某活塞分选机的设计文献综述.doc

文献综述某活塞分选机的设计1.前言现在，随着科技的快速发展，汽车己越来越多地走进人们的生活，成为人们 的代步工具汽车空调己是汽车车身内部重要装置么一，汽车空调系统是实现对 车厢内空气进行制冷、加热、换气和空气净化的装置，它可以为乘车人员提供舒 适的乘车环境，降低驾驶员的疲劳强度，提高行车安全制冷压缩机是汽车空调 制冷系统的心脏，而活塞（如图1所示）是压缩机的主要配件Z—，床缩机的活塞 在汽缸内不断地运动，改变了汽缸的容积，从而在制冷系统中起到了床缩和输送 制冷剂的作用由于活塞作往复运动，且速度在不断变化，这就产生了很大 的惯性力，使活塞受到很大的附加载荷，动力平衡性能差，限制了压缩机 转速的提高活塞在这种恶劣的条件下工作，会产生变形并加速磨损，因 此，活塞质量的好坏直接影响空调的质量以及性能，活塞质量检测的提高 成为推动汽车行业发展的重要因素⑴随着技术的提高以及汽车对空调的 经济性、环保型和可靠性的要求越来越严 格，活塞现已发展成为集轻质高强度新材 料、员型销孔、界型外圆复合型面等多项 新技术于一体的高技术含量产品，以保证 活塞的耐磨性、耐热性、平稳的导向性和良好的密封功能为满足以上的功能要求， 图1空调活塞通常将活塞的外圆设计成中凸变椭圆，其型而是由横向椭圆截而和中凸型线 叠加血成因此 对其型面的检测实际上可以分为横向椭圆截面检测和中凸型 线检测两部分【役 从纵向截而看，其型面呈鼓形；从横截面看，则成椭圆形。

如 此复杂的外形，给机械加工带来困难，因此对它检测很有必要⑷有效的检 测是其中的关键，将检测的数据进行分析，能够鬥行发现质量的问题，并 分析产生质量问题的原因，这对保证活塞的加工质量具有重要意义⑸检测 系统的优劣，精度的高低以及检测是否灵便都直接关系到活塞岀厂的质量， 检测活塞装配关系到活塞在汽缸内的装配是否正确⑹価2 •主题活塞质量不仅取决于加工质量，而且也取决于检测质量:，因此，准确、有效 乂快速地检测活塞在汽车T业中显得很重要，活塞外径测量能实现对缸套的优化 配对⑼随着近年来计算机技术、测量技术的迅速发展，为活塞的IH动检测提供 了硬件及软件双方而的保证少数发达国家已成功地研制了多种型号的活塞IH动 测量系统并得到广泛应用，由于自动测量系统价格不菲，在国内，除少数企业引 进了发达国家的活塞自动测量机外，大部分活塞生产企业仍然依靠手工检测1） 活塞的接触式检测：%1 基于ISA总线的活塞H动检测及分选机：该测量机利用浮动测量原理， 采用电涡流传感器把待检测活塞规定的三个断而直径尺寸转换为频率信号，用集 成芯片8253对频率信号进行F/D转换,再用并行接口芯片8255扩展I/O接口电 路，通过ISA总线连接计算机，计算机采集数据，并在处理后输出测量结果，同 吋输出控制信号控制活塞的分选【⑼。

1 活塞H动检测机的研制：活塞自动检测机共检测活塞外圆直径、外圆椭 圆度、环槽槽底直径、外圆型线，销孔直径、压缩高、销孔圆柱度、销孔与活塞 外圆的垂直度、活塞重量、气门坑深度等参数运输料道把活塞送至活塞外圆检 测工位，定位块在液压气缸作用下向丄升起，并定位活塞，然后由步进电动机驱 动来作旋转运动，由电感式传感器测量活塞裙部径向位移信号，信号经A/D转换 电路处理后送入计算机，由分析软件进行数据处理冋1 基于嵌入式系统的活塞外径自动测量及分选系统：该系统主要由被测工 件输送子系统、数据采集子系统、工件分选分组子系统以及PC104控制系统组成 被测工件从传送机构输入端进入工件流，按一定速度运行，当控制系统检测到工 件到达接近开关时，启动其后的数据采集系统来循环采集数据，直到得到活塞的 真实测量值，并存入数据库小工件到达分选系统时，控制系统通过数据分析以 及分组规则，启动相应电磁阀，由分选机将工件送入工件存放架H»[12]o（2） 活塞的非接触式检测：%1 活塞外圆的非接触式检测技术：根据激光干涉原理，采用超精密激 光测位仪作为主要测试仪器，把测头安装在刀架上对活塞的中凸变椭圆裙面进行 测量，用一台通过RS-232串行口与其相连的计算机来进行数据处理。

用回归分 析的方法对活塞横截而的测量数据进行处理，用滑动平均方法对活塞的中凸型线 进行处理何激光干涉中，采用哈特曼方法检测活塞像差冋1 智能图像检测在活塞分选中的应用：该系统结合VB与智能图像传感 器，充分利用如与智能图像传感器的特点，使检测系统更方便有效当活塞在 传送带上到达触发位时，光电触发器开关触发，智能传感器拍摄图像，对获得的 图像进行处理并根据检测结果输出具体操作指令对同一种活塞，当其在正位以 及出现旋转时，系统都能准确快速将其识别出来，VB界面中指示灯为绿色半 检测到的活塞不合格吋，扬声器及信号灯报警，VB界面中的指示灯为红色，同 时信号分配器输出的指令使PLC控制汽缸完成一次推动，将不合格的活塞分选出[15] [16]%1 基于CCD的非接触式活塞外圆在位检测系统：测量系统采用投影法来实 现对活塞外圆的在位检测，由摄像头、图像采集卡和计算机组成进行检测时， 摄像头和漫反射光源同时移动至相应的测点处停止，然后转动主轴或伺服电动机 带动工件和摄像头开始进行中凸型而或椭圆横截而的检测由于在位检测测量的 是由刀具往复运动产生的工件半径缩减量所造成的位置信息，因此，光线通过工 件表而的遮挡就会造成一定的变化，这种变化代表了测量点的相应位置信息【⑺。

接触式检测既减轻工人的劳动强度，又提高检测效率，是有较强的实用价值, 但该测量机测量活塞是接触式测量，测量时难免会划伤工件表面，影响检测精 度；非接触式检测虽检测精度高，对工件没有损伤，但是成本高，结构复杂， 不利于活塞厂家的普及3 •总结综合上述，活塞检测技术已慢慢从手工检测向活塞自动检测方向发展, 但由于检测装置的复杂性以及成本的问题，使得先进的检测装置未能得到 普及所以在设计活塞检测装置吋，应考虑到成本问题以及能否适用于大 多数活塞生产厂家止确认识检测设备的优缺点以及检测存在的常见问题， 对于我国提高检测活塞质量的水平具有重要意义现在对于活塞、活塞环、活塞销等典型零件，H前大多采用柔性化专用检测 设备和高效综合终检机来控制产品的质量，使汽车零部件的质量有了显着提高， 为我国汽车制造技术的飞跃打下了坚实的基础随着计算机技术的不断发展，自动检测系统将充分开发和利用计算机 的资源，采用特定的软件算法和技术，进行信号的分析、测量和激励信号 的形成，从而能在破件显著减少的条件下，极大地提高测试功能，使自动 检测系统的控制器不仅仅控制系统的协调工作，而且直接参与信号的产生， 完成被测工件性能参数的测量。

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