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在线检测解决方案

2017-12-23

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在线检测就是通过直接安装在生产线上的设备,利用软测量技术实时检测、实时反馈,以便更好地指导生产,减少不必要的浪费。

工业过程常常伴随着物理化学反应、生化反应、相变过程及物质和能量的转移和传递,往往是一个十分复杂的工业大系统,其本身就存在大量的不确定性和非线性因素;通常伴随着十分苛刻的生产条件或环境,如高温、高压、低温、真空、高粉尘和高湿度,有时甚至存在易燃、易爆或有毒物质,生产的安全性要求较高;强调生产过程的实时性、整体性,各生产装置间存在复杂的耦合、制约关系,要求从全局协调,以求整个生产装置运行平稳、高效。这种种复杂特性使得在工业过程中很难建立起准确的数学模型。

近年来,随着科学技术的迅猛发展和市场竞争的日益激烈,为了保证产品的质量和经济效益,先进控制和优化控制纷纷被应用于工业过程中。然而,不管是在先进控制策略的应用过程中还是对产品质量的直接控制过程中,一个最棘手的问题就是难以对产品的质量变量进行在线实时测量。受工艺、技术或者经济的限制,一些重要的过程参数和质量指标难以甚至无法通过硬件传感器在线检测。目前,生产过程中通常采用定时离线分析的方法,即每几小时采样一次,送化验室进行人工分析,然后根据分析值来指导生产。由于时间滞后大,因此远远不能满足在线控制的要求。

在线检测技术正是为了解决这类变量的实时测量和控制问题而逐渐发展起来的。在线检测技术,根源于推理控制中的推理估计器,即采集某些容易测量的变量(也称二次变量或辅助变量),并构造一个以这些易测变量为输入的数学模型来估计难测的主要变量(也称主导变量)。从而为过程控制、质量控制、过程管理与决策等提供支持,也为进一步实现质量控制和过程优化奠定基础。在线连续检测技术已是现代流程工业和过程控制领域关键技术之一,它的成功应用将极大地推动在线质量控制和各种先进控制策略的实施,使生产过程控制得更加理想,像浓度、粘度、分子量、转化率、比值、液位等质量参数都可以实现在线检测。

在线检测特点

(1)大型工件平行度、垂直度测量采用激光扫描与CCD探测系统的大型工件平行度、垂直度测量仪,它是以稳定的准直激光束为测量基线,配以回转轴系,旋转五角标棱镜扫出互相平行或垂直的基准平面,并将其与被测大型工件的各面进行比较。在加工或安装大型工件时,可用该认错器测量面间平行度及垂直度。

(2)热轧螺纹钢几何参数在线动态检测系统

该系统以频闪光作为照明光源,利用面阵和线阵CCD作为螺纹钢外形轮廓尺寸的探测器件,实现热轧螺纹钢几何参数在线测量的动态检测。

(3)轴承状态实时监控

采用视觉技术实时监控轴承的负载和温度变化,消除过载和过热的危险。该技术将传统的通过测量滚珠表面来保证加工质量和安全操作的被动式测量变为主动监控。

(4)基于机器视觉的仪表板总成智能集成测试系统

汽车仪表板总成上安装有速度里程表、水温表、汽油表、电流表、信号报警灯等,其生产批量大,出厂前需要进行一次质量终检。检测项目包括速度表等五个仪表指针的指示误差,24个信号报警灯和若干照明灯是否损坏或漏装等。通常采用人工目测方法检查,但误差大、可靠性差,不能满足自动化生产的需要。机器视觉测试技术的智能集成测试系统改变了这种现状,实现了对仪表板总成智能化、全自动、高精度、快速度的质量检测,克服了人工检测所造成的各种误差,大大提高了检测的效率和可靠性。


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