鋁軸自動(dòng)化探傷設(shè)備中探傷系統(tǒng)與分揀控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，產(chǎn)品的制造精度和水平在不斷提高，而現(xiàn)如今社會(huì)勞動(dòng)力的人工成本卻在逐年增加，因此，各企業(yè)對(duì)生產(chǎn)的自動(dòng)化程度要求越來(lái)越高。鋁軸產(chǎn)品的無(wú)損探傷作為生產(chǎn)過(guò)程中的重要檢測(cè)方法越來(lái)越受到重視，而將檢測(cè)和分揀相集成則可大幅提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率并減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。

鋁軸自動(dòng)化探傷與分揀控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是以工控機(jī)和PLC為核心控制部分，工控機(jī)作為上位機(jī)與伺服電機(jī)的控制單元PLC構(gòu)成主從式控制結(jié)構(gòu)。工控機(jī)負(fù)責(zé)人機(jī)交互界面的管理和控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控等工作：基于vc++編寫(xiě)的探傷控制軟件能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)控制、數(shù)據(jù)采集及記錄儲(chǔ)存等功能；因此，該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)可使整個(gè)探傷過(guò)程中自動(dòng)化水平和生產(chǎn)效率得到提高。

探傷與分揀機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

鋁軸內(nèi)部缺陷的探傷多采用超聲檢測(cè)方法，采取對(duì)鋁軸進(jìn)行螺旋軌跡掃查的噴水耦合方式。在噴水耦合工況下，被檢鋁軸在旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)下，繞軸線(xiàn)進(jìn)行勻速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，且探頭隨探頭架沿軸向直線(xiàn)方向進(jìn)行探傷。根據(jù)不同鋁軸的最大軸徑及超聲波探頭重復(fù)發(fā)射頻率等，通過(guò)不同的控制策略調(diào)節(jié)探頭與鋁軸運(yùn)動(dòng)使其合成的螺旋線(xiàn)的螺距足夠小，以滿(mǎn)足探頭對(duì)鋁軸的探傷要求。

鋁軸自動(dòng)化探傷與分揀的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為3個(gè)裝置組成，包括送料裝置、檢測(cè)裝置和出料裝置。為避免造成工件堆積，所設(shè)計(jì)的3個(gè)裝置位于不同工位上并且探傷不合格工件可設(shè)計(jì)成由傳輸輥道直接進(jìn)入廢料區(qū)。

工件通過(guò)送料傳輸輥道進(jìn)入送料裝置中，當(dāng)工件到達(dá)指定位置時(shí)位置傳感器將發(fā)送信號(hào)，控制系統(tǒng)控制頂出機(jī)構(gòu)將工件送至檢測(cè)傳送輥道，再由檢測(cè)傳送輥道將工件送進(jìn)檢測(cè)區(qū)域。

檢測(cè)區(qū)結(jié)構(gòu)示意圖中。待工件到達(dá)指定位置時(shí)。位置傳感器將發(fā)出信號(hào)，則控制系統(tǒng)控制傳輸輥道停止工作，同時(shí)氣缸頂出旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)將工件抬離傳輸輥道并帶動(dòng)工件按照指定速度旋轉(zhuǎn)。根據(jù)傳感器信號(hào)控制系統(tǒng)軟件計(jì)算出工件前端位置，由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)和縱向進(jìn)給機(jī)構(gòu)，使探頭架帶動(dòng)探頭前端移動(dòng)至工件前端處．探傷開(kāi)始。當(dāng)探傷結(jié)束后，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)落下，啟動(dòng)傳輸輥道繼續(xù)傳送工件，此時(shí)系統(tǒng)判斷此工件是否合格，若合格，則頂出機(jī)構(gòu)將工件頂出至出料傳送輥道并送至下道工序；若工件不合格則直接進(jìn)入廢料區(qū)，準(zhǔn)備進(jìn)行復(fù)檢或重新加工。