专利名称：刹车片质量检测控制装置，其使用方法及应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种刹车片质量检测的控制装置，特别是一种盘式刹车片的质量检测的控制装置。
背景技术：
随着科学技术的发展，汽车工业也在不断地进步，汽车逐渐成为人们生活中的必需品，汽车的安全性也日益成为人们关注的焦点，刹车片是汽车刹车系统中极为关键的安全零件，在每年发生的交通事故中很大一部分都是由于刹车失灵造成的，这与刹车片的质量有直接的关系。由于刹车片材料在混合过程中由于操作不当或搅拌工艺不合理，先进性比较差，从而导致混合不均勻，掺杂入空气，在刹车片中形成空洞。这种空洞的大小往往在 0. 5 2. 5mm之间，空洞的数量有几十个甚至上百个，在通常的质量检验过程中难以检测到这些空洞，而这些空洞带来的危害是巨大的，使刹车片的耐磨性明显下降，导热性系数降低，严重影响刹车片的使用寿命。传统的刹车片检测方法是采用人工检测，通常是由经验丰富的工人用榔头对刹车片各部位进行敲击，这种方法存在很多的缺陷，误差比较大，各种因素对工人的影响很大，会导致检测结果不正确，并且这种检测方法费时、费力。正是由于传统检测方法存在以上各种缺点，使得许多刹车片生产厂家忽略对刹车片出厂质量的检测， 一方面是因为这种检测方法费事，会延长生产周期，从而增加生产成本，另一方面，传统的检测方法对工人的技术要求高，工人长时间工作易疲劳，难以保证检测结果的正确性。
发明内容
为了克服以上缺陷，本发明采用全自动的方式取代人工检测，提供一种新型的刹车片质量检测控制装置，使刹车片检测装置能够高效、准确地检测出次品刹车片极大的提高了工作效率，保证了检测质量。为解决上述技术问题，本发明提供了一种刹车片质量检测控制装置，其包括工控机，用于对音频采集器采集的音频信号进行分析处理，与标准音频进行比对， 判断所述待检测的刹车片的质量；隔音室，在所述隔音室中进行所述待检测的刹车片的质量检测；刹车片输送部件，其用于将所述待检测的刹车片输送到所述隔音室的检测位置；次品筛选部件，其用于将存在质量问题的刹车片放入次品排除区；音频发生部件，其用于使所述待检测的刹车片产生音频信号；音频采集器，其用于采集所述音频发生部件产生的音频信号并将其传送给所述工控机进行分析处理；可编程逻辑控制器(PLC)，用于通过输入输出信号控制所述音频发生部件，所述刹车片输送部件，所述次品筛选部件的工作，实现所述待检测的刹车片在所述隔音室内正确的检测位置进行质量检测，产生音频信号；所述可编程逻辑控制器(PLC)还用于接收所述工控机产生的质量反馈信号，控制所述刹车片质量的筛选。其中，所述刹车片输送部件进一步包括传送带，其用于将所述待检测的刹车片水平输送入所述隔音室的适当位置；传送带步进电机，其用于为所述传送带提供驱动力；上推汽缸，其用于将所述待检测的刹车片垂直输送到所述音频发生部件所在的检测位置；第一电磁阀，通过所述可编程逻辑控制器(PLC)控制所述第一电磁阀的通断实现所述上推汽缸的上升和下降，将所述待检测的刹车片输送到所述音频发生部件所在的检测位置；空气压缩机，其用于为所述上推汽缸提供动力；刹车片位置检测部件，其用于检测所述待检测的刹车片是否在所述隔音室的适当位置以及在所述音频发生部件所在的检测位置，并将信息反馈给所述可编程逻辑控制器 (PLC)，由所述可编程逻辑控制器(PLC)控制所述传送带步进电机和所述第一电磁阀的运行，进而控制所述传送带和所述上推汽缸将所述待检测的刹车片准确输送到所述音频发生部件所在的检测位置。其中，所述次品筛选部件进一步包括次品筛选气缸、第二电磁阀和用于为所述次品筛选气缸提供动力的空气压缩机，通过所述工控机对所述待检测的刹车片进行质量检测，当出现次品时，所述工控机将信号反馈给所述可编程逻辑控制器(PLC)，由所述可编程逻辑控制器(PLC)控制所述第二电磁阀的通断，进而控制所述次品筛选汽缸将存在质量问题的刹车片放入次品排除区。其中，所述音频发生部件包括电磁铁，其用于实现敲击锤的敲击运动，通过控制所述电磁铁的通断控制所述敲击锤敲击的时间；敲击锤，其用于敲击所述待检测刹车片，从而产生音频；敲击锤支架，其为U型槽形状，所述电磁铁安装在所述U型敲击锤支架的U型端底部；敲击锤支架直线步进电机，其通过接收所述可编程逻辑控制器(PLC)的信号控制所述敲击锤在所述敲击锤支架的带动下，实现位置的调整。其中，所述音频采集器采用驻极体振动膜采集声音。其中，所述刹车片位置检测部件为3个，第一刹车片位置检测部件的位置位于所述隔音室内，第二刹车片位置检测部件的位置位于所述音频发生部件上，第三刹车片位置检测部件的位置位于所述次品筛选气缸前侧。其中，所述敲击锤和所述电磁铁的个数为6-8个，通过对这6-8个电磁铁进行顺序通断电，利用其吸合实现敲击锤的顺序敲击。为解决上述技术问题，本发明还提供了一种刹车片质量检测控制装置，其包括工控机，用于对音频采集器采集的音频信号进行分析处理，与标准音频进行比对， 判断所述待检测的刹车片的质量；隔音室，在所述隔音室中进行所述待检测的刹车片的质量检测；传送带，其用于将所述待检测的刹车片水平输送入所述隔音室的适当位置；
传送带步进电机，其用于为所述传送带提供驱动力；上推汽缸，其用于将所述待检测的刹车片垂直输送到音频发生部件所在的检测位置；第一电磁阀，通过所述可编程逻辑控制器(PLC)控制所述第一电磁阀的通断实现所述上推汽缸的上升和下降，将所述待检测的刹车片输送到检测位置；次品筛选气缸，其用于将存在质量问题的刹车片输送到次品排除区；第二电磁阀，通过所述可编程逻辑控制器(PLC)控制所述第二电磁阀的通断进而控制所述次品筛选汽缸将存在质量问题的刹车片放入次品排除区；空气压缩机，其用于为所述上推汽缸和所述次品筛选气缸提供动力；第一刹车片位置检测部件，用于判断所述传送带是否将所述待检测的刹车片送入所述隔音室的指定位置；第二刹车片位置检测部件，用于判断所述上推气缸是否将所述待检测的刹车片送入所述音频发生部件所在的检测位置；第三刹车片位置检测部件，用于检测是否有次品到达其所在的位置；电磁铁，其用于实现敲击锤的敲击运动，通过控制所述电磁铁的通断控制所述敲击锤敲击的时间；敲击锤，其用于敲击所述待检测刹车片，从而产生音频；敲击锤支架，其为U型槽形状，所述电磁铁安装在所述U型敲击锤支架的U型端底部；敲击锤支架直线步进电机，其通过接收所述可编程逻辑控制器(PLC)的信号控制所述敲击锤在所述敲击锤支架的带动下，实现位置的调整；音频采集器，其用于采集所述音频发生部件产生的音频信号并将其传送给所述工控机进行分析处理；可编程逻辑控制器(PLC)，用于通过输入输出信号控制第一刹车片位置检测部件、 第二刹车片位置检测部件、第三刹车片位置检测部件、敲击锤支架直线步进电机、电磁铁、 第一电磁阀、第二电磁阀、传送带步进电机的运行实现所述待检测的刹车片在所述隔音室内正确的检测位置进行质量检测，产生音频信号，将信号传递给所述音频采集器，并接受来自所述工控机的信号；所述可编程逻辑控制器(PLC)还用于接收所述工控机产生的质量反馈信号，控制所述刹车片质量的筛选。为解决上述技术问题，本发明还提供了采用上述刹车片质量检测控制装置进行刹车片质量检测的方法，其包括第一步，经过缜密加工，获得符合工业需求的标准刹车片，采用所述刹车片质量检测控制装置采集其音频，获得标准音频的范围；第二步，通过将待检测的刹车片输送入所述刹车片质量检测控制装置，通过比较其产生的音频与所述标准刹车片的音频，如果所述待检测的刹车片的音频低于所述标准刹车片的音频，则说明所述待检测的刹车片中含有孔，是次品。本发明还提供了上述刹车片质量检测控制装置或所述的质量检测方法在车辆制造加工过程中的应用。
本发明有益的技术效果在于相对于现有技术中采用人工的方式检测刹车片质量，本发明采用全自动的方式取代人工检测，提供一种新型的刹车片质量检测控制装置，使刹车片检测装置能够高效、准确地检测出次品刹车片极大的提高了工作效率，保证了检测质量。
图1为刹车片质量检测控制装置的原理图；图2为PLC控制原理图；图3为PLC与传送带步进电机的连接方式图；图4为次品筛选气缸对次品判断的流程图；图5为PLC与敲击锤支架直线步进电机的连接方式图。
具体实施例方式本发明提供了一种刹车片质量检测控制装置，其包括工控机，其为上位机，用于对音频采集器采集的音频信号进行分析处理，与标准音频进行比对，判断所述待检测的刹车片的质量；隔音室，在所述隔音室中进行所述待检测的刹车片的质量检测，从而产生音频；刹车片输送部件，其用于将所述待检测的刹车片输送到所述隔音室的检测位置；次品筛选部件，其用于将存在质量问题的刹车片放入次品排除区；音频发生部件，其用于使所述待检测的刹车片产生音频信号；音频采集器，其用于采集所述音频发生部件产生的音频信号并将其传送给所述工控机进行分析处理；可编程逻辑控制器(PLC)，其为下位机，用于通过输入输出信号控制所述音频发生部件，所述刹车片输送部件，所述次品筛选部件的工作，实现所述待检测的刹车片在所述隔音室内正确的检测位置进行质量检测，产生音频信号；所述可编程逻辑控制器(PLC)还用于接收所述工控机产生的质量反馈信号，控制所述刹车片质量的筛选。进一步，所述刹车片质量检测控制装置仅由上述部件构成。上位机是指人可以直接发出操控命令的计算机，一般是PC，屏幕上显示各种信号变化(液压，水位，温度等)。下位机是直接控制设备获取设备状况的计算机，一般是PLC/ 单片机之类的。上位机发出的命令首先给下位机，下位机再根据此命令解释成相应时序信号直接控制相应设备。下位机不时读取设备状态数据(一般为模拟量)，转换成数字信号反馈给上位机。其中，所述刹车片输送部件进一步包括传送带，其用于将所述待检测的刹车片水平输送入所述隔音室的适当位置，该位置为所述音频发生部件的下方；传送带步进电机，其用于为所述传送带提供驱动力；上推汽缸，其用于将水平输送到所述隔音室适当位置的所述待检测的刹车片垂直输送到所述音频发生部件所在的检测位置；
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第一电磁阀，通过所述可编程逻辑控制器(PLC)控制所述第一电磁阀的通断实现所述上推汽缸的上升和下降，将所述待检测的刹车片输送到所述音频发生部件所在的检测位置；空气压缩机，其用于为所述上推汽缸提供动力；刹车片位置检测部件，其用于检测所述待检测的刹车片是否在所述隔音室的适当位置以及在所述音频发生部件所在的检测位置，并将信息反馈给所述可编程逻辑控制器 (PLC)，由所述可编程逻辑控制器(PLC)控制所述传送带步进电机和所述第一电磁阀的运行，进而控制所述传送带和所述上推汽缸将所述待检测的刹车片准确输送到所述音频发生部件所在的检测位置。进一步，所述刹车片输送部件仅由上述部件构成。其中，所述第一电磁阀优选为三口两位的电磁阀，初始状态为常闭。其中，通过控制第一电磁阀的左、右位接通和断开，使上推气缸完成上推和下降的动作，将刹车片送到指定的检测位置，并在检测完成后复位。其中，所述次品筛选部件进一步包括次品筛选气缸、第二电磁阀和用于为所述次品筛选气缸提供动力的空气压缩机，通过所述工控机对所述待检测的刹车片进行质量检测，当出现次品时，所述工控机将信号反馈给所述可编程逻辑控制器(PLC)，由所述可编程逻辑控制器(PLC)控制所述第二电磁阀的通断，进而控制所述次品筛选汽缸将存在质量问题的刹车片放入次品排除区。其中，通过接通和断开第二电磁阀，控制次品筛选气缸活塞杆的运动，从而完成次品的筛选过程。其中，所述刹车片输送部件和所述次品筛选部件的空气压缩机可以相同，也可以不同。其中，所述刹车片位置检测部件优选为3个，第一刹车片位置检测部件用于判断所述传送带是否将所述待检测的刹车片送入所述隔音室的指定位置，所述第一刹车片检测部件将判断的信息反馈给所述可编程逻辑控制器(PLC)并由所述可编程逻辑控制器(PLC) 控制所述传动带步进电机运行，进而控制所述传送带的运动与停止；第二刹车片位置检测部件用于判断所述上推气缸是否将所述待检测的刹车片送入所述音频发生部件所在的检测位置，所述第二刹车片检测部件将判断的信息反馈给所述可编程逻辑控制器(PLC)并由所述可编程逻辑控制器(PLC)控制所述上推气缸的运动与停止；第三刹车片位置检测部件用于检测是否有次品到达其所在的位置，当有次品到达，所述第三刹车片位置检测部件将信号反馈给所述可编程逻辑控制器(PLC)并由所述可编程逻辑控制器(PLC)控制所述次品筛选气缸的运动与停止。其中，所述第一刹车片位置检测部件的位置位于所述隔音室内，所述第二刹车片位置检测部件的位置位于所述音频发生部件上，所述第三刹车片位置检测部件的位置位于所述次品筛选气缸前侧。其中所述刹车片位置检测部件优选为红外位置检测装置，当所述刹车片经过所述红外位置检测装置，切断所述红外位置检测装置的红外线，所述红外线位置检测装置向所述可编程逻辑控制器(PLC)发出信号。其中，所述第二电磁阀优选为三口两位的电磁阀，初始状态为常闭。
其中，所述音频发生部件包括电磁铁，其用于实现敲击锤的敲击运动，通过控制所述电磁铁的通断控制所述敲击锤敲击的时间；敲击锤，其用于敲击所述待检测刹车片，从而产生音频； 敲击锤支架，其为U型槽形状，所述电磁铁安装在所述U型敲击锤支架的U型端底部；敲击锤支架直线步进电机，其通过接收所述可编程逻辑控制器(PLC)的信号控制所述敲击锤在所述敲击锤支架的带动下，实现位置的调整。进一步，所述音频发生部件仅由上述部件构成。其中，所述敲击锤和所述电磁铁的个数优选为6-8个，通过对这6-8个电磁铁进行顺序通断电，利用其吸合实现敲击锤的顺序敲击。其中，所述电磁铁优选为额定电压为DC12V-14V，行程为5mm-7mm，当通电电压达到10. 5V时开始动作的电磁铁，更进一步优选东莞市石碣锐意电子厂生产的MK0994型电磁铁，该电磁铁的额定电压为DC12V，行程为5mm，当通电电压达到10. 5V时开始动作，启动灵活。其中，所述音频采集器采用驻极体振动膜采集声音，所述驻极体振动膜是一片极薄的塑料膜片，其中一面具有纯金薄膜，经过高压电场驻极后，所述驻极体振动膜的两面分别驻有异性电荷，具有金薄膜的面向外，与金属外壳相连通，另一面与金属极板之间用薄的绝缘衬圈隔离开，这样，纯金薄膜与金属极板之间就形成一个电容。当驻极体振动膜遇到声波振动时，引起电容两端的电场发生变化，从而产生了随声波变化而变化的交变电压。由于输出信号是μ ν级，需要经过声音数据采集器处理后传送给工控机。本发明还提供了一种刹车片质量检测控制装置，包括工控机，其为上位机，用于对音频采集器采集的音频信号进行分析处理，与标准音频进行比对，判断所述待检测的刹车片的质量；隔音室，在所述隔音室中进行所述待检测的刹车片的质量检测，从而产生音频；传送带，其用于将所述待检测的刹车片水平输送入所述隔音室的适当位置，该位置为所述音频发生部件的下方；传送带步进电机，其用于为所述传送带提供驱动力；上推汽缸，其用于将水平输送到所述隔音室适当位置的所述待检测的刹车片输送到音频发生部件所在的检测位置；第一电磁阀，通过所述可编程逻辑控制器(PLC)控制所述第一电磁阀的通断实现所述上推汽缸的上升和下降，将所述待检测的刹车片输送到检测位置；次品筛选气缸，其用于将存在质量问题的刹车片输送到次品排除区；第二电磁阀，通过所述可编程逻辑控制器(PLC)控制所述第二电磁阀的通断进而控制所述次品筛选汽缸将存在质量问题的刹车片放入次品排除区；空气压缩机，其用于为所述上推汽缸和所述次品筛选气缸提供动力；第一刹车片位置检测部件，用于判断所述传送带是否将所述待检测的刹车片送入所述隔音室的指定位置；第二刹车片位置检测部件，用于判断所述上推气缸是否将所述待检测的刹车片送入所述音频发生部件所在的检测位置；第三刹车片位置检测部件，用于检测是否有次品到达其所在的位置；电磁铁，其用于实现敲击锤的敲击运动，通过控制所述电磁铁的通断控制所述敲击锤敲击的时间；敲击锤，其用于敲击所述待检测刹车片，从而产生音频；敲击锤支架，其为U型槽形状，所述电磁铁安装在所述U型敲击锤支架的U型端底部；敲击锤支架直线步进电机，其通过接收所述可编程逻辑控制器(PLC)的信号控制所述敲击锤在所述敲击锤支架的带动下，实现位置的调整；音频采集器，其用于采集所述音频发生部件产生的音频信号并将其传送给所述工控机进行分析处理；可编程逻辑控制器(PLC)，用于通过输入输出信号控制第一刹车片位置检测部件、 第二刹车片位置检测部件、第三刹车片位置检测部件、敲击锤支架直线步进电机、电磁铁、 第一电磁阀、第二电磁阀、传送带步进电机的运行实现所述待检测的刹车片在所述隔音室内正确的检测位置进行质量检测，产生音频信号，将信号传递给所述音频采集器，并接受来自所述工控机的信号；所述可编程逻辑控制器(PLC)还用于接收所述工控机产生的质量反馈信号，控制所述刹车片质量的筛选。其中，所述第一刹车片的位置位于所述隔音室内，所述第二刹车片检测部件的位置位于所述音频发生部件上，所述第三刹车片检测部件的位置位于所述次品筛选气缸前侧次品筛选部件，其用于将存在质量问题的刹车片放入次品排除区。其中所述刹车片位置检测部件优选为红外位置检测装置，当所述刹车片经过所述红外位置检测装置，切断所述红外位置检测装置的红外线，所述红外线位置检测装置向所述可编程逻辑控制器(PLC)发出信号。其中，所述音频采集器采用驻极体振动膜采集声音，所述驻极体振动膜是一片极薄的塑料膜片，其中一面具有纯金薄膜，经过高压电场驻极后，所述驻极体振动膜的两面分别驻有异性电荷，具有金薄膜的面向外，与金属外壳相连通，另一面与金属极板之间用薄的绝缘衬圈隔离开，这样，纯金薄膜与金属极板之间就形成一个电容。当驻极体振动膜遇到声波振动时，引起电容两端的电场发生变化，从而产生了随声波变化而变化的交变电压。由于输出信号是μ ν级，需要经过声音数据采集器处理后传送给工控机。本发明还提供了采用上述刹车片质量检测控制装置进行刹车片质量检测的方法， 其包括第一步，经过缜密加工，获得符合工业需求的标准刹车片，采用上述刹车片质量检测控制装置采集其音频，获得标准音频的范围；第二步，通过将待检测的刹车片输送入上述的刹车片质量检测控制装置，通过比较其产生的音频与所述标准刹车片的音频，如果所述待检测的刹车片的音频低于所述标准刹车片的音频，则说明所述待检测的刹车片中含有孔，是次品。其中，所述标准频率的范围优选为4kHz-6kHz。其中，所述质量检测的方法，进一步还包括第三步，当所述待检测的刹车片为次
11品，所述刹车片质量检测控制装置将其输送入次品排除区，当所述待检测的刹车片质量符合要求时，所述刹车片质量检测控制装置将其输送入仓库。本发明还提供了上述刹车片质量检测控制装置或采用该装置进行刹车片质量检测方法在车辆制造加工过程中的应用。以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。首先经过缜密地加工获得的标准的刹车片，通过敲击采集其声音的频率，并根据多次试验确定出一个标准频率范围，标准频率范围在4kHz-6kHz之间。刹车片质量检测控制装置的原理图如图1所示，采用工控机作为上位机，对音频采集器采集进来的音频信号进行分析处理，跟标准音频进行对比，从而得出刹车片质量的好坏。采用可编程逻辑控制器PLC作为下位机对传送带步进电机、第一电磁阀、第二电磁阀、空气压缩机进行控制，并根据位置传感器的信号，控制第一电磁阀和第二电磁阀的通断，从而控制上推气缸和次品筛选气缸的运动。图1中所述的各单元，在下面的技术分析中分别详细的加以论述。可编程逻辑控制器PLC的控制原理图如图2所示。PLC通过接收红外传感器传送的信号，来决定各执行机构如何动作，PLC通过向步进电机驱动器发送脉冲信号，控制步进电机的运动，实现刹车片的进给，通过控制固态继电器的通断，来控制电磁阀、电磁铁以及空气压缩机的工作。传送带的运动，传送带作用是将刹车片送到隔音室中，传送带依靠传送带步进电机带动，每次将1个刹车片送入到隔音室中，通过可编程逻辑控制器PLC向传送带步进电机驱动器发送脉冲指令来控制传送带步进电机的运动，传送带步进电机选用的型号为深圳白山机电一体化有限公司生产的BS42HB38-01型步进电机，传送带步进电机驱动器型号选用 DM245M型驱动器，传送带步进电机与可编程逻辑控制器PLC的连接方式如图3所示，其中限流电阻Rl选用510 Ω电阻，限流电阻R2选用820 Ω电阻，DM245M型驱动器的PU+端与 PLC的VCC端连接，PU-端与YO连接，通过YO输出脉冲信号控制步进电机，DM245M型驱动器SM+端与PLC的VCC端连接，SM-端与Y27连接，当Y27为低电平时，驱动器关断电机线圈电流，电机停转。刹车片位置检测装置，刹车片的位置检测是依靠三个红外位置检测装置来实现的，分别是第一红外位置检测装置，第二红外位置检测装置，第三红外位置检测装置。传送带拖动刹车片进入到隔音室后，需要确定刹车片正确的放置位置，此处的定位依据第一红外位置检测装置来判断，当刹车片运动到指定位置时，会挡住第一红外位置检测装置发出的红外线，此刻刹车片已运动到正确的位置，第一红外位置检测装置检测到刹车片会向可编程逻辑控制器PLC输入端Xl发出信号，控制传送带步进电机停止运动；经延时k后，上推气缸活塞带动托板向上运动，当托板托动刹车片上升到合适的敲击位置时，刹车片会挡住安装在敲击锤支架上的第二红外位置检测装置发出的红外线，当第二红外位置检测装置检测到刹车片到达指定位置时，向可编程逻辑控制器PLC的输入端X2发出信号，控制上推气缸停止运动；当检测出刹车片存在质量问题时，需要将次品剔除，此时要将次品准确地停在次品排除区，次品筛选气缸才能可靠地将次品剔除，第三红外位置检测装置安装在次品筛选气缸前侧，当检测出刹车片运动到此位置时，第三红外位置检测装置向可编程逻辑控制器PLC发出信号，可编程逻辑控制器PLC根据检测结果是否为次品和此信号来综合判断是否启动次品筛选气缸，当检测结果为次品并且红外位置检测装置检测到有刹车片通过， 次品筛选气缸的动作，依靠次品筛选气缸前端带动的V型爪将次品刹车片筛选出来，对次品的判断流程图如图4所示。上推气缸，上推气缸的作用是把刹车片放置到正确的敲击位置，保证各敲击锤能够敲击的到准确的位置，从而确保检测的准确度。上推气缸的运动是通过第一电磁阀来控制的，当第一电磁阀接通时，空气压缩机中的压缩空气通过管路进入到上推气缸中，推动活塞向上运动，通过托板带动刹车片向上运动，通过第二红外检测装置判断刹车片上升的位置，当刹车片上升到合适位置时，气缸停止运动。上推气缸的选型为亚德客公司生产的 SC-50x50-20-LB气缸，第一电磁阀选用的型号为亚德客公司生产的3V110-06-NC-DC12，三口两位，初始状态为常闭的电磁阀。检测敲击锤的移动，由于需要检测的不同批次刹车片的形状和大小会发生变化， 需要调节各敲击锤的位置，敲击锤安装在带有U型槽的敲击锤支架上，通过按钮控制敲击锤支架的直线步进电机，可以实现做往复直线运动，敲击锤在敲击锤支架的带动下，实现位置的调整。直线步进电机的选型为海顿21000系列混合式直线步进电机，步进电机的行程为9mm。采用海顿高性能细分驱动器DCM8(^8作为步进电机的驱动器，可编程逻辑控制器PLC与敲击锤支架直线步进电机的连接方式如图5所示，限流电阻R3选用560 Ω电阻， DCM8028驱动器的Ril+端、Dir+端、Ena+端与PLC的VCC端连接，Pul-端与PLC的输出端 Yll连接，通过PLC的输出端Yll向驱动器发出脉冲信号，控制步进电机运动，Dir-端与PLC 的输出端Y21连接，控制步进电机的正反转，当Y21输出高电平时，步进电机正转，当Y21输出低电平时，步进电机反转，Ena-端与PLC的Y30端连接，控制驱动器的工作状态，当PLC的输出端Y30输出高电平时，驱动器工作，当PLC的输出端Y30输出低电平时，驱动器停止工作。敲击锤通过电磁铁的作用实现敲击运动，依次对六个电磁铁进行通断电来实现六个敲击锤按照顺序依次敲击，通过控制电磁铁的通断时间来控制敲击锤敲击的时间。电磁铁选用的为东莞市石碣锐意电子厂生产的MK0994型电磁铁，该电磁铁的额定电压为 DC12V，行程为5mm，当通电电压达到10. 5V时开始动作，启动灵活。电磁铁安装在敲击锤U 型支架的U型端底部侧面。音频信号的采集，音频采集器把采集来的音频传送到工控机中，经过处理与标准音频相对比，当其中有任何一个与标准音频不同时，就判断该刹车片为次品。音频采集器采用驻极体振动膜采集声音，它是一片极薄的塑料膜片，在其中一面蒸发上一层纯金薄膜。然后再经过高压电场驻极后，两面分别驻有异性电荷。膜片的蒸金面向外，与金属外壳相连通。膜片的另一面与金属极板之间用薄的绝缘衬圈隔离开。这样，蒸金膜与金属极板之间就形成一个电容。当驻极体膜片遇到声波振动时，引起电容两端的电场发生变化，从而产生了随声波变化而变化的交变电压。由于输出信号是μ V级，需要经过声音数据采集器处理后传送给工控机。次品的筛�。奔觳馍渤灯纹肥保ü杀喑搪呒刂破鱌LC控制次品筛选气缸的第二电磁阀动作，通过接通和断开第二电磁阀，控制次品筛选气缸活塞杆的运动，从而完成次品的筛选过程，如若刹车片合格，次品筛选气缸则不会动作，产品将经过传送带送到仓库，只有当检测出为次品时才会动作。PLC的各输入端口分配如表1所示。表 权利要求
1.一种刹车片质量检测控制装置，其特征在于，包括工控机，用于对音频采集器采集的音频信号进行分析处理，与标准音频进行比对，判断所述待检测的刹车片的质量；隔音室，在所述隔音室中进行所述待检测的刹车片的质量检测； 刹车片输送部件，其用于将所述待检测的刹车片输送到所述隔音室的检测位置； 次品筛选部件，其用于将存在质量问题的刹车片放入次品排除区； 音频发生部件，其用于使所述待检测的刹车片产生音频信号； 音频采集器，其用于采集所述音频发生部件产生的音频信号并将其传送给所述工控机进行分析处理；可编程逻辑控制器(PLC)，用于通过输入输出信号控制所述音频发生部件，所述刹车片输送部件，所述次品筛选部件的工作，实现所述待检测的刹车片在所述隔音室内正确的检测位置进行质量检测，产生音频信号；所述可编程逻辑控制器(PLC)还用于接收所述工控机产生的质量反馈信号，控制所述刹车片质量的筛选。
2.如权利要求1所述的刹车片质量检测控制装置，其特征在于所述刹车片输送部件进一步包括传送带，其用于将所述待检测的刹车片水平输送入所述隔音室的适当位置； 传送带步进电机，其用于为所述传送带提供驱动力；上推汽缸，其用于将所述待检测的刹车片垂直输送到所述音频发生部件所在的检测位置；第一电磁阀，通过所述可编程逻辑控制器(PLC)控制所述第一电磁阀的通断实现所述上推汽缸的上升和下降，将所述待检测的刹车片输送到所述音频发生部件所在的检测位置；空气压缩机，其用于为所述上推汽缸提供动力；刹车片位置检测部件，其用于检测所述待检测的刹车片是否在所述隔音室的适当位置以及在所述音频发生部件所在的检测位置，并将信息反馈给所述可编程逻辑控制器(PLC)， 由所述可编程逻辑控制器(PLC)控制所述传送带步进电机和所述第一电磁阀的运行，进而控制所述传送带和所述上推汽缸将所述待检测的刹车片准确输送到所述音频发生部件所在的检测位置。
3.如权利要求1或2所述的刹车片质量检测控制装置，其特征在于，所述次品筛选部件进一步包括次品筛选气缸、第二电磁阀和用于为所述次品筛选气缸提供动力的空气压缩机，通过所述工控机对所述待检测的刹车片进行质量检测，当出现次品时，所述工控机将信号反馈给所述可编程逻辑控制器(PLC)，由所述可编程逻辑控制器(PLC)控制所述第二电磁阀的通断，进而控制所述次品筛选汽缸将存在质量问题的刹车片放入次品排除区。
4.如权利要求1至3所述的刹车片质量检测控制装置，其特征在于，所述音频发生部件包括电磁铁，其用于实现敲击锤的敲击运动，通过控制所述电磁铁的通断控制所述敲击锤敲击的时间；敲击锤，其用于敲击所述待检测刹车片，从而产生音频；敲击锤支架，其为U型槽形状，所述电磁铁安装在所述U型敲击锤支架的U型端底部； 敲击锤支架直线步进电机，其通过接收所述可编程逻辑控制器(PLC)的信号控制所述敲击锤在所述敲击锤支架的带动下，实现位置的调整。
5.如权利要求1至4所述的刹车片质量检测控制装置，其特征在于，所述音频采集器采用驻极体振动膜采集声音。
6.如权利要求1至5所述的刹车片质量检测控制装置，其特征在于，所述刹车片位置检测部件优选为3个，第一刹车片位置检测部件的位置位于所述隔音室内，第二刹车片位置检测部件的位置位于所述音频发生部件上，第三刹车片位置检测部件的位置位于所述次品筛选气缸前侧。
7.如权利要求1至6所述的刹车片质量检测控制装置，其特征在于，所述敲击锤和所述电磁铁的个数优选为6-8个，通过对这6-8个电磁铁进行顺序通断电，利用其吸合实现敲击锤的顺序敲击。
8.一种刹车片质量检测控制装置，其特征在于，包括工控机，用于对音频采集器采集的音频信号进行分析处理，与标准音频进行比对，判断所述待检测的刹车片的质量；隔音室，在所述隔音室中进行所述待检测的刹车片的质量检测； 传送带，其用于将所述待检测的刹车片水平输送入所述隔音室的适当位置； 传送带步进电机，其用于为所述传送带提供驱动力；上推汽缸，其用于将所述待检测的刹车片垂直输送到音频发生部件所在的检测位置； 第一电磁阀，通过所述可编程逻辑控制器(PLC)控制所述第一电磁阀的通断实现所述上推汽缸的上升和下降，将所述待检测的刹车片输送到检测位置；次品筛选气缸，其用于将存在质量问题的刹车片输送到次品排除区； 第二电磁阀，通过所述可编程逻辑控制器(PLC)控制所述第二电磁阀的通断进而控制所述次品筛选汽缸将存在质量问题的刹车片放入次品排除区；空气压缩机，其用于为所述上推汽缸和所述次品筛选气缸提供动力； 第一刹车片位置检测部件，用于判断所述传送带是否将所述待检测的刹车片送入所述隔音室的指定位置；第二刹车片位置检测部件，用于判断所述上推气缸是否将所述待检测的刹车片送入所述音频发生部件所在的检测位置；第三刹车片位置检测部件，用于检测是否有次品到达其所在的位置； 电磁铁，其用于实现敲击锤的敲击运动，通过控制所述电磁铁的通断控制所述敲击锤敲击的时间；敲击锤，其用于敲击所述待检测刹车片，从而产生音频；敲击锤支架，其为U型槽形状，所述电磁铁安装在所述U型敲击锤支架的U型端底部； 敲击锤支架直线步进电机，其通过接收所述可编程逻辑控制器(PLC)的信号控制所述敲击锤在所述敲击锤支架的带动下，实现位置的调整；音频采集器，其用于采集所述音频发生部件产生的音频信号并将其传送给所述工控机进行分析处理；可编程逻辑控制器(PLC)，用于通过输入输出信号控制第一刹车片位置检测部件、第二刹车片位置检测部件、第三刹车片位置检测部件、敲击锤支架直线步进电机、电磁铁、第一电磁阀、第二电磁阀、传送带步进电机的运行实现所述待检测的刹车片在所述隔音室内正确的检测位置进行质量检测，产生音频信号，将信号传递给所述音频采集器，并接受来自所述工控机的信号；所述可编程逻辑控制器(PLC)还用于接收所述工控机产生的质量反馈信号，控制所述刹车片质量的筛选。
9.采用权利要求1至8任一项所述的刹车片质量检测控制装置进行刹车片质量检测的方法，其特征在于，包括第一步，经过缜密加工，获得符合工业需求的标准刹车片，采用所述刹车片质量检测控制装置采集其音频，获得标准音频的范围；第二步，通过将待检测的刹车片输送入所述刹车片质量检测控制装置，通过比较其产生的音频与所述标准刹车片的音频，如果所述待检测的刹车片的音频低于所述标准刹车片的音频，则说明所述待检测的刹车片中含有孔，是次品。
10.权利要求1至8任一项刹车片质量检测控制装置或权利要求9所述的质量检测方法在车辆制造加工过程中的应用。
全文摘要
本发明公开了一种刹车片质量检测控制装置，其包括工控机，隔音室，刹车片输送部件，次品筛选部件，音频发生部件，音频采集器，可编程逻辑控制器(PLC)，可编程逻辑控制器(PLC)通过输入输出信号控制所述音频发生部件，所述刹车片输送部件，所述次品筛选部件的工作，实现所述待检测的刹车片在所述隔音室内正确的检测位置进行质量检测，产生音频信号；所述可编程逻辑控制器(PLC)还用于接收所述工控机产生的质量反馈信号。相对于现有技术中采用人工的方式检测刹车片质量，本发明采用全自动的方式取代人工检测，使刹车片检测装置能够高效、准确地检测出次品刹车片极大的提高了工作效率，保证了检测质量。
文档编号G01N29/04GK102419347SQ201110245359
公开日2012年4月18日 申请日期2011年8月17日 优先权日2011年8月17日
发明者卢从生, 查文炜, 赵杰 申请人:江苏安捷汽车配件有限公司
专业数控铣床产品供应商
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