機(jī)電設(shè)備金屬零件自動(dòng)化安全檢測(cè)系統(tǒng)研究

唐相偉

（廣東美的廚房電器制造有限公司，廣東 佛山 528311）

對(duì)于當(dāng)下機(jī)械制造業(yè)對(duì)于機(jī)電相關(guān)設(shè)備的金屬零件自動(dòng)化安全檢測(cè)技術(shù)仍然止步在人工手動(dòng)檢查階段的條件下，以科學(xué)現(xiàn)代化為基礎(chǔ)，進(jìn)行金屬零件自動(dòng)化安全檢測(cè)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)對(duì)其自動(dòng)化檢測(cè)，依靠硬件設(shè)備的強(qiáng)大存儲(chǔ)記憶功能，及合理的C語(yǔ)言技術(shù)，為金屬零件的安全檢測(cè)構(gòu)建堅(jiān)實(shí)平臺(tái)。

1 機(jī)電設(shè)備金屬零件自動(dòng)化安全檢測(cè)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

機(jī)電設(shè)備金屬零件自動(dòng)化安全檢測(cè)系統(tǒng)的關(guān)鍵是以計(jì)算機(jī)為操控中心，硬件系統(tǒng)主要包括個(gè)人使用的PC機(jī)（也稱傳感器），單個(gè)芯片微型控制儀器及安全連接設(shè)備所組成，為機(jī)電設(shè)備的金屬零件自動(dòng)化安全檢測(cè)提供牢靠的硬件設(shè)施。通過(guò)對(duì)安全數(shù)據(jù)的收集和后期數(shù)據(jù)信息的分析處理均使用系統(tǒng)的硬件設(shè)施，硬件設(shè)施的完善使軟件功能得以實(shí)現(xiàn)，同時(shí)也是零件自動(dòng)化性能的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。

1.1 傳感器檢測(cè)設(shè)備設(shè)計(jì)

使用傳感器實(shí)現(xiàn)安全信號(hào)的監(jiān)測(cè)是整體硬件系統(tǒng)的關(guān)鍵，通過(guò)其對(duì)金屬零件的故障數(shù)據(jù)收集能力及較大的存儲(chǔ)內(nèi)存，完成機(jī)電設(shè)備金屬零件的自動(dòng)化安全檢測(cè)，傳感器設(shè)備具有強(qiáng)大的人機(jī)交流功能，通過(guò)內(nèi)部存儲(chǔ)器的記憶功能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速識(shí)別，滿足篩選出具有危險(xiǎn)故障信號(hào)的數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)呈現(xiàn)在計(jì)算機(jī)顯示器上，使整體檢測(cè)的過(guò)程更加趨向自動(dòng)化，傳感器設(shè)備內(nèi)部使用SOC芯片設(shè)計(jì)[1]，可實(shí)現(xiàn)對(duì)整體機(jī)電設(shè)備掃描，收集的原始圖像或數(shù)據(jù)采用內(nèi)部中央處理器進(jìn)行數(shù)據(jù)核查，通過(guò)異區(qū)同步傳輸進(jìn)行圖像實(shí)時(shí)傳送，實(shí)現(xiàn)傳感器設(shè)備進(jìn)行機(jī)電掃描收集安全信號(hào)的作用，同時(shí)傳感器的使用存在對(duì)反饋數(shù)據(jù)相互比對(duì)的能力，需要相關(guān)打印設(shè)備將比對(duì)結(jié)果識(shí)別打印。

1.2 微型數(shù)據(jù)處理設(shè)備設(shè)計(jì)

針對(duì)單個(gè)芯片的微型數(shù)據(jù)處理設(shè)備的設(shè)計(jì)，是采用光柵感應(yīng)設(shè)備探頭，對(duì)纖維數(shù)據(jù)的強(qiáng)大感應(yīng)能力所實(shí)現(xiàn)的，探頭是控制的核心部分，探頭的設(shè)計(jì)可實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)電設(shè)備內(nèi)部金屬零件的自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)安全信號(hào)的收集，進(jìn)而將收集的信號(hào)在計(jì)算機(jī)上呈現(xiàn)相對(duì)平緩波形圖，將收集的數(shù)據(jù)信號(hào)，機(jī)電設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)儀器轉(zhuǎn)換信號(hào)均轉(zhuǎn)換成圖像形式，實(shí)現(xiàn)處理器對(duì)收集圖像的處理功能，若收集的信號(hào)圖像呈現(xiàn)急劇波動(dòng)或波形幅度劇烈增大[2]，說(shuō)明當(dāng)前收集具有危險(xiǎn)信號(hào)，將信號(hào)發(fā)送給終端等待數(shù)據(jù)進(jìn)一步分析后可實(shí)施相應(yīng)的處理措施，最終實(shí)現(xiàn)針對(duì)數(shù)據(jù)處理的功能。

2 機(jī)電設(shè)備金屬零件自動(dòng)化安全檢測(cè)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

2.1 故障信息采集模塊

在實(shí)現(xiàn)機(jī)電設(shè)備的金屬零件安全自動(dòng)化檢測(cè)的軟件系統(tǒng)時(shí)，首先要滿足對(duì)安全檢測(cè)或出現(xiàn)故障信號(hào)的數(shù)據(jù)收集[4]，故障信息收集模塊主要通過(guò)內(nèi)部信號(hào)幾何元素間的相互聯(lián)系功能，對(duì)信號(hào)識(shí)別，采用相關(guān)算法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換計(jì)算，為確保收集信號(hào)的準(zhǔn)確性，會(huì)對(duì)其進(jìn)行降噪除雜處理，具體公式如下所示：

PN表示最終收集的數(shù)據(jù)，KTF表示對(duì)數(shù)據(jù)信息采集產(chǎn)生影響的雜質(zhì)，NF表示原始采集的數(shù)據(jù)集合。

根據(jù)上述公式可實(shí)現(xiàn)信息降噪，實(shí)質(zhì)采集信息降噪后會(huì)與原始數(shù)據(jù)集合相綁定，得到最終采集數(shù)據(jù)。

2.2 故障信息處理模塊

針對(duì)上述信息采集模塊對(duì)故障信號(hào)的采集，將收集的故障信號(hào)實(shí)現(xiàn)后期的數(shù)據(jù)信息處理，同時(shí)對(duì)異常信號(hào)進(jìn)行安全處理，實(shí)現(xiàn)最終對(duì)機(jī)電設(shè)備的安全檢測(cè)[5]。該模塊采用計(jì)算機(jī)C語(yǔ)言形式對(duì)模塊進(jìn)行輸出，進(jìn)行篩選可通過(guò)輸入

代碼實(shí)現(xiàn)，最終輸出故障處理后的代碼如下所示。

通過(guò)計(jì)算機(jī)語(yǔ)言設(shè)置好程序代碼后，每一指令根據(jù)條件進(jìn)行循環(huán)執(zhí)行，通過(guò)計(jì)算機(jī)指令對(duì)故障信息收集模塊收集的信號(hào)進(jìn)行處理，保證安全檢測(cè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。輸出信號(hào)經(jīng)過(guò)硬件設(shè)備的共同作用，實(shí)現(xiàn)故障的排除，進(jìn)而機(jī)電設(shè)備金屬零件安全檢測(cè)軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)完畢。

3 實(shí)驗(yàn)論證分析

為了驗(yàn)證系統(tǒng)的有效性，對(duì)機(jī)電設(shè)備的金屬某內(nèi)部零件自動(dòng)化進(jìn)行了多次安全檢測(cè)試驗(yàn)。首先采用傳統(tǒng)的安全檢測(cè)系統(tǒng)1對(duì)設(shè)備進(jìn)行安全檢測(cè)，再用文章設(shè)計(jì)的系統(tǒng)2進(jìn)行相同步驟的再次檢測(cè)，實(shí)驗(yàn)均在同一網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下進(jìn)行，共進(jìn)行三次對(duì)比試驗(yàn)，對(duì)四個(gè)零件進(jìn)行準(zhǔn)確率的檢驗(yàn)，將反饋數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，如下表1所示。

表1 對(duì)比試驗(yàn)數(shù)據(jù)

通過(guò)上述表1分析兩種方法對(duì)于四個(gè)零件的安全故障檢測(cè)的準(zhǔn)確率，可以得出結(jié)論：在同一網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，經(jīng)過(guò)多次對(duì)對(duì)比試驗(yàn)，機(jī)電設(shè)備金屬零件自動(dòng)化安全檢測(cè)系統(tǒng)比傳統(tǒng)的安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)機(jī)電設(shè)備的故障檢測(cè)準(zhǔn)確率要高，高出約20%。

4 結(jié)語(yǔ)

文章對(duì)機(jī)電設(shè)備金屬零件自動(dòng)化安全檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開(kāi)展研究，通過(guò)對(duì)系統(tǒng)的軟件及硬件兩方面進(jìn)行設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了整體系統(tǒng)的優(yōu)化。未來(lái)隨著機(jī)械工程的不斷發(fā)展，針對(duì)機(jī)電設(shè)備的使用率也逐步提高，為此對(duì)于機(jī)電設(shè)備金屬零件自動(dòng)化安全檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是具有十分現(xiàn)實(shí)的意義的，希望文章的設(shè)計(jì)提高使用機(jī)電設(shè)備人員的安全性，為工業(yè)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。