刹车片平面度自动化检测系统设计

发布时间：2020-09-24 20:21

　　刹车片表面平面度是关乎刹车片质量的重要的形位工差参数,其产品性能与汽车等设备的平稳运行和操作人员的生命安全息息相关。在现有检测条件下,本省多数工厂、企业对于刹车片部件的平面度误差的合格性检测都由人力劳动完成。人工测量存在诸多弊端,比如耗时长、效率低,重要的是在此过程中伴随着大量随机误差的干扰。随着检测行业的发展,尽管涌现出大量与平面度检测相关的专业设备,但是可用于小平面连续测量的却屈指可数。基于合作项目公司所提出的可满足被测工件自动化、快速、连续测量的要求,设立本课题。基于现阶段对于刹车片工件平面度检测待解决的诸多问题与企业的实际应用要求,通过对系统结构组成、零件运动方式、数据采集流程、产品合格判定等方面的深入学习,研发了一套基于激光位移传感器的非接触式、同步带摩擦驱动式自动化检测系统。使用57步进电机作为系统机械部分的动力来源,同时完成相关电路设计;选用STC 89C51单片机对电机进行控制,设计刹车片在软性材料带动下在直线光滑导轨上匀速运动到检测区域完成数据采集的流程。在对平面度误差原理和数学模型规划深度研究之后,明确了多样本点数据对于平面度误差评定的重点问题在于测量点的选择,同时给出了合理的特征点选择方法以及数据滤波方法。研发了一套包含数据同步采集、实时图像显示、数据处理、次品识别、历史数据查看等功能用于刹车片平面度检测的上位机软件系统。其中数据处理部分,分析评估多种优化算法的优劣性,最终使用最小二乘法对刹车片平面进行平面度评定。最后,通过数理分析手段完成对于所得数据的处理,评价系统可靠性;将最小二乘法评定结果与三坐标测量仪结果进行对比,验证了优化算法的可行性。
【学位单位】：中国计量大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：U468.21
【部分图文】：

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2.2.1 工件测量方法与系统机构设计送料端在进料时涉及到工件刹车片动态运输的问题，它涵盖了以下两个方面：刹车片的运输方式和移动方式。简而言之，传输方式主要是要求解决刹车片自动连续送入检测平台的问题，现在工业的传输方式有很多种，具体选择某种要考虑到所有传输方式的优劣，再结合相关理论基础来确定：移动方式主要是描述刹车片在随着输送机构到达检测模块时是何种姿态，倘若采用不同的移动方式，传感器的使用数量和检测路线规划也会发生变化，继而带来的是检测系统装备的布局变化。分析比较近年来较为成熟先进的物料动态运输方法，设计一组经济适用，操作简单，满足企业功能需求的方案，并对系统作出合理性校核。本文采用的激光位移传感器测量方式属于非接触式测量。当测量过程开始时，将传感器固定于被测物体上方合理高度，在不超出传感器量程的前提之下，刹车片会以一定的速度陆续到达传感器下方完成数据采集。在此过程中，刹车片的移动方式包括横向移动和纵向移动两种，如图 2.3 所示：

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会带来较大的影响。两根直线导轨在为校准之前必然存在一定的翘曲，如图 3.所示：θab图 3.2 直线导轨翘曲示意图其中 a，b 分别为导轨最高点间距和导轨长度，那么所构成的三角形角度公式如下： = / （3-1在未校准之前测得 a，b 的值分别为 2mm 与 600mm，经过计算可得两根导轨之间的翘曲角度很小，但是仍然会对数据检测精度造成一定的误差，为了保证工件检测平面的平整性，需要对导轨作出水平调节，在这里借助水平尺的帮助可以轻松实现，水平尺如图 3.3 所示:

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