性良好。&

72、lt;/p><p>　　4.1.3 機(jī)架的材料選擇及截面形狀</p><p>　　為保證機(jī)架的剛度和強(qiáng)度，在選擇型材的過(guò)程中綜合了機(jī)架外觀設(shè)計(jì)的考慮，根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》和JB/T5000.3-1998規(guī)定選擇了寬為40mm的等邊不銹鋼角鋼以及寬為60mm的不銹鋼方管。其截面形狀及尺寸如圖4-1所示。</p><p>　　圖4-1 機(jī)架焊接材料截面形狀圖</p&g

73、t;<p>　　機(jī)架的結(jié)構(gòu)尺寸如圖4-2所示。</p><p>　　圖4-2 機(jī)架的結(jié)構(gòu)尺寸</p><p>　　由于所設(shè)計(jì)的活塞分選機(jī)的生產(chǎn)類型屬于大批量生產(chǎn)，為了降低成本，本次設(shè)計(jì)中的機(jī)架擬采用型材焊接的方法來(lái)制造。</p><p>　　焊接機(jī)架有如下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn):</p><p>　?。?）滿足結(jié)構(gòu)實(shí)用性要求 焊接接頭的

74、強(qiáng)度一般可達(dá)到與母材等強(qiáng)，能夠承受基本金屬所能承受的各種載荷的作用。焊接是一種金屬原子間的連接，剛度大，整體性好。</p><p>　?。?）可節(jié)約金屬材料 焊接結(jié)構(gòu)的零件或部件可以直接通過(guò)焊接的方法進(jìn)行連接，不需要附加連接件（如鉚接時(shí)常用的連接角鋼等）。與鉚接相比，相同結(jié)構(gòu)的重量可減輕10%-20%。</p><p>　?。?）工藝靈活性大 根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，可以將幾何尺寸大

75、，形狀復(fù)雜的結(jié)構(gòu)分解，對(duì)分解后的零件或部件分別進(jìn)行加工，再焊接成整體結(jié)構(gòu)。</p><p>　?。?）對(duì)金屬材料的適應(yīng)性強(qiáng) 通過(guò)焊接可將多種不同形狀與厚度的鋼材連接起來(lái)，也可將不同種類金屬材料（鑄鋼件，鍛壓件）連接起來(lái)，從而使焊接結(jié)構(gòu)的材料分布、性能的匹配更加合理。</p><p>　　（5）投資少，見(jiàn)效快 焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)一般不需要大型的、貴重的設(shè)備，而且對(duì)產(chǎn)品的生產(chǎn)規(guī)模適應(yīng)性強(qiáng)，

76、更換產(chǎn)品型號(hào)和品種都比較方便。</p><p>　　4.2 臺(tái)面板的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　臺(tái)面板選材非常重要，其材料采用厚鋼板，厚度為30mm，置于機(jī)架上面，作為支撐分選機(jī)的重要部件。鋼材的主要力學(xué)性能指標(biāo)是抗拉強(qiáng)度，另一個(gè)反映鋼材性能的指標(biāo)是塑性，評(píng)價(jià)鋼材的塑性主要有兩個(gè)指標(biāo)，一個(gè)是試樣的延伸率δ，另一個(gè)是斷面收縮率Ψ，塑性好的鋼材在結(jié)構(gòu)力作用下的局部應(yīng)力集中可以通過(guò)塑性變形使之

77、重新分布，以趨平緩。</p><p>　　厚板選用的材料為Q345，其抗拉強(qiáng)度為470～630MPa，屈服點(diǎn)為345MPa，伸長(zhǎng)率為22%。Q345鋼的綜合力學(xué)性能、焊接性以及低溫韌性、冷沖壓及切削性均好，與其他合金鋼相比，強(qiáng)度提高50%，耐大氣腐蝕提高20%～38%，低溫沖擊韌性也比其他合金鋼優(yōu)越，但缺口敏感性較碳鋼大，價(jià)廉、應(yīng)用廣泛。</p><p>　　臺(tái)面板的結(jié)構(gòu)尺寸如圖4-3所示

78、</p><p>　　圖4-3 臺(tái)面板的結(jié)構(gòu)尺寸</p><p><b>　　結(jié)論</b></p><p>　　本課題設(shè)計(jì)了以檢測(cè)活塞間隙以及端面為主的活塞分選機(jī)，詳述了活塞分選機(jī)的工作原理以及總體方案設(shè)計(jì)，與傳統(tǒng)方法相比，此次的檢測(cè)方案在精度、穩(wěn)定性、效率等方面都有較大的提高，整個(gè)設(shè)計(jì)完成了以下工作：</p><p>

79、　　1．根據(jù)設(shè)計(jì)思路與工作原理，制定設(shè)計(jì)方案，設(shè)計(jì)出使用方便并能滿足實(shí)際生產(chǎn)需求的活塞分選機(jī)。</p><p>　　2．基于實(shí)際情況，選擇合適的位移傳感器，并對(duì)活塞分選機(jī)的主要零部件進(jìn)行校核分析以及結(jié)構(gòu)說(shuō)明。</p><p>　　3．對(duì)活塞分選機(jī)進(jìn)行試驗(yàn)，檢驗(yàn)相應(yīng)的技術(shù)指標(biāo)是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求，以便對(duì)儀器的整體性能有全面的了解。</p><p>　　活塞分選機(jī)在總體設(shè)計(jì)

80、方面也存在一些不足之處，此次設(shè)計(jì)的檢測(cè)類型為接觸式檢測(cè)，在檢測(cè)過(guò)程中必然會(huì)帶來(lái)一定的誤差。這些不足之處將會(huì)隨著儀器結(jié)構(gòu)的更新，傳感器精度與穩(wěn)定性的提高以及軟件系統(tǒng)的完善而得到彌補(bǔ)。</p><p>　　未來(lái)活塞分選機(jī)發(fā)展方向和趨勢(shì)：</p><p><b>　　檢測(cè)方式多元化；</b></p><p>　　效率更高、使用壽命長(zhǎng)；</p&g

81、t;<p><b>　　智能化發(fā)展；</b></p><p><b>　　擴(kuò)大檢測(cè)范圍；</b></p><p>　　環(huán)保意識(shí)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)綠色設(shè)計(jì)的目標(biāo)。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 侯英岢．活塞質(zhì)量檢測(cè)與生產(chǎn)過(guò)程控制系

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90、 總圖</b></p><p><b>　　附錄2 機(jī)架</b></p><p><b>　　附錄3 臺(tái)面板</b></p><p>　　附錄4 不銹鋼罩蓋</p><p>　　附錄5 控制柜支座</p><p><b>　　附錄6

91、控制柜</b></p><p>　　附錄7 檢測(cè)裝置</p><p><b>　　附錄8 底板</b></p><p><b>　　附錄9 豎板</b></p><p>　　附錄10 夾具組件圖</p><p>　　附錄11 氣缸連接塊</p

92、><p>　　附錄12 氣缸連接塊A</p><p>　　附錄13 氣缸安裝版1</p><p>　　附錄14 氣缸安裝版2</p><p>　　附錄15 夾具定位塊2</p><p>　　附錄16 活塞定位夾具1</p><p>　　附錄17 調(diào)節(jié)螺釘</p><p

93、>　　附錄18 直線導(dǎo)軌定位座1</p><p>　　附錄19 直線導(dǎo)軌定位座2</p><p>　　附錄20 分選機(jī)球頭</p><p><b>　　附錄21 螺栓</b></p><p>　　附錄22 直線導(dǎo)軌-滑塊</p><p><b>　　附錄23 彈簧<

94、;/b></p><p><b>　　附錄1 總圖</b></p><p><b>　　附錄2 機(jī)架</b></p><p><b>　　附錄3 臺(tái)面板</b></p><p>　　附錄4 不銹鋼罩蓋</p><p>　　附錄5 控制柜支

95、座</p><p><b>　　附錄6 控制柜</b></p><p><b>　　附錄7 檢測(cè)裝置</b></p><p><b>　　附錄8 底板</b></p><p><b>　　附錄9 豎板</b></p><p>

96、;　　附錄10 夾具組件圖</p><p>　　附錄11 氣缸連接塊</p><p>　　附錄12 氣缸連接塊A</p><p>　　附錄13氣缸安裝版1</p><p>　　附錄14 氣缸安裝版2</p><p>　　附錄15 夾具定位塊2</p><p>　　附錄16 活塞定位夾

97、具1</p><p>　　附錄17 調(diào)節(jié)螺釘</p><p>　　附錄18 直線導(dǎo)軌定位座1</p><p>　　附錄19 直線導(dǎo)軌定位座2</p><p>　　附錄20 分選機(jī)球頭</p><p><b>　　附錄21 螺栓</b></p><p>　　附錄22

98、 直線導(dǎo)軌-滑塊</p><p><b>　　附錄23 彈簧</b></p><p><b>　　文獻(xiàn)綜述</b></p><p><b>　　某活塞分選機(jī)的設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　1.前言</b></p><p

99、>　　現(xiàn)在，隨著科技的快速發(fā)展，汽車(chē)已越來(lái)越多地走進(jìn)人們的生活，成為人們的代步工具。汽車(chē)空調(diào)已是汽車(chē)車(chē)身內(nèi)部重要裝置之一，汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)對(duì)車(chē)廂內(nèi)空氣進(jìn)行制冷、加熱、換氣和空氣凈化的裝置，它可以為乘車(chē)人員提供舒適的乘車(chē)環(huán)境，降低駕駛員的疲勞強(qiáng)度，提高行車(chē)安全。制冷壓縮機(jī)是汽車(chē)空調(diào)制冷系統(tǒng)的心臟，而活塞(如圖1所示)是壓縮機(jī)的主要配件之一，壓縮機(jī)的活塞在汽缸內(nèi)不斷地運(yùn)動(dòng)，改變了汽缸的容積，從而在制冷系統(tǒng)中起到了壓縮和輸送制冷劑的作

100、用。由于活塞作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，且速度在不斷變化，這就產(chǎn)生了很大的慣性力，使活塞受到很大的附加載荷，動(dòng)力平衡性能差，限制了壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速的提高?；钊谶@種惡劣的條件下工作，會(huì)產(chǎn)生變形并加速磨損，因此，活塞質(zhì)量的好壞直接影響空調(diào)的質(zhì)量以及性能，活塞質(zhì)量檢測(cè)的提高成為推動(dòng)汽車(chē)行業(yè)發(fā)展的重要因素[1]。</p><p>　　隨著技術(shù)的提高以及汽車(chē)對(duì)空調(diào)的經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保型和可靠性的要求越來(lái)越嚴(yán)格，活塞現(xiàn)已發(fā)展成為集輕質(zhì)高強(qiáng)度新材料、異

101、型銷(xiāo)孔、異型外圓復(fù)合型面等多項(xiàng)新技術(shù)于一體的高技術(shù)含量產(chǎn)品，以保證活塞的耐磨性、耐熱性、平穩(wěn)的導(dǎo)向性和良好的密封功能。為滿足以上的功能要求， 圖1 空調(diào)活塞</p><p>　　通常將活塞的外圓設(shè)計(jì)成中凸變橢圓，其型面是由橫向橢圓截面和中凸型線疊加而成[2]。因此，對(duì)其型面的檢測(cè)實(shí)際上可以分為橫向橢圓截面檢測(cè)和中凸型線檢測(cè)兩部分[3]。從縱向截面看，其型面呈鼓形；從橫截面看，則成橢圓形。如此復(fù)雜的外形，給

102、機(jī)械加工帶來(lái)困難，因此對(duì)它檢測(cè)很有必要[4]。有效的檢測(cè)是其中的關(guān)鍵，將檢測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，能夠自行發(fā)現(xiàn)質(zhì)量的問(wèn)題，并分析產(chǎn)生質(zhì)量問(wèn)題的原因，這對(duì)保證活塞的加工質(zhì)量具有重要意義[5]。檢測(cè)系統(tǒng)的優(yōu)劣，精度的高低以及檢測(cè)是否靈便都直接關(guān)系到活塞出廠的質(zhì)量，檢測(cè)活塞裝配關(guān)系到活塞在汽缸內(nèi)的裝配是否正確[6] - [8]。</p><p><b>　　2.主題</b></p><

103、;p>　　活塞質(zhì)量不僅取決于加工質(zhì)量，而且也取決于檢測(cè)質(zhì)量，因此，準(zhǔn)確、有效又快速地檢測(cè)活塞在汽車(chē)工業(yè)中顯得很重要，活塞外徑測(cè)量能實(shí)現(xiàn)對(duì)缸套的優(yōu)化配對(duì)[9]。隨著近年來(lái)計(jì)算機(jī)技術(shù)、測(cè)量技術(shù)的迅速發(fā)展，為活塞的自動(dòng)檢測(cè)提供了硬件及軟件雙方面的保證。少數(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家已成功地研制了多種型號(hào)的活塞自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)并得到廣泛應(yīng)用，由于自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)價(jià)格不菲，在國(guó)內(nèi)，除少數(shù)企業(yè)引進(jìn)了發(fā)達(dá)國(guó)家的活塞自動(dòng)測(cè)量機(jī)外，大部分活塞生產(chǎn)企業(yè)仍然依靠手工檢測(cè)。<

104、;/p><p>　?。?）活塞的接觸式檢測(cè)：</p><p>　?、?基于ISA 總線的活塞自動(dòng)檢測(cè)及分選機(jī)：該測(cè)量機(jī)利用浮動(dòng)測(cè)量原理，采用電渦流傳感器把待檢測(cè)活塞規(guī)定的三個(gè)斷面直徑尺寸轉(zhuǎn)換為頻率信號(hào)，用集成芯片8253對(duì)頻率信號(hào)進(jìn)行F/D轉(zhuǎn)換，再用并行接口芯片8255擴(kuò)展I/O接口電路，通過(guò)ISA總線連接計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)采集數(shù)據(jù)，并在處理后輸出測(cè)量結(jié)果，同時(shí)輸出控制信號(hào)控制活塞的分選

105、[10]。</p><p>　　② 活塞自動(dòng)檢測(cè)機(jī)的研制：活塞自動(dòng)檢測(cè)機(jī)共檢測(cè)活塞外圓直徑、外圓橢圓度、環(huán)槽槽底直徑、外圓型線，銷(xiāo)孔直徑、壓縮高、銷(xiāo)孔圓柱度、銷(xiāo)孔與活塞外圓的垂直度、活塞重量、氣門(mén)坑深度等參數(shù)。運(yùn)輸料道把活塞送至活塞外圓檢測(cè)工位，定位塊在液壓氣缸作用下向上升起，并定位活塞，然后由步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)來(lái)作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，由電感式傳感器測(cè)量活塞裙部徑向位移信號(hào)，信號(hào)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換電路處理后送入計(jì)算機(jī)，由分析軟件進(jìn)行

106、數(shù)據(jù)處理[11]。</p><p>　　③ 基于嵌入式系統(tǒng)的活塞外徑自動(dòng)測(cè)量及分選系統(tǒng)：該系統(tǒng)主要由被測(cè)工件輸送子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)、工件分選分組子系統(tǒng)以及PC104控制系統(tǒng)組成。被測(cè)工件從傳送機(jī)構(gòu)輸入端進(jìn)入工件流，按一定速度運(yùn)行，當(dāng)控制系統(tǒng)檢測(cè)到工件到達(dá)接近開(kāi)關(guān)時(shí)，啟動(dòng)其后的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)來(lái)循環(huán)采集數(shù)據(jù)，直到得到活塞的真實(shí)測(cè)量值，并存入數(shù)據(jù)庫(kù)中。工件到達(dá)分選系統(tǒng)時(shí)，控制系統(tǒng)通過(guò)數(shù)據(jù)分析以及分組規(guī)則，啟動(dòng)相應(yīng)電磁

107、閥，由分選機(jī)將工件送入工件存放架中[12]。</p><p>　?。?）活塞的非接觸式檢測(cè)：</p><p>　　① 活塞外圓的非接觸式在線檢測(cè)技術(shù)：根據(jù)激光干涉原理，采用超精密激光測(cè)位儀作為主要測(cè)試儀器，把測(cè)頭安裝在刀架上對(duì)活塞的中凸變橢圓裙面進(jìn)行測(cè)量，用一臺(tái)通過(guò)RS-232串行口與其相連的計(jì)算機(jī)來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。用回歸分析的方法對(duì)活塞橫截面的測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，用滑動(dòng)平均方法對(duì)活塞的中凸型

108、線進(jìn)行處理[13]。激光干涉中，采用哈特曼方法檢測(cè)活塞像差[14]。</p><p>　?、?智能圖像檢測(cè)在活塞在線分選中的應(yīng)用：該系統(tǒng)結(jié)合VB與智能圖像傳感器，充分利用VB與智能圖像傳感器的特點(diǎn)，使檢測(cè)系統(tǒng)更方便有效。當(dāng)活塞在傳送帶上到達(dá)觸發(fā)位時(shí)，光電觸發(fā)器開(kāi)關(guān)觸發(fā)，智能傳感器拍攝圖像，對(duì)獲得的圖像進(jìn)行處理并根據(jù)檢測(cè)結(jié)果輸出具體操作指令。對(duì)同一種活塞，當(dāng)其在正位以及出現(xiàn)旋轉(zhuǎn)時(shí)，系統(tǒng)都能準(zhǔn)確快速將其識(shí)別出來(lái)，VB

109、界面中指示燈為綠色。當(dāng)檢測(cè)到的活塞不合格時(shí)，揚(yáng)聲器及信號(hào)燈報(bào)警，VB界面中的指示燈為紅色，同時(shí)信號(hào)分配器輸出的指令使PLC控制汽缸完成一次推動(dòng)，將不合格的活塞分選出[15] [16]。</p><p>　?、?基于CCD的非接觸式活塞外圓在位檢測(cè)系統(tǒng)：測(cè)量系統(tǒng)采用投影法來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)活塞外圓的在位檢測(cè)，由攝像頭、圖像采集卡和計(jì)算機(jī)組成。進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，攝像頭和漫反射光源同時(shí)移動(dòng)至相應(yīng)的測(cè)點(diǎn)處停止，然后轉(zhuǎn)動(dòng)主軸或伺服電動(dòng)機(jī)帶

110、動(dòng)工件和攝像頭開(kāi)始進(jìn)行中凸型面或橢圓橫截面的檢測(cè)。由于在位檢測(cè)測(cè)量的是由刀具往復(fù)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的工件半徑縮減量所造成的位置信息，因此，光線通過(guò)工件表面的遮擋就會(huì)造成一定的變化，這種變化代表了測(cè)量點(diǎn)的相應(yīng)位置信息[17]。</p><p>　　接觸式檢測(cè)既減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，又提高檢測(cè)效率，是有較強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值，但該測(cè)量機(jī)測(cè)量活塞是接觸式測(cè)量，測(cè)量時(shí)難免會(huì)劃傷工件表面，影響檢測(cè)精度；非接觸式檢測(cè)雖檢測(cè)精度高，對(duì)工件沒(méi)有損傷

111、，但是成本高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不利于活塞廠家的普及。</p><p><b>　　3.總結(jié)</b></p><p>　　綜合上述，活塞檢測(cè)技術(shù)已慢慢從手工檢測(cè)向活塞自動(dòng)檢測(cè)方向發(fā)展，</p><p>　　但由于檢測(cè)裝置的復(fù)雜性以及成本的問(wèn)題，使得先進(jìn)的檢測(cè)裝置未能得到普及。所以在設(shè)計(jì)活塞檢測(cè)裝置時(shí)，應(yīng)考慮到成本問(wèn)題以及能否適用于大多數(shù)活塞生產(chǎn)廠家。正

112、確認(rèn)識(shí)檢測(cè)設(shè)備的優(yōu)缺點(diǎn)以及檢測(cè)存在的常見(jiàn)問(wèn)題，對(duì)于我國(guó)提高檢測(cè)活塞質(zhì)量的水平具有重要意義。</p><p>　　現(xiàn)在對(duì)于活塞、活塞環(huán)、活塞銷(xiāo)等典型零件，目前大多采用柔性化專用檢測(cè)設(shè)備和高效綜合終檢機(jī)來(lái)控制產(chǎn)品的質(zhì)量，使汽車(chē)零部件的質(zhì)量有了顯著提高，為我國(guó)汽車(chē)制造技術(shù)的飛躍打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。</p><p>　　隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)將充分開(kāi)發(fā)和利用計(jì)算機(jī)的資源，采用特定的軟

113、件算法和技術(shù)，進(jìn)行信號(hào)的分析、測(cè)量和激勵(lì)信號(hào)的形成，從而能在硬件顯著減少的條件下，極大地提高測(cè)試功能，使自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的控制器不僅僅控制系統(tǒng)的協(xié)調(diào)工作，而且直接參與信號(hào)的產(chǎn)生，完成被測(cè)工件性能參數(shù)的測(cè)量。</p><p><b>　　4.參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 侯英岢．活塞質(zhì)量檢測(cè)與生產(chǎn)過(guò)程控制系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)[J]. 通用機(jī)械，2005，(1

114、)：56－58. </p><p>　　[2] 趙明. 基于汽車(chē)活塞檢測(cè)的應(yīng)變片式微位移傳感器系統(tǒng)研究[D]．沈陽(yáng)：沈陽(yáng)理工大學(xué)，2008．</p><p>　　[3] 陳國(guó)華．活塞裙部中凸變橢圓型面在位檢測(cè)的研究[J]．汽車(chē)零部件制造，2007，(9)：20－23．</p><p>　　[4] 俞樸，畢浩然. 活塞裙部尺寸的自動(dòng)和半自動(dòng)檢測(cè)[J]．汽車(chē)工藝與材料，