自动轮辋检机的设计与制造.doc

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1、汽车轮辋检测机的电气设计与制造黄剑前言：在汽车生产行业当中，汽车轮軩钢圈的质量因为直接影响到行车安全和舒适性，因而受到相当大的关注，对其的检测要求日益提高。其中钢圈轮辋跳动值的检测和校正是一个重要的工序。此道工序不允许采用抽样法进行检测，要求每个下线的钢圈均应进行测量。之前采用的检测方法是人工用百分表来检测“上径向”、“上端面”、“下径向”、“下端面”四个位置的跳动值。此种方法效率低下、劳动强度大，精度也相对要差，受人为影响的因素太多，成为产量提升的瓶颈工序。采用一种快速自动快速的检测设备，是提升产能

2、、提高检测精度的关健所在。目前我单位已自行研制完成了两台轮辋检测机，目前使用状态良好，对轮辋跳动值的检测误差为0.05mm以内，有效跳动检测距离为4mm.一、轮辋检测机整体的设计方案。根据工艺上对“上径向、下径向、上端面、下端面”四个位置进行检测的要求，采用四个电涡流传感器探头和四个前置器，把轮辋的径向跳动变化转换成4—20MA的电流变化，再输入到PLC进行运算，将轮辋转动一圈后检测得到的实时跳动值经过运算，将运算得出的跳动差值以毫米为单位显示在触摸屏幕上，精度达到0.05mm以内。当跳动值在设定范围

3、之内时，相应的合格指示灯会亮。当有偏差时，操作工可以依据合格指示灯找到偏差的部位，甚至可以在“实时检测状态”下，找到偏差最大的某个部位来进行校正。电涡流传感器采用的是湖南天端公司的TR81电流型电涡流位移传感器；可编程序控制器采用的是日本欧姆龙CPM2A型及模数单元；触摸屏选用的是日本欧姆龙NT31C型彩色触摸屏。结构图如下：一、电涡流传感器系统工作介绍此传感器的工作机理是电涡流效应。主要由探头、联接电缆、前置器等部位组成。当传感器系统在工作时，在前置器内会产生一个高频电流信号，该信号电缆送到探头的头

4、部，在头部周围产生交变磁场H1。如果在磁场H1的范围内没有金属导体材料接近，则发射出去的交谈磁场的能量会全部释放；反之，如果有金属导体材料靠近探头头部，则交谈磁场H1将在导体的表面产生电涡流场，该电涡流也会产生一个方向与H1相反的交变磁场H2。由于H2的反作用，就会改变探头头部线圈高频电流的幅度和相位，即改变了线圈的有效阻抗。当探头正对被测体表面，它能精确地探测出被测体表面相对于探头表面相对于探头端面间隙的变化。通常探头由头部、壳体、高频电缆、高频接头组成，其典型结构如下图：线圈是探头的核心，它是传感

5、器系统的敏感元件，线圈的物理尺寸和电气参数决定传感器系统的线性量程和稳定性。高频电缆是用于联接探头到前置器，这种电缆是用聚四氟乙烯绝缘的射频同轴电缆，此台设备选的长度为1M，并用不锈钢软管铠装，以保护电缆不易损坏。前置器是一个电子信号处理器。一方面前置器为探头线圈提供高频交流电流；另一方面，前置器感受探头前面由于金属导体靠近探头而引起探头参数的变化，经过前置器的处理，产生随端面与被金属导体间隙线性变化的输出电压或电流信号。在此台设备上，选用的信号类别为4—20MA的电流信号。供电电压DC24V，外型尺

6、寸：80mm*60mm*50mm.一、可编程序控制器工作介绍可编程序控制器(PLC)以其功能强、价格低、结构紧凑、应用方便等优点，得到了越来越广泛的应用。PLC最初的使命在于替代工业继电器控制系统来解决顺序控制和逻辑控制问题。随着电子通信和控制技术的发展，PLC不仅具有了逻辑运算、计时计数等逻辑功能，还拥有数值运算、模拟监控、中断和通信等功能，其应用范围扩大到远程监控、过程控制、智能控制等领域。在此台设备中，共用到了四个检测信号，分别为：“上径向”、“上端面”、“下径向”、“下端面”，每两个信号分配了

7、一个内部通道，每个信号占用通道的低八位或是高八位。梯形图设计流程如下：一、编程终端(触摸屏)的控制此台设备使用的可编程终端(触摸屏)是日本欧姆龙公司出品的NT631C型，它是一个功能强大的显示单元，能自动显示信息，当需要时也可用来操作。NT631C的能显示系统和设备运行状态等的实时信息。通过曲线和其它直观图象，使它的表达能力大大提高，使画面更易理解。工人能通过在NT631C上设置的触摸开关，将NT631C作为操作盘使用，操作结果被传送到PLC中进行控制动作。在此台检测机中，触摸屏具体主要应用了以下几个

8、功能画面：“检测进行当中”、“设备检测结果”、“设备定位状态”、“工作量统计”、“设备简介”、“设备参数设定”等画面。其中“检测进行当中”、“设备简介”等两个画面是文本型，而在“设备检测结果”、“设备定位状态”、“工作量统计”、“设备参数设定”则是由多种显示方式组成的，里面包括了数字显示、表画面、数字输入、按钮等功能。以“设备检测结果”画面为例：其中“设备检测结果、上端面、下端面、上径向、下径向”的字样是纯文本式的固定显示，“0000、1111、2222