[发明专利]电磁感应式金属零部件漏装检测装置及检测方法

权利要求书

1.一种电磁感应式金属零部件漏装检测仪，其特征在于：包括感应装置(1)、数据采集处理装置(2)和人机交互装置(3)，其中

感应装置(1)包括激励信号发生器(11)、功率放大器(12)、电磁信号传感器(13)、交流变压电源(14)；激励信号发生器(11)用于产生高频正弦波电压信号，其输出端与功率放大器(12)的输入端连接；功率放大器(12)用于将激励信号进行功率放大，以驱动激励线圈产生高频交变强磁场，其输出端与电磁信号传感器(13)的激励线圈的输入端连接；电磁信号传感器(13)用于产生交变强磁场和感应磁场变化，其感应信号的输出端与信号调理电路(21)的输入端连接；交流变压电源(14)用于给功率放大器提供交流电源，其输出端与功率放大器(12)的电源端相连；

数据采集处理装置(2)包括信号调理电路(21)、高速数据采集器(22)、中央信息处理器(23)和直流电源(24)；信号调理电路(21)用于将感应信号进行电压提升，信号缩小以及滤波，其输出端与高速数据采集器(22)的AD转换输入端连接；高速数据采集器(22)将采集的信号进行A/D转换后连接至中央信息处理器(23)用于处理感应信号，中央信息处理器(23)自动处理检测采集到的感应信号，判断金属零部件是否存在漏装，判断金属零部件漏装后，控制自动做出声光报警，提醒监控人员，并且显示漏装个数；直流电源(24)用于提供3.3V的直流供电电压，其输出端分别与激励信号产生器(11)、信号调理电路(21)和中央信息处理器(23)的电源端连接。

人机交互装置(3)由控制操作台(31)和计数显示及声光报警系统(32)构成；控制操作台(31)用于设定预装配数目和开启/关停计数工作，包括菜单键、确定键、增加键、减少键以及开启/关停键，其输出端与中央信息处理器(23)输入端连接；计数显示及声光报警系统(32)用于基本计数显示以及声光报警，包括一组八段LED数码管、报警灯以及蜂鸣器组成，由中央信息处理器(23)进行控制。

2.根据权利要求1所述的电磁感应式金属零部件漏装检测仪，其特征在于：电磁信号传感器(13)由嵌套在外部件(13c)的激励线圈(13a)和分别嵌套在内部件(13d)两端的双感应线圈(13b)构成，两个感应线圈同名端串联，内部件具有能与外部件咬合的螺纹段，通过旋转可以上下调节内部件的位置，改变感应线圈与激励线圈的相对位置。即使两感应线圈处于一次磁场对称的位置，以抵消一次磁场在感应线圈中产生的电动势。

3.一种利用权利要求1所述装置进行电磁感应式金属零部件漏装的检测方法，包括以下的步骤：

1)、由电磁感应式金属零部件漏装检测仪在金属零件存取处与装配工位之间建立金属感应区域；

2)、设定并存储此工位预装配金属零部件数目；

3)、建立完整的周期基准信号值：测量在没有金属零部件划过感应区域时的完整周期信号值并存储；

4)、待工件到达工位后，检测仪开始对金属零件进入金属感应区的次数进行判别计数：

a)、首先利用小波变换滤波方法去除夹在感应信号中的工频干扰信号以及高频谐波干扰信号；

b)、将滤波后的信号与基准信号以周期为单位实时进行比较：在获得差值信号的基础上，识别并建立异常多特征值：包括

①第一异值——异常信号初始时间S；

②第二异值——异常信号周期峰值U；

③第三异值——异常信号算术平均值A；

④第四异值——异常信号作用时间T；

⑤第五异值——异常信号消失时间F；

c)、优化智能判断

利用上述五个异常多特征值计算判定指数得出判定结论，判定指数公式如下：

X=1+β(TS+F)]]>

Y＝U+αA

η=XY=(1+β(TS+F))(U+αA)]]>

上式中，X称为主系数，β为时间比例权重系数，设定为0.05；Y称为主项，U为异常信号峰值特征值，α为A对应的判定权重系数，α设定在1-1.5的范围内；η称为判定指数，η₀称为判定阀值，用于对η的值进行修正，即η-η₀，只要所述差值大于零，即判断为检测有金属零部件通过检测区域；判定阀值η₀设为50；

5)、对工件的装配完成后，由装配工人通过控制操作台关停计数工作；

6)、中央信息处理器接到关闭计数信号的同时，根据预设定零部件数目和实际安装数目，判断是否存在漏装情况；

7)、若出现漏装，报警提示，若一切正常，进入下一次装配。