某活塞分选机的设计开题报告

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1、开题报告某活塞分选机的设计1选题的背景、意义现在，随着科技的快速发展，汽车已越来越多地走进人们的生活，成为人们的代步工具。汽车空调已是汽车车身内部重要装置之一，汽车空调系统是实现对车厢内空气进行制冷、加热、换气和空气净化的装置，它可以为乘车人员提供舒适的乘车环境，降低驾驶员的疲劳强度，提高行车安全。制冷压缩机是汽车空调制冷系统的心脏，而活塞是压缩机的主要配件之一，由于活塞在汽缸内作往复运动，且速度在不断变化，这就产生了很大的惯性力，使活塞受到很大的附加载荷，动力平衡性能差，限制了压缩机转速的提高

2、。活塞在这种恶劣的条件下工作，会产生变形并加速磨损，因此，活塞质量的好坏直接影响空调的质量以及性能，活塞质量检测的提高成为推动汽车行业发展的重要因素[1]。随着技术的提高以及汽车对空调的经济性、环保型和可靠性的要求越来越严格，通常将活塞的外圆设计成中凸变椭圆，其型面是由横向椭圆截面和中凸型线叠加而成[2]。因此，对其型面的检测实际上可以分为横向椭圆截面检测和中凸型线检测两部分[3]。从纵向截面看，其型面呈鼓形；从横截面看，则成椭圆形。如此复杂的外形，给机械加工带来困难，因此对它检测很有必要[4]

3、。有效的检测是其中的关键，将检测的数据进行分析，能够自行发现质量的问题，并分析产生质量问题的原因，这对保证活塞的加工质量具有重要意义[5]。检测系统的优劣，精度的高低以及检测是否灵便都直接关系到活塞出厂的质量，检测活塞装配关系到活塞在汽缸内的装配是否正确[6]-[8]。活塞质量不仅取决于加工质量，而且也取决于检测质量，因此，准确、有效又快速地检测活塞在汽车工业中显得很重要，活塞外径测量能实现对缸套的优化配对[9]。2相关研究的最新成果及动态（1）活塞的接触式检测①基于ISA 总线的活塞自动检测及

4、分选机：该测量机利用浮动测量原理，采用电涡流传感器把待检测活塞规定的三个断面直径尺寸转换为频率信号，用集成芯片8253对频率信号进行F/D转换，再用并行接口芯片8255扩展I/O接口电路，通过ISA总线连接计算机，计算机采集数据，并在处理后输出测量结果，同时输出控制信号控制活塞的分选[10]。②活塞自动检测机的研制：活塞自动检测机共检测活塞外圆直径、外圆椭圆度、环槽槽底直径、外圆型线，销孔直径、压缩高、销孔圆柱度、销孔与活塞外圆的垂直度、活塞重量、气门坑深度等参数。运输料道把活塞送至活塞外圆检测

5、工位，定位块在液压气缸作用下向上升起，并定位活塞，然后由步进电动机驱动来作旋转运动，由电感式传感器测量活塞裙部径向位移信号，信号经A/D转换电路处理后送入计算机，由分析软件进行数据处理[11]。③基于嵌入式系统的活塞外径自动测量及分选系统：该系统主要由被测工件输送子系统、数据采集子系统、工件分选分组子系统以及PC104控制系统组成。被测工件从传送机构输入端进入工件流，按一定速度运行，当控制系统检测到工件到达接近开关时，启动其后的数据采集系统来循环采集数据，直到得到活塞的真实测量值，并存入数据库中

6、。工件到达分选系统时，控制系统通过数据分析以及分组规则，启动相应电磁阀，由分选机将工件送入工件存放架中[12]。（2）活塞的非接触式检测①活塞外圆的非接触式在线检测技术：根据激光干涉原理，采用超精密激光测位仪作为主要测试仪器，把测头安装在刀架上对活塞的中凸变椭圆裙面进行测量，用一台通过RS-232串行口与其相连的计算机来进行数据处理。用回归分析的方法对活塞横截面的测量数据进行处理，用滑动平均方法对活塞的中凸型线进行处理[13]。激光干涉中，采用哈特曼方法检测活塞像差[14]。②智能图像检测在活塞

7、在线分选中的应用：该系统结合VB与智能图像传感器，充分利用VB与智能图像传感器的特点，使检测系统更方便有效。当活塞在传送带上到达触发位时，光电触发器开关触发，智能传感器拍摄图像，对获得的图像进行处理并根据检测结果输出具体操作指令。对同一种活塞，当其在正位以及出现旋转时，系统都能准确快速将其识别出来，VB界面中指示灯为绿色。当检测到的活塞不合格时，扬声器及信号灯报警，VB界面中的指示灯为红色，同时信号分配器输出的指令使PLC控制汽缸完成一次推动，将不合格的活塞分选出[15][16]。③基于CCD的

8、非接触式活塞外圆在位检测系统：测量系统采用投影法来实现对活塞外圆的在位检测，由摄像头、图像采集卡和计算机组成。进行检测时，摄像头和漫反射光源同时移动至相应的测点处停止，然后转动主轴或伺服电动机带动工件和摄像头开始进行中凸型面或椭圆横截面的检测。由于在位检测测量的是由刀具往复运动产生的工件半径缩减量所造成的位置信息，因此，光线通过工件表面的遮挡就会造成一定的变化，这种变化代表了测量点的相应位置信息[17]。3课题的研究内容及拟采取的研究方法（技术路线）、研究难点及预期达到的目标（1）研究内容活塞分