智能制造網(wǎng)APP
智能制造網(wǎng)手機(jī)站
智能制造網(wǎng)小程序
智能制造網(wǎng)官微
智能制造網(wǎng)服務(wù)號(hào)
| 汽車傳動(dòng)軸固定節(jié)是汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中一個(gè)重要的零部件，傳動(dòng)軸固定節(jié)的端面，如圖1示。由于固定節(jié)中6粒鋼球由工人手工進(jìn)行安裝，有可能發(fā)生少裝的情況，如不及時(shí)發(fā)現(xiàn)，將出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，影響產(chǎn)品的正常使用和企業(yè)的聲譽(yù)。因此根據(jù)廠方要求設(shè)計(jì)了此套系統(tǒng)，系統(tǒng)采用無(wú)損檢測(cè)，運(yùn)用圖象處理與模式識(shí)別技術(shù)，對(duì)CCD拍攝到的圖象進(jìn)行處理，作出漏裝與不漏裝判斷，并對(duì)漏裝工件進(jìn)行聲光報(bào)警。
圖1 汽車傳動(dòng)軸固定節(jié)端面
一、系統(tǒng)組成與控制過(guò)程 1. 系統(tǒng)組成 系統(tǒng)主要由機(jī)械部分、電氣部分、控制部分組成。機(jī)械部分主要是完成零件的傳送（從安裝位置到檢測(cè)位置，再送到下一個(gè)工序的加工位置）、定位（保證零件與攝像頭的同心度）以及不合格零件的剔除；電氣部分有傳感器、汽缸等執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成；控制部分采用PLC和工控機(jī)集成控制。系統(tǒng)硬件配置主要有工控機(jī)、可編程控制器、CCD攝像頭、圖像采集卡、I/O接口板、傳感器等硬件及部分外圍電路組成，它們的結(jié)構(gòu)，如圖2示。
圖2 系統(tǒng)組成圖
2. 控制流程 系統(tǒng)由工控機(jī)作為上位機(jī)，PLC作為下位機(jī)。系統(tǒng)的自動(dòng)控制流程為： 工控機(jī)與PLC進(jìn)行通信握手，表明一切就緒；
圖3 系統(tǒng)流程
在這個(gè)系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)了工控機(jī)與PLC的集成控制。工控機(jī)主要完成對(duì)圖象的處理，PLC完成對(duì)現(xiàn)場(chǎng)控制信號(hào)的采集與執(zhí)行元件的驅(qū)動(dòng)，它們之間的通信采用I/O卡來(lái)實(shí)現(xiàn)?？刂葡到y(tǒng)物理結(jié)構(gòu)，如圖4示。
圖4 控制系統(tǒng)物理結(jié)構(gòu)
二、系統(tǒng)硬件模塊 系統(tǒng)硬件模塊主要分為數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)，微機(jī)基本子系統(tǒng)，數(shù)據(jù)分配子系統(tǒng)及基本I/O系統(tǒng)。它們之間的結(jié)構(gòu)，如圖5示。
圖5 硬件結(jié)構(gòu)組成
1. 微機(jī)基本子系統(tǒng) 它是整個(gè)系統(tǒng)的核心，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)起監(jiān)督、管理、控制作用，例如進(jìn)行復(fù)雜的信號(hào)處理、控制決策、產(chǎn)生特殊的測(cè)試信號(hào)，控制整個(gè)檢測(cè)過(guò)程等等。同時(shí)，利用微機(jī)強(qiáng)大的信息處理能力和高速運(yùn)算能力，實(shí)現(xiàn)命令識(shí)別、邏輯判斷、圖像處理、系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的自校正、系統(tǒng)自適應(yīng)等功能。 2. 數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng) 用于和傳感器、檢測(cè)元件聯(lián)接，實(shí)現(xiàn)圖像數(shù)據(jù)的采集、整理并經(jīng)接口傳送到微機(jī)子系統(tǒng)處理。 3. 數(shù)據(jù)分配子系統(tǒng) 實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)工件、測(cè)試信號(hào)發(fā)生器以及檢測(cè)操作過(guò)程的自動(dòng)控制。 4. 基本I/O子系統(tǒng) 用于實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話、輸入或改變系統(tǒng)參數(shù)、改變系統(tǒng)工作狀態(tài)、輸出檢測(cè)結(jié)果、動(dòng)態(tài)顯示測(cè)控過(guò)程、發(fā)出報(bào)警信號(hào)等。
三、系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 軟件設(shè)計(jì)采用模塊化和結(jié)構(gòu)化的程序設(shè)計(jì)方法，即自頂向下、逐步求精的設(shè)計(jì)方法，并且適當(dāng)劃分模塊以提高設(shè)計(jì)與調(diào)試的效率。該系統(tǒng)不但要接受來(lái)自傳感器、待測(cè)工件的信號(hào)，還要接受和處理來(lái)自于控制面板的按鈕信號(hào)，以及由圖像采集卡傳來(lái)的數(shù)字信號(hào)，而且要求系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)處理能力。因此，系統(tǒng)軟件對(duì)實(shí)時(shí)性有一定的要求，同時(shí)還要對(duì)系統(tǒng)資源進(jìn)行管理和調(diào)度。 1. 上位機(jī)軟件設(shè)計(jì) 上位機(jī)監(jiān)控軟件主要由數(shù)據(jù)采集程序、檢測(cè)與控制算法程序、中斷服務(wù)程序、故障自診斷與處理程序等組成。系統(tǒng)模塊劃分如下： (1) 初始化模塊 硬件初始化 軟件初始化 (2) 數(shù)據(jù)采集模塊 控制攝像頭攝取圖像，通過(guò)圖像采集卡完成A/D轉(zhuǎn)換，并生成待處理的數(shù)據(jù)文件。 (3) 檢測(cè)/控制模塊 對(duì)得到的圖像數(shù)據(jù)文件進(jìn)行分析、計(jì)算、比較、檢測(cè)，判別工件是否合格，并實(shí)現(xiàn)對(duì)鍵盤的管理。 (4) 中斷管理模塊 針對(duì)系統(tǒng)中的各種中斷源和所選用的微處理機(jī)的中斷結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)相應(yīng)的中斷處理程序模塊，包括中斷管理模塊和中斷服務(wù)模塊。 (5) 顯示管理模塊 用于實(shí)時(shí)更新顯示圖像和數(shù)據(jù)，并對(duì)報(bào)警指示燈進(jìn)行管理。 (6) 時(shí)鐘管理模塊 包括數(shù)據(jù)采樣周期定時(shí)、控制周期定時(shí)、動(dòng)態(tài)刷新周期定時(shí)、及故障監(jiān)視電路的定時(shí)信號(hào)等。 |
