球销类零件自动化无损检测系统
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主CPU与键盘、显示器之间的信息传递是通过8279芯片来实现的，在系统中用发光二极管代替LED直观的表示系统的运行状态。系统的运行状态有暂停状态、连续检测或单个检测状态、检测开始和检测结束状态。系统中需要的功能键主要有检测控制键和检测参数设置键。
4系统软件设计
4.1控制软件设计
控制软件主要使每个单片机完成检测中的控制任务，使系统的执行机构按检测要求进行工作；同时还规划系统各个部分之间的工作，使各部分工作相互配合，协同完成检测任务。
4.1.1协调机控制程序
该机的控制程序主要完成向上位机和4台分机发布命令，使它们在不同的检测阶段完成各项检测工作。其初始化包括：CPU初始化、8259初始化、8279初始化等。系统经初始化后，其检测状态处于连续检测模式、显示器显示停止检测状态。参数设置、连续单个检测模式选择只有在停机时才能设置。暂停键只能在检测过程中才起作用。
4.1.2分机控制程序
上电后，机1、机2、机3、机4进行初始化，初始化的内容包括CPU初始化、8259初始化、状态标志初始化、I/O口初始化。初始化完毕，各机就在等待机0发出的命令和参数，对自身工作模式和参数进行设置。
机1接收到检测开始命令，并检测到球销到位，启动球销压紧气缸和V型块进退气缸，压紧球销，撤离V型块，然后启动电机，程序通过定时器T0定时向P1.1口不断发送脉冲给步进电机的驱动电源，驱动电机，此间接收到其它的命令，机1通过中断方式及时处理。
机2接收到机0启动电机的命令，则执行电机驱动程序，通过定时器T0定时，不断置位和清零P1.1口，向驱动电源发送脉冲，以驱动电机带动探头沿球销轴向移动。当到达检测始点时，机3控制探头进给气缸，进给探头，当探头到位时，启动探头摆动电机，并发出采样开始命令。当到达检测终点时，向机0回送结束命令，并停止采样。
机4接收到检测开始命令后，送入球销，球销到位则马上停止，检测完毕后，控制筛选器，筛选球销。
4.2数据处理软件设计
数据处理软件主要是由计算机对采样数据进行分析，判别工件是否合格。数据处理程序主要有系统参数设置模块、检测模块、边缘波位置定位模块、声速测试模块、报表生成模块、报表输出模块和系统帮助模块。
在设计系统软件时应该考虑到以下问题：
（1）探伤仪和采样卡所采集到的回波信号包括始波、缺陷波和边缘波的多次回波在内的超声波信号，这些回波在它们一次回波之外。查找缺陷波只需要在一次回波内进行即可，因此需要排除这些对检测没用的波。所以就需要确定采样数据区间的始点和终点，来排除表面波的始波、缺陷波和边缘波的多次回波等信号。
（2）编制软件时应该设定检测阈值除去杂波和进行边缘波标定。由于轴销表面不平度和附着微粒、污垢等，表面波也可能被反射，而形成杂波，因此必须设定检测阈值除去杂波。由于轴销表面几何形状的突变而产生的边缘波，其回波的位置相对固定，可以预先进行标定，在检测中加以消除。
4.3程控连续检测过程
检测开始，输送球销；球销到位后，球销压紧气缸推进，送料电机停转；压紧后，V型块进退气缸退开；脱开后，球销转动，探头沿球销表面移动；到检测始点，探头进给；进给后，探头开始摆动，上位机开始采样；到检测终点，上位机停止采样，球销停转，探头停止摆动，探头进给气缸退回，探头机构返回；上位机判断球销质量，决定是否启动筛选器，球销压紧气缸退回；筛选完毕，V型块气缸使V型块合拢 ；筛选器复位，进行下一个球销的检测。
5结论
该球销自动化无损检测系统对球销表面裂纹选用表面波探伤，可以使球销表层缺陷的反射波具有较高的能量，便于缺陷的识别。初步实验表明：系统对球销表面垂直于轴线的裂纹和倾斜的裂纹都能收到比较好的检测效果。
作者简介：
车录锋，男，1971年5月生。1996年毕业于中国科学院长春光学精密机械研究所机电控制与自动化专业，获硕士学位，现为浙江大学机械制造与自动化专业博士研究生。主要从事的研究方向有微电子机械系统，自动化无损检测，多传感器信息融合等。
参考文献
1诸成.球销类零部件在线无损检测技术研究及系统开发：[硕士学位论文].杭州：浙江大学，1998.2.
2胡建恺，张谦琳.超声检测原理和方法.合肥：中国科学技术大学出版社，1993.(end)
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