轴承灵活性检测

轴承灵活性自动检测系统的研发可行

性报告

一、 立项的背景和意义

国内目前具有一定规模的轴承生产企业与有2000家，除了少数大型合资企业的加工检测水平正在向国外先进轴承企业看齐外，大部分企业的加工检测水平还相当落后，特别是在产品检测，工艺控制技术方面，基本仍停留在采用传统的手工和半自动机械仪器，人工判断被测件的合格与否，这种方法测量精度低，受人的影响因数较大，判断风险高。随着科学技术的发展，轴承行业对全自动加工机床，自动轴承生产线与装配自动线的广泛使用，使轴承加工质量和效率大大提高，从而对检测技术、质量管理和统计工作提出了更高的要求。其中轴承灵活性检测是产品合格检验中重要的一环，要求实现100%检测，检测速度要符合技术要求，检测数据的处理、检测过程的分析和大容量数据存储查询功能。为此，研发一种自动检测系统是十分必要，能实现自动在线定位，自动检测功能，具备数据自动采集、处理、分析和存储查询功能的全自动检测系统。该系统符合当前我国轴承行业发展的趋势要求，也符合CSC追求生产全自动华和高品质产品的需求。研发成功后将大幅度提高检测的效率和精度，减小劳动力和劳动强度，减少人为失误，提高产品合格率和产品品质。

二、 灵活性检测的必要性

轴承的灵活性检测轴承检测中很重要的一个环节，会花费大量的人力和时间来进行检测。它反映的是一个轴承在装配清洗完后是否合格一个准则。反应在轴承上包括振动不好、清洗不彻底、磨削不合格、轴承配件不好等主要情况。所以轴承的灵活性检测是一个很重要又是必须检测的项目。

三、 灵活性检测的可行性

传统轴承灵活性检测是人工检测，凭检验员的手感的经验来判断好坏，这就存在很大的主观因素，不能很好的对轴承进行灵活性检测，在此基础上设计一台自动检测机是很必要的。

采用气动方式模拟手动方式给待检轴承保持器一个动力，使用光纤光电传感器检测其在固定气压下保持器转过的铆钉数n（或检测相邻两个铆钉的行程时间t），依据旋转不灵活轴承作为样件来设定判断标准。

四、 项目目标和研发内容

1、项目目标

研发一套适合用于中小轴承灵活性在线自动检测系统，确保能100%检测，可提供分析依据，并实现对工序能力的统计、分析，支持大容量数据的存储和查询。

2、项目构成

本项目有硬件系统和软件系统两部分构成。其中硬件系统包含被测件的自动取送定位机构、测量机构、气动机构、数据采集、PLC、触摸屏、输入输出设备及电气控制等。软件系统为专门开发的适用于硬件系统的统计过程系统软件，该软件对检测过程中的质量特性和检测数据进行统计、分析、绘图，并报告过程状态。

3、研发内容

（1）主要原理：自动检测系统运用光纤开关传感器实现在固定气动条件下检测保持器转动的铆钉数n（或是检测两个铆钉之间的行程时间t），通过PLC判断是否合格，并把数据传送至工业计算机，实现检测数据分析、处理和大容量存储查询功能。

（2）工作流程：系统有被测件定位机构抓取并定位被测件，测量机构利用光纤开关传感器对工件保持器铆钉在固定气动条件下转过的数目进行采集，PLC通过RS422把数据显示在触摸屏上，并通过抗干扰隔离传输方式把数据传输到工业计算机，计算机运用统计过程控制软件将检测数据进行处理分析，并将信息通过输出设备显示测量值和实时统计图表，并可通过系统终端设备设定和查询相关测量数据并作图表分析。流程图如下： 光纤检测 信号 数据采集 PLC 工控机 触摸屏

报表显示及数据查询

（3）系统主要技术参数： 测量节拍：≤ 10 秒

测量显示值精度：n≥1或t≥0.01ms； 重复测量精度：n≥1或t≥0.05ms； 存储容量100GB； 采样频率：≤10Hz； （4）自动数据采集如图： 1路传感器信号 0和1信号 C235高数计数器 Fx-301g 光纤放大器 RS422通信 RS232通信 工控机 触摸屏

PLC 触摸屏 显示 LCD 显示器

硬件指标如下表：

功能单元 数字信号采集单Fx300 senes 数量 1 元 三菱PLC 1 QX-60MR 反应速度 最大显示 采样频率 输入输出点数 通讯接口 三菱触摸屏 1 GT1150-QBBD-C 尺寸 像素 电压 内存 颜色 数字输出单元 1 继电器输出 光电隔离输出 通信单元 1 Rs485 RS232 RS422 电源单元 1 波特率 波特率 波特率 电压 电流 负载能力 35μs 9999 ≤10Hz 60 Rs422、RS232 5.7英寸 320*240 DC24V 3MB STN单色晶体 AC220V/3A DC24V/100mA 9600BPS 9600BPS 9600BPS DC9V ~24V 500mA 型号 Fx-301 性能 输入方式 参数 单端输入 备注 接PLC高数计数器C235 参数自行设置 白/青 半双工 半双工 双工 MAX

五、 关键技术和解决技术的途径

1、被测件的快速取送和定位机构的设计

为达到被测件取送无误、定位准确和节拍控制，选定的方案是利用输送带、光电开关和W型块通过气缸快速取送定位，动作速度快，加上PLC延时控制精确，反应时间短，而传送带输送是连续的，因此，可大大缩短取送定位的时间。

2、 被测件保持器铆钉数目n（或相邻两个铆钉之间行程时间t） 选用日本松下设计的一款光纤传感器来检测n或t，光纤传感器

的反应速度是35μs，而被测件的速度在ms级，很容易测得。

六、 经费预算

项目的主要开支：

1、 前期调研大概2000元； 2、 PLC：3000-5000元之间； 3、 触摸屏：3000元左右； 4、 传感器：2000元左右；

5、 光电开关若干：大约2000元； 6、 工控机：8000元左右； 7、 气缸：1000元左右；

8、 各种继电器盒变压器：3000元左右； 9、 材料费：2000元左右； 10、其他：大约2000元。

七、 进度与目标

2014年6月-2014年8月 项目调研

2014年9月-2014年11月 研制出单台样机，并试验 2014年12月-2015年4月 研制出整个检测系统，并调试 2015年5月 全面使用该系统

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