汽车制动盘端跳在线检测仪的研制

摘要

汽车制造企业为了提高产品质量、降低生产成本、提高经济效益,对生产工艺流程进行着持续的研究和改进。在生产线上,随着自动化技术、计算机技术、在线检测技术的不断引入和合理应用,生产效率大大提高。汽车制动盘是事关汽车行驶安全性能的关键零件,严格控制它的质量的重要性是显而易见的。在汽车制动盘的制造过程中,对其关键质量参数进行检测是控制产品质量的重要技术手段。汽车制动盘有很多几何参数需要检测,最重要的端面跳动量要求进行在线测量。但是现有的汽车制动盘检测仪功能单一,自动化程度低,对于生产线上人们最关注的长期生产过程中零部件产品的质量变化趋势,不能给予直观的显示、反馈警示和控制,因而现有检测仪器不能满足实际的发展要求。本课题主要研制了一种集精密位移传感技术、位移信号调制与解调电子技术、自动化控制技术、计算机软件技术等于一体的新型汽车制动盘在线端面跳动电子检测仪。该端面跳动在线电子检测仪是制动盘生产线上的一个关键设备,采用接触式测量方式,其分辨率为0.0005mm,量程2mm。通过调节机械部分和用按键设置相关参数,最多可实现12个品种汽车制动盘的端面跳动的测量,因而这也是一个柔性检测仪。主要的研制工作包括(1)设计并制造了柔性的制动盘端面跳动电子检测系统；(2)设计并制作了一套电子信号处理系统；(3)动作控制采用了气动驱动和PLC相结合的方法,并实现了全部功能；(4)用计算机进行测量动态信号的处理,完成了全部软件设计；(5)系统实现了在线联调,并通过了检定验收。用PLC技术实现了整个检测过程的自动化,而计算机数据采集和处理技术的应用使测量准确和高效。SPC统计分析技术的使用,使对生产过程的质量控制更加直观有效。该检测仪在生产线上运行稳定、可靠,自动化程度高,精度高,重复性达到了CMC标准的要求。大大提高了制动盘的生产效率和质量控制水平。

目录

摘要

Abstract

第1章 绪论

1.1 课题背景

1.2 自动化在线检测技术概况

1.3 汽车零部件生产和检测发展现状

1.4 本课题研究的主要内容和意义

第2章 测量原理和机械设计

2.1 测量原理

2.1.1 方案设计

2.1.2 检测仪测量原理

2.2 机械设计

2.2.1 压装部分

2.2.2 跳动检测部分

2.3 本章小结

第3章 系统硬件设计

3.1 自感式电感传感器

3.2 测量电路

3.2.1 交流电桥

3.2.2 放大电路

3.2.3 检波电路

3.2.4 滤波器

3.2.5 数据采集

3.3 计算机与PLC的I/O通讯设计

3.4 本章小结

第4章 PLC控制程序和测量软件

4.1 西门子S7-300 简介

4.2 PLC控制程序

4.2.1 主程序设计

4.2.2 用户子程序设计

4.2.3 PROFIBUS-DP技术的应用

4.2.4 操作面板设计

4.3 计算机测量软件

4.3.1 综合检测模块

4.3.2 数理统计模块

4.4 本章小结

第5章 现场调试和实验分析

5.1 现场调试

5.2 数据重复性和误差分析

5.2.1 重复性测试报告

5.2.2 产品重复性和误差分析

5.3 本章小结

结论

参考文献

附录1 检测仪系统实物

附录2 软件部分进制转换程序

致谢