檢測(cè)技術(shù)在自動(dòng)化機(jī)械制造系統(tǒng)中的應(yīng)用

張同富

（泰瑞機(jī)器股份有限公司，浙江杭州 310018）

近年來(lái)，隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，機(jī)械制造行業(yè)也隨之蓬勃發(fā)展，取得了不錯(cuò)的成績(jī)，受到了人們的廣泛關(guān)注。在科學(xué)技術(shù)日新月異的當(dāng)下，自動(dòng)化機(jī)械制造系統(tǒng)逐步完善，機(jī)械設(shè)備制備水平逐步提升，其對(duì)技術(shù)精度有著更高的要求，為保障機(jī)械制造的產(chǎn)品質(zhì)量，應(yīng)當(dāng)充分發(fā)揮檢測(cè)技術(shù)在其中的重要作用。因此，需基于當(dāng)下的科學(xué)技術(shù)，優(yōu)化檢測(cè)方法，使用先進(jìn)的檢測(cè)裝置，應(yīng)用科學(xué)的檢測(cè)技術(shù)，并將其有效運(yùn)用于自動(dòng)化機(jī)械制造系統(tǒng)中，以提高自動(dòng)化機(jī)械制造系統(tǒng)的運(yùn)行效率，保障機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量，滿足國(guó)家相關(guān)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，從而推動(dòng)機(jī)械制造行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益最大化。

1 自動(dòng)化機(jī)械制造系統(tǒng)檢測(cè)技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容

1.1 檢測(cè)技術(shù)的概念和構(gòu)成

從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)，檢測(cè)技術(shù)指的是對(duì)機(jī)械制造產(chǎn)品進(jìn)行相關(guān)的檢測(cè)，判斷待檢測(cè)產(chǎn)品的質(zhì)量是否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。在實(shí)際檢測(cè)過(guò)程中，需要相關(guān)人員應(yīng)用專(zhuān)業(yè)的檢測(cè)儀器，選擇合適的檢測(cè)方法，以檢驗(yàn)產(chǎn)品的性能、質(zhì)量，判斷其是否達(dá)標(biāo)。在當(dāng)下，人們對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量要求逐步提高，在產(chǎn)品性能需求方面有著更高的期盼，這不僅要提升產(chǎn)品的生產(chǎn)技術(shù)，還需要同步強(qiáng)化產(chǎn)品的檢測(cè)技術(shù)。檢測(cè)技術(shù)的便捷性是衡量檢測(cè)技術(shù)水平的重要指標(biāo)，其目的在于快速發(fā)現(xiàn)檢測(cè)對(duì)象中存在的質(zhì)量問(wèn)題，并及時(shí)進(jìn)行處理。檢驗(yàn)人員應(yīng)當(dāng)深入分析機(jī)械制造系統(tǒng)和檢測(cè)技術(shù)之間的關(guān)系，從多方面來(lái)進(jìn)行綜合考慮，如檢測(cè)效率、檢測(cè)成本、檢測(cè)可靠性等，根據(jù)檢測(cè)對(duì)象的特點(diǎn)和實(shí)際情況，來(lái)選擇適宜的檢測(cè)技術(shù)，并可將檢測(cè)技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)有效結(jié)合，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化檢測(cè)。

檢測(cè)技術(shù)的硬件結(jié)構(gòu)構(gòu)成，包含了以下內(nèi)容：信號(hào)檢測(cè)設(shè)備；轉(zhuǎn)換設(shè)備、傳感設(shè)備。在檢測(cè)過(guò)程中需要發(fā)揮各個(gè)裝置的作用，每個(gè)裝置的功能都有所不同，只有將這些裝置、模塊進(jìn)行有效的組合，才能提高檢測(cè)工作效率，獲取準(zhǔn)確的檢測(cè)結(jié)果；從檢測(cè)技術(shù)的軟件方面來(lái)看，其包含了兩個(gè)系統(tǒng)，一個(gè)是測(cè)算系統(tǒng)，另一個(gè)是輸出系統(tǒng)，需要充分發(fā)揮內(nèi)嵌敏感元件的作用，以有效檢測(cè)產(chǎn)品的質(zhì)量。敏感元件的靈敏性越強(qiáng)，檢測(cè)結(jié)果的精確度則越高。在實(shí)際檢測(cè)過(guò)程中，檢測(cè)指令會(huì)傳達(dá)至信號(hào)接收設(shè)備中，然后開(kāi)始驅(qū)動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行，使用適宜的檢測(cè)設(shè)備來(lái)檢測(cè)相關(guān)產(chǎn)品，然后再利用測(cè)算單元，來(lái)分析檢驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出準(zhǔn)確的檢測(cè)結(jié)果。檢驗(yàn)人員應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)傳感單元時(shí)效性的把控，必須將各項(xiàng)檢測(cè)數(shù)據(jù)在第一時(shí)間內(nèi)就進(jìn)行傳遞，還需要嚴(yán)格管理檢測(cè)技術(shù)的可靠性，確保所使用的檢測(cè)方法符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，以免導(dǎo)致檢測(cè)結(jié)果出現(xiàn)誤差。

1.2 自動(dòng)化機(jī)械制造系統(tǒng)檢測(cè)原理

自動(dòng)化機(jī)械制造系統(tǒng)檢測(cè)主要包含了信息處理電路、各類(lèi)傳感器（或機(jī)械式檢測(cè)結(jié)構(gòu)）、中間轉(zhuǎn)換裝置和記錄、顯示裝置。在檢測(cè)系統(tǒng)中，不僅應(yīng)用了大量的敏感元件，也需要應(yīng)用到測(cè)量軟件、輸出工具。檢測(cè)系統(tǒng)中的每一個(gè)裝置、設(shè)備的分辨率都要符合標(biāo)準(zhǔn)要求，而且要有一定的靈敏度，應(yīng)當(dāng)具備線性特點(diǎn)。在應(yīng)用檢測(cè)技術(shù)檢測(cè)機(jī)械制造的產(chǎn)品時(shí)，需充分發(fā)揮自動(dòng)化系統(tǒng)的作用，實(shí)施全面化檢測(cè)，接收到被測(cè)信息之后，再轉(zhuǎn)換這些信號(hào)，進(jìn)行傳輸，與檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，以判斷檢測(cè)結(jié)果是否準(zhǔn)確、可靠。自動(dòng)化機(jī)械檢測(cè)系統(tǒng)的運(yùn)行原理如圖1。

圖1 自動(dòng)化機(jī)械檢測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行原理

在進(jìn)行系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，想要有效監(jiān)督和管理設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，應(yīng)當(dāng)充分發(fā)揮傳感裝置的作用。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，當(dāng)設(shè)備正常運(yùn)行時(shí)，很難實(shí)現(xiàn)有效的非線性校正。對(duì)于部分不會(huì)產(chǎn)生較大影響的非線性因素，可忽略不計(jì)；對(duì)于部分有較大影響的非線性因素，則要使用微分方程來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，需基于檢測(cè)系統(tǒng)創(chuàng)建科學(xué)的數(shù)學(xué)模型，以便于實(shí)施有效的數(shù)據(jù)分析。

2 檢測(cè)技術(shù)在自動(dòng)化機(jī)械制造系統(tǒng)中的作用

2.1 全面實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的目標(biāo)

在自動(dòng)化機(jī)械制造系統(tǒng)中運(yùn)用檢測(cè)技術(shù)，有利于全面實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的目標(biāo)。機(jī)械制造產(chǎn)品的質(zhì)量，離不開(kāi)生產(chǎn)過(guò)程中的精度控制，只有不斷地提升機(jī)械制造技術(shù)水平，才能確保整個(gè)自動(dòng)化機(jī)械制造系統(tǒng)的穩(wěn)定性，使之生產(chǎn)更加安全可靠。在對(duì)機(jī)械制造的產(chǎn)品進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，需要根據(jù)產(chǎn)品類(lèi)型來(lái)選擇適宜的檢測(cè)手段，不斷地創(chuàng)新檢測(cè)技術(shù)，做到與時(shí)俱進(jìn)，以便于確保檢測(cè)結(jié)果的精確性?？筛鶕?jù)檢測(cè)對(duì)象的特點(diǎn)、檢測(cè)目標(biāo)來(lái)選擇適宜的檢測(cè)裝置，應(yīng)用合適的檢測(cè)方法，確定參數(shù)類(lèi)型，從而全面了解機(jī)械設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行情況，掌握其各項(xiàng)參數(shù)信息。例如，在加工部分零部件時(shí)，可通過(guò)科學(xué)的檢測(cè)技術(shù)（如激光測(cè)量傳感器、高精度視覺(jué)系統(tǒng)等）來(lái)及時(shí)發(fā)現(xiàn)其內(nèi)部的缺陷、問(wèn)題，以保障零部件加工質(zhì)量，使之具備生產(chǎn)條件，滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。

2.2 提升產(chǎn)品質(zhì)量

在科學(xué)技術(shù)日新月異、不斷創(chuàng)新的當(dāng)下，計(jì)算機(jī)信息技術(shù)大力發(fā)展，并被廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造行業(yè)中，在一定程度上提升了機(jī)械制造行業(yè)的水平，提高了機(jī)械制造的生產(chǎn)效率，改變了傳統(tǒng)的機(jī)械制造模式，更符合機(jī)械制造的現(xiàn)代化發(fā)展。但與此同時(shí)，也對(duì)檢測(cè)技術(shù)提出了更高的要求。傳統(tǒng)的檢測(cè)系統(tǒng)僅是檢測(cè)機(jī)械產(chǎn)品的基本數(shù)據(jù)信息，范圍具有一定的局限性，而引入計(jì)算機(jī)信息技術(shù)之后，所應(yīng)用的檢測(cè)技術(shù)水平更高，其檢測(cè)范圍得到了擴(kuò)大，而且能夠?qū)C(jī)械制造生產(chǎn)的全過(guò)程進(jìn)行有效的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，不再局限于基本參數(shù)的檢測(cè)，而是走向綜合性的檢測(cè)方向。在進(jìn)行機(jī)械制造產(chǎn)品生產(chǎn)時(shí)，設(shè)備因素對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量、精度造成了一定的影響，通過(guò)自動(dòng)化檢測(cè)技術(shù)，有利于提高產(chǎn)品的質(zhì)量，使之精度達(dá)到其標(biāo)準(zhǔn)要求。這就促使諸多企業(yè)開(kāi)始增加對(duì)自動(dòng)化檢測(cè)技術(shù)的資金投入，開(kāi)始意識(shí)到自主研發(fā)工作的重要性，旨在根據(jù)自身的工作需求來(lái)打造專(zhuān)屬的、適應(yīng)性好的檢測(cè)系統(tǒng)，以有效把控生產(chǎn)過(guò)程中的各種誤差。

另外，隨著檢測(cè)技術(shù)在自動(dòng)化機(jī)械制造系統(tǒng)中應(yīng)用水平的不斷提升，相關(guān)企業(yè)的生產(chǎn)能力得到有效提升，各項(xiàng)檢測(cè)結(jié)果也愈來(lái)愈準(zhǔn)確，具有一定的權(quán)威性，能夠?yàn)楹罄m(xù)生產(chǎn)工藝的調(diào)整提供參考，奠定基礎(chǔ)。將自動(dòng)化檢測(cè)作為檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用的核心，可實(shí)現(xiàn)檢測(cè)工作的智能化，做好動(dòng)態(tài)分析工作，及時(shí)獲取關(guān)鍵參數(shù)，以便于實(shí)施針對(duì)性的檢測(cè)，保障產(chǎn)品加工質(zhì)量，這極大地提升了企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

3 檢測(cè)技術(shù)在自動(dòng)化機(jī)械制造系統(tǒng)中的有效運(yùn)用

3.1 間接檢測(cè)

在自動(dòng)化機(jī)械制造系統(tǒng)中運(yùn)用檢測(cè)技術(shù)，可實(shí)施間接檢測(cè)法。指的是先根據(jù)實(shí)際情況和需求預(yù)先設(shè)定好設(shè)備或裝置，然后利用該設(shè)備或裝置來(lái)掌控整個(gè)檢測(cè)系統(tǒng)，也可以利用特殊設(shè)備來(lái)進(jìn)行尺寸等參數(shù)的檢測(cè)，全面把控檢測(cè)對(duì)象的各項(xiàng)參數(shù)，掌握其實(shí)際情況。例如，在鏜磨過(guò)程中，珩磨頭達(dá)到最高點(diǎn)之后，塑料塊便會(huì)進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)環(huán)，在還沒(méi)有進(jìn)行工件完全切割之前，鏜磨塊的外徑會(huì)小于標(biāo)準(zhǔn)環(huán)。開(kāi)始鏜磨之后，油石會(huì)向外進(jìn)行擴(kuò)張，當(dāng)工件的尺寸達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求之后，可于標(biāo)準(zhǔn)環(huán)中放置塑料塊。整個(gè)鏜磨過(guò)程，都會(huì)產(chǎn)生一定的摩擦力，促使標(biāo)準(zhǔn)環(huán)位置改變，在銷(xiāo)壓信號(hào)出現(xiàn)后鏜磨工作便會(huì)停止。在使用檢測(cè)技術(shù)對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，需要檢測(cè)油石和塑料塊的磨損狀況，判斷兩者是否相同，可根據(jù)塑料塊的磨損狀況，來(lái)重新優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)環(huán)尺寸，這有利于減少誤差。珩磨孔徑間接測(cè)量裝置如圖2。

其中，1表示的是珩磨砂條，2是標(biāo)準(zhǔn)環(huán)，3是塑料塊，4是珩磨頭，5是支架，6是工件；7是銷(xiāo)，8是信號(hào)發(fā)生裝置，9和10是擋銷(xiāo)。

3.2 直接檢測(cè)

在自動(dòng)化機(jī)械制造系統(tǒng)中實(shí)施檢測(cè)工作之前，需要充分發(fā)揮檢測(cè)人員的主觀能動(dòng)性，其需要根據(jù)檢測(cè)對(duì)象進(jìn)行了解，并且將等待檢測(cè)目標(biāo)的形狀特點(diǎn)進(jìn)行分類(lèi)，常見(jiàn)的分類(lèi)方式有外圓、平面、帶孔等，為后續(xù)檢測(cè)工作的開(kāi)展奠定扎實(shí)的基礎(chǔ)，做好準(zhǔn)備工作。檢測(cè)人員在選擇檢測(cè)儀器的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)充分考慮檢測(cè)對(duì)象的產(chǎn)品類(lèi)型，以確保所使用的檢測(cè)儀器相適宜，保障最終檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。等待檢測(cè)的產(chǎn)品，在外形、尺寸上都有所不同，檢測(cè)裝置在運(yùn)行原理上也有所不同，所采用的檢測(cè)方法有一定的差異性。比如說(shuō)，在對(duì)外圓磨削進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，可采用單出點(diǎn)檢測(cè)設(shè)備，其包含了兩部分內(nèi)容，一部分是測(cè)量頭，其需要布置于工作臺(tái)上，另一部分則是氣動(dòng)檢測(cè)裝置。要注意的是測(cè)量桿應(yīng)當(dāng)鏈接檢測(cè)對(duì)象的下母線，需縮短與氣動(dòng)噴嘴的距離。在使用這一檢測(cè)裝置時(shí)，能夠利用測(cè)量桿一端的彈性變形特點(diǎn)，來(lái)檢測(cè)接觸點(diǎn)。可將量頭、測(cè)量桿進(jìn)行組合應(yīng)用，以全面檢測(cè)產(chǎn)品的尺寸，判斷其尺寸參數(shù)是否符合標(biāo)準(zhǔn)要求，在檢測(cè)過(guò)程中系統(tǒng)會(huì)發(fā)出相應(yīng)的控制信號(hào)，砂輪裝置會(huì)自動(dòng)退出，以便于有效開(kāi)展外圓產(chǎn)品的測(cè)量、磨削作業(yè)。

3.3 實(shí)際檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用

在自動(dòng)化機(jī)械制造系統(tǒng)中，應(yīng)用檢測(cè)技術(shù)，有利于保障機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，逐步深化機(jī)械制造系統(tǒng)的自動(dòng)化程度，從而獲得更高的經(jīng)濟(jì)效益。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，可以利用科學(xué)的檢測(cè)技術(shù)來(lái)檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的加工，利用現(xiàn)代信息技術(shù)來(lái)全面把控整個(gè)生產(chǎn)加工過(guò)程，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控，及時(shí)發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程中的問(wèn)題，并采取有效措施來(lái)加以解決。與此同時(shí)，可以利用檢測(cè)技術(shù)來(lái)監(jiān)督管理整條生產(chǎn)線，把控好生產(chǎn)線中的每個(gè)流程，高質(zhì)量的完成每個(gè)零件的配制工作。由于只需要在主控計(jì)算機(jī)中輸入相應(yīng)的檢測(cè)技術(shù)，便可以進(jìn)行有效的分析，這在一定程度上降低了人工的作業(yè)成本，也能夠及時(shí)避免問(wèn)題的發(fā)生。

4 檢測(cè)技術(shù)在自動(dòng)化機(jī)械制造系統(tǒng)中運(yùn)用的注意事項(xiàng)

在自動(dòng)化機(jī)械制造系統(tǒng)中運(yùn)用檢測(cè)技術(shù)，應(yīng)當(dāng)注意以下幾點(diǎn)：①要充分發(fā)揮人工智能技術(shù)、智能傳感技術(shù)，可打造完善的專(zhuān)家檢測(cè)系統(tǒng)?；诖?，有利于針對(duì)機(jī)械制造產(chǎn)品生產(chǎn)中各類(lèi)問(wèn)題實(shí)施有效的解決措施，可通過(guò)解釋、控制、預(yù)測(cè)來(lái)進(jìn)行事前把控，并且在事中及時(shí)診斷出問(wèn)題，進(jìn)行科學(xué)的故障分析，并做好修復(fù)工作；②不斷地提升自動(dòng)化系統(tǒng)控制技術(shù)，應(yīng)當(dāng)有效利用計(jì)算機(jī)信息技術(shù)，將云計(jì)算、云儲(chǔ)存等技術(shù)，有效應(yīng)用于自動(dòng)化機(jī)械制造中，通過(guò)大數(shù)據(jù)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)高效的檢測(cè)工作，不斷地創(chuàng)新機(jī)械制造技術(shù)；③創(chuàng)新檢測(cè)技術(shù)，提高檢測(cè)技術(shù)的自動(dòng)化水平。應(yīng)當(dāng)轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的檢測(cè)技術(shù)，使用更為科學(xué)的檢測(cè)方式，減少人工檢測(cè)成本，將檢測(cè)工作和設(shè)備生產(chǎn)同時(shí)進(jìn)行，以便于提高檢測(cè)效率，降低檢測(cè)工作中的人為失誤。

5 結(jié)束語(yǔ)

應(yīng)當(dāng)重視自動(dòng)化機(jī)械制造系統(tǒng)中的檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用，需及時(shí)發(fā)現(xiàn)當(dāng)前檢測(cè)工作中的問(wèn)題，充分發(fā)揮現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，將大數(shù)據(jù)技術(shù)、計(jì)算機(jī)信息技術(shù)等有效融合于自動(dòng)化機(jī)械制造系統(tǒng)中，不斷地創(chuàng)新檢測(cè)方法，以提高檢測(cè)技術(shù)的自動(dòng)化水平和檢測(cè)的可靠性，保障機(jī)械制造檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，確保機(jī)械制造產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的生產(chǎn)要求，推動(dòng)機(jī)械制造行業(yè)的大力發(fā)展。