現(xiàn)代質(zhì)量工程-6質(zhì)量檢測技術(shù)(20)講

1、1制造系統(tǒng)與質(zhì)量工程研究所西安交通大學(xué)2七、制造質(zhì)量檢測技術(shù)質(zhì)量檢測系統(tǒng)基本組成質(zhì)量檢測系統(tǒng)一般由傳感器，包括放大器和濾波器在內(nèi)的信號調(diào)理電路，多路模擬開關(guān)，采樣/保持電路，A/D轉(zhuǎn)換器以及控制邏輯電路等組成。3七、制造質(zhì)量檢測技術(shù)質(zhì)量檢測系統(tǒng)基本組成傳感器：用來從生產(chǎn)過程中獲取生產(chǎn)線運行狀態(tài)和產(chǎn)品質(zhì)量信息信號調(diào)理電路：傳感器輸出的模擬信號往往因其幅值小，可能含有不需要的高頻分量或其阻抗不能與后續(xù)電路匹配等原因，需要對信號進行必要的處理。信號調(diào)理電路的功能主要是放大和濾波。多路模擬開關(guān)：在控制信號的作用下，將來自多個獨立模擬信號源的信號按指定的順序依次送到采樣/保持電路。采樣/保持電路：用來保

2、持A/D轉(zhuǎn)換器的精度。A/D轉(zhuǎn)換器：將模擬輸入信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號?？刂七壿嬰娐罚河眉苫目刂贫嗦纺M開關(guān)（電路）、采樣/保持電路和A/D轉(zhuǎn)換器。4七、制造質(zhì)量檢測技術(shù)質(zhì)量檢測技術(shù)分類按實測的量是否被測量可以分為直接測量：無需對被測的量與其他實測的量進行函數(shù)關(guān)系的輔助計算，而直接得到被測量值的測量。間接測量：實測的量與被測的量之間有已知函數(shù)關(guān)系，通過計算而得到被測量值的測量。按零件上同時被測參數(shù)的多少可分為： 綜合測量：同時檢測零件的幾個相關(guān)參數(shù)的綜合效應(yīng)或綜合參數(shù)，例如齒輪的嚙合測量法。單項測量：每次只測量一個單獨的幾何參數(shù)。例如齒輪的齒厚、螺紋的螺距等。5七、制造質(zhì)量檢測技術(shù)質(zhì)量檢測技術(shù)分

3、類按被測工件表面與量儀之間是否接觸可以分為接觸式測量：測量頭與工件直接接觸，有一定大小的測量力。例如三坐標測量機逐點接觸式測量。非接觸測量：測量頭不與工件直接接觸，例如光學(xué)投影測量，氣動測量。按測量結(jié)果對工藝過程所起的作用可分為：被動測量：在零件加工后進行的測量。測量結(jié)果只能判斷零件是否合格。主動測量：在零件加工過程中進行測量。測量結(jié)果能及時顯示出加工是否正常，決定是否可以加工或調(diào)整機床，故能及時防止廢品的產(chǎn)生。6七、制造質(zhì)量檢測技術(shù)質(zhì)量檢測技術(shù)分類按質(zhì)量數(shù)據(jù)檢測方式可以分為自動檢測是利用計算機控制的坐標測量機或其他全自動檢測儀器，對工件或生產(chǎn)線的運行進行檢測，可以實現(xiàn)質(zhì)量數(shù)據(jù)的自動采集及處理

4、，還可以將分析結(jié)果自動送到生產(chǎn)設(shè)備的控制裝置半自動檢測，是指檢測活動是手動的，而信息的傳送和數(shù)據(jù)的處理卻是自動的。手工檢測，就是利用各種手動計量儀對工件或產(chǎn)品進行檢測，或采用“目測”的方式對生產(chǎn)線運行狀態(tài)進行檢測。7七、制造質(zhì)量檢測技術(shù)常用的檢測技術(shù)及儀器制造質(zhì)量檢測技術(shù)通常是指機械幾何量的檢測，其中包括長度，角度，表面粗糙度，形狀和位置誤差，以及更復(fù)雜的零件，如螺紋，齒輪中的各幾何參數(shù)等，以及材料缺陷，表面硬度，表面紋理形態(tài)的檢測。機械幾何量的檢測坐標測量機其它常用的機械幾何量檢測儀器除CMM（坐標測量機，1u以內(nèi)）外，常用機械幾何量檢測儀器還有電感式比較儀、圓度儀、平直度檢查儀、工具顯微鏡

5、、電動輪廓儀等8七、制造質(zhì)量檢測技術(shù)常用的檢測技術(shù)及儀器機械幾何量的檢測儀器名稱應(yīng)用領(lǐng)域電感式比較儀測量工件的厚度、內(nèi)徑、外徑、直線度、平面度、平行度、垂直度、跳動等圓度儀測量工件的內(nèi)外圓度誤差、圓柱度、直線度、垂直度等平直度檢查儀 測量平面度、直線度工具顯微鏡包括大、小工具顯微鏡和萬能工具顯微鏡，測量內(nèi)外尺寸、螺紋參數(shù)、各種刀具、角度樣板、曲線樣板等。電動輪廓儀測量工件表面粗糙度光切顯微鏡測量工件表面粗糙度9七、制造質(zhì)量檢測技術(shù)常用的檢測技術(shù)及儀器機械幾何量的檢測機器視覺檢測技術(shù)機器視覺檢測技術(shù)是建立在計算機視覺研究基礎(chǔ)上的一門新興技術(shù)。視覺檢測技術(shù)重點研究物體的幾何尺寸及物體的位置測量，如

6、轎車白車身三維尺寸的測量、模具等三維面形的快速測量、大型工件同軸度測量、共面性測量等。它可以廣泛應(yīng)用于在線測量、逆向工程等主動、實時測量過程。機器視覺檢測是一種非接觸式的測量方式，與接觸式測頭相比具有測量速度快、沒有測量力，可以用于測量各種柔軟和易變形的物體等特點。10七、制造質(zhì)量檢測技術(shù)常用的檢測技術(shù)及儀器材料質(zhì)量無損檢測。材料質(zhì)量的無損檢測是指利用超聲、射線、渦流、紅外、聲發(fā)射等無損檢測方法，對原材料、成品材料內(nèi)部或表面存在的裂紋、氣泡、砂眼等缺陷進行檢測。超聲檢測技術(shù)超聲檢測利用聲波在物理介質(zhì)（如被檢測材料或結(jié)構(gòu)）中傳播時，通過被檢測材料或結(jié)構(gòu)內(nèi)部存在的缺陷處，聲波會改變原來的傳播規(guī)律，

7、如產(chǎn)生折射、反射、散射或劇烈衰減等，通過分析這些規(guī)律的變化，就可以建立缺陷同被檢測物理量與聲波的幅度、相位、頻率特性、聲速、傳播時間、衰減特性等之間的相關(guān)關(guān)系。超聲檢測是目前復(fù)合材料和焊接結(jié)構(gòu)中應(yīng)用的最為重要、最為廣泛的無損檢測方法，可檢測出復(fù)合材料結(jié)構(gòu)中的分層、脫粘、氣孔、裂縫、沖擊損傷和焊接結(jié)構(gòu)中的未焊透、夾雜、裂紋、氣孔等缺陷，缺陷定性定量準確。11七、制造質(zhì)量檢測技術(shù)常用的檢測技術(shù)及儀器材料質(zhì)量無損檢測射線檢測當射線通過被檢測材料或結(jié)構(gòu)時，射線的強度會產(chǎn)生衰減，這種強度的變化與被檢測材料或結(jié)構(gòu)內(nèi)部密度均勻性有關(guān)，射線檢測基于這種原理來檢測零件內(nèi)部的缺陷。感光膠片是X射線檢測的記錄介質(zhì)，

8、當被測復(fù)合材料結(jié)構(gòu)在X射線透射方向存在可檢缺陷時，感光膠片就會以黑度變化的形式記錄缺陷引起的射線強度變化。也可以將這種缺陷引起的射線強度變化通過感光屏、圖像增強儀和利用計算機技術(shù)實現(xiàn)輔助成像顯示。12七、制造質(zhì)量檢測技術(shù)常用的檢測技術(shù)及儀器材料質(zhì)量無損檢測渦流檢測技術(shù)渦流檢測就是運用電磁感應(yīng)原理，將正弦波電流激勵探頭線圈，當探頭接近金屬表面時，線圈周圍的交變磁場在金屬表面產(chǎn)生感應(yīng)電流。對于平板金屬，感應(yīng)電流的流向是以線圈同心的圓形，形似旋渦，稱為渦流。同時渦流也產(chǎn)生相同頻率的磁場，其方向與線圈磁場方向相反。渦流檢測是一種常見的無損檢測技術(shù)，它適用于導(dǎo)電材料生產(chǎn)的型材和零件的檢測，能發(fā)現(xiàn)裂縫、折

9、迭、凹坑、夾雜、疏松等表面和淺層缺陷，通常能確定缺陷的位置和相對尺寸，但難于判定缺陷的種類。渦流檢測在型材（如管材、棒材、線材）的探傷、材料分選、測厚、測定試件的物理性能等方面都有廣泛的應(yīng)用。13七、制造質(zhì)量檢測技術(shù)常用的檢測技術(shù)及儀器材料質(zhì)量無損檢測紅外檢測技術(shù)許多設(shè)備、產(chǎn)品的故障與缺陷模式反映在溫度的變化上，紅外檢測技術(shù)就是通過接收物體的紅外輻射把它轉(zhuǎn)換成電信號，實現(xiàn)無接觸的溫度測量，并根據(jù)溫度分布模式，來檢測可能存在的故障。紅外檢測技術(shù)可以用于檢測電子行業(yè)中不合格元器件、儀器整機和部件。14七、制造質(zhì)量檢測技術(shù)機器視覺檢測技術(shù)機器視覺是指用攝像機和計算機代替人眼對目標進行識別、跟蹤和測量

10、等功能，其目的是賦予機器類似生物體所特有的視覺信息處理能力。機器視覺檢測系統(tǒng)利用CCD攝像機作為圖像傳感器檢測被測目標，把圖像當作檢測和傳遞信息的載體加以利用，綜合運用圖像處理技術(shù)，從圖像中提取所需要的各種目標圖像特征值，并由此實現(xiàn)非接觸式二維或者三維坐標測量，或者被測物體表面的缺陷模式識別。15七、制造質(zhì)量檢測技術(shù)機器視覺檢測技術(shù)類型應(yīng)用領(lǐng)域形狀尺寸測量尺寸、形狀、定位、方向、對齊、夾角產(chǎn)品裝配結(jié)構(gòu)檢測裝配，包括孔、鍵槽、鉚、螺栓、夾具等裝配質(zhì)量表面質(zhì)量檢測凹陷、劃痕、裂紋、磨損、光潔度、粗糙度、紋理、焊接16七、制造質(zhì)量檢測技術(shù)機器視覺檢測技術(shù)形狀尺寸的檢測微結(jié)構(gòu)尺寸檢測大結(jié)構(gòu)尺寸檢測復(fù)雜結(jié)構(gòu)尺寸檢測復(fù)雜曲面的檢測17七、制造質(zhì)量檢測技術(shù)機器視覺檢測技術(shù)產(chǎn)品裝配結(jié)構(gòu)檢驗產(chǎn)品結(jié)構(gòu)質(zhì)量檢驗主要是檢驗產(chǎn)品裝配過程中丟失的零部件（如螺栓等）或者是產(chǎn)品表面的瑕疵。在半導(dǎo)體與電子制造業(yè)，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)檢驗包括連接器的有無、電容極性的檢查、IC關(guān)鍵的測量、IC型號識別，IC精確定位，以及電子線路板的缺陷（缺件、錯位、極性、顛倒、漏焊、短路、焊量、貼片脫落）自動分類等等。18七、制造質(zhì)量