1 直線度檢測基準選定

直線度誤差是指被測實際線對理想直線的變動量,可分為給定平面內的直線度誤差,給定方向的直線度誤差和任意方向的直線度誤差。按照國家電梯t型導軌檢驗規則和有關行業標準規定,導軌的直線度檢驗主要針對導軌的導向面和頂面。

電梯導軌直線度檢測的基本思想是沿導軌表面的工件長度方向的各個點上采集一組數據,并根據導軌直線度誤差評定標準來進行誤差值評定,以確定該表面的直線度誤差值,其中最重要的問題就是基準的確定。

目前對于基準選定主要有兩個原則:一種是通過誤差分離技術來消除基準誤差;另一種是選擇基準導軌作為測量基準。

1.1 誤差分離法

自上世紀80年代起,隨著精密加工和納米加工技術的發展,對直線度誤差檢測的精度要求越來越高。誤差分離技術(est-errorseparation techniques)是一種近幾十年里發展起來的極有潛力的新技術,est應用于直線度誤差測量可將標準量的誤差和被測量的誤差分離開來,既提高了測量精度又提高了測量效率。

1.2 基準導軌法

基準導軌法是建立在基準精確條件下的直接測量方法,基準導軌法測量每一個面只需要安裝一只傳感器,直接讀出傳感器讀數值進行直線度評定,這種方法對基準導軌的要求比較高,一般來說,對于長導軌檢測需要基準導軌的直線度值在40μm/m以下,以免累積誤差過大而影響測量直線度的精度。

2 電梯導軌直線度自動檢測系統方案

企業要求檢測系統檢測t型電梯導軌一個側面和頂面,電梯導軌輸送機構—物流架將導軌輸送到檢測位置上,首先檢測系統對導軌側面進行檢測,側面檢測完畢之后,物流架將導軌翻轉900,然后檢測系統對其頂面進行檢測。

選用高精度導軌作為系統的基準軌道,高精度基準導軌、滑塊、齒輪、齒條及伺服電機等組成傳感器橫向驅動機構。ccd激光位移傳感器安裝在傳感器橫向驅動機構滑塊上,驅動機構帶動傳感器沿與基準導軌平行的方向以一定的速度移動。

電梯導軌直線度自動檢測系統的檢測過程(側面)為:首先物流架將導軌輸送到檢測位置發出側面開始檢測信號,工控機接收到信號后,發出傳感器縱向驅動機構前移指令,步進電機1啟動,ccd激光位移傳感器由起始位置向前移動,移動一段距離后,驅動機構停止,該距離和導軌工件尺寸大小有關。然后工控機發出傳感器橫向驅動機構移動指令,伺服電機啟動,ccd激光位移傳感器沿基準導軌方向水平平穩移動(正向移動 ),傳感器開始工作 ,測量激光探頭與電梯導軌側面之間的距離,并輸出電壓模擬信號,在傳感器移動過程中,工控機通過多功能數據采集卡以一定的時間間隔采集傳感器輸出的距離信號,經過一定的數據處理,將該距離信號以實時曲線的形式在工控機顯示器上顯示。

頂面檢測過程:物流架將導軌翻轉900之后發出翻轉完畢、頂面開始檢測信號,工控機接收到信號后,發出傳感器橫向驅動機構反向啟動指令,伺服電機反向啟動,驅動機構帶著傳感器沿工作臺水平平穩移動(反向移動),工控機和ccd激光位移傳感器工作過程同在側面檢測中其工作過程類似,ccd激光位移傳感器移動到電梯導軌頂面的末端時,由到位開關反饋到位信號,工控機接收到該反饋信號,發出驅動機構停止命令,伺服電機停止,工控機通過數據處理計算出導軌側面和頂面的直線度,判斷導軌合格與否。若導軌檢測合格,工控機發出噴碼機驅動機構移動指令(正向),步進電機2啟動,噴碼機噴印頭水平移動到導軌規定位置,工控機發出噴寫指令,噴碼機噴印頭在導軌相應位置噴寫標記,噴寫完畢,工控機發出噴碼機驅動機構回移指令(反向),噴碼機噴印頭歸位,完成標記噴寫指令;反之,若導軌檢測不合格,工控機發出不合格指令,機柜上的聲光報警器報警2s,頂面檢測結束,這樣就完成了一個導軌工件的檢測。以后的導軌檢測過程為上述檢測過程的重復。

3 系統人機界面及功能模塊的設計

3.1 用戶管理模塊

用戶管理模塊主要用于系統用戶的創建、刪除、修改,系統用戶分管理員和操作員。系統管理員的權限大于操作員,系統管理員可以操作本檢測系統的所有功能菜單,可以創建新的用戶,可以刪除用戶,修改個人密碼,進行系統參數設置,數據庫清空,日志查詢、清空等操作;操作員的權限相對小一點,可以進行數據庫信息查詢,修改個人密碼,可以查看系統參數但不能進行設置等,管理員和操作員都可以進行系統檢測工作。進入系統時,需進行用戶身份驗證,對于不同的用戶,在登錄成功后,系統會自動按照他擁有的權限,對系統中一些按鈕進行處理,若是操作員用戶,不是操作員權限范圍內的按鈕則禁用,如參數設置按鈕將變灰。

3.2 參數設置模塊

電梯導軌直線度自動檢測系統的參數設置主要完成傳感器的采樣時間間隔和電梯導軌直線度檢測的工藝參數設置。傳感器的技術參數包括傳感器的采樣頻率;電梯導軌直線度檢測系統參數包括導軌b/a允許最大值、導軌整長允許最大彎曲值、500～允許最大彎曲值、中心處允許最大彎曲值、導軌的型號、初始編號、長度大小、是否噴碼。直線度b/a及彎曲允許值是指判定待檢測工件合格與否的標準;系統采樣間隔用于設定系統采樣間隔時間,采樣間隔設定后系統會按照設定的時間間隔采集測量數據。

3.3 自動檢測控制模塊

自動檢測控制模塊的功能是根據預先設定的檢測參數進行電梯導軌直線度的自動檢測控制,根據需要能夠實現測量的繼續、停止等功能,板卡與伺服單元的命令輸入輸出是整個自動檢測控制過程中比較重要的部分,它關系到系統軟件能否按照板卡的輸出信號有效的控制測量工作臺,能否有效的采集數據等操作,因此在軟件中對板卡命令字的寫入對伺服單元工作時序的安排非常重要,自動檢測控制模塊是系統的核心部分。

參考文獻

[1] 李增健 .電梯導軌生產技術研究 [j].中國電梯,2008,19(23):32～37.

[2] 王培昌 ,常治學 .電梯導軌直線度和扭曲度檢驗系統的研制[j].光電子·激光,2008,19(4):518～520.

[3] 王燕燕 ,張軍峰 .est法測量機床導軌直線度的虛擬測量儀[j].工藝與檢測,20 09, 3:9 7～99 .

[4] 黃正義.電梯導軌測量及測量誤差分析[j].中國電梯 ,2006,17(17):44～46 .

本文作者：羅 鋒(上饒市特檢中心 江西上饒 334000)