一种刹车片钢背平面度的在线检测设备及检测方法与流程

本发明涉及刹车片钢背检测，具体涉及一种刹车片钢背平面度的在线检测设备及检测方法。

背景技术：

1、制动摩擦片是关乎行车安全的关键元件，其金属钢背的平面度作为评估制动片品质的一项核心形状公差指标，直接影响着车辆的制动安全性，因此出厂前必须对其实行逐件全数检验。由此可见，采用高效、精密的手段测量制动钢背平面度，对增强产品品质稳定性具有极其重要的意义。

2、目前刹车片钢背平面的检测主要有以下几种方式：

3、1. 人工检测

4、通过读取被测钢背表面各点的最大与最小读数之差来评定平面度误差。该方式存在诸多不足：耗费人工，检测人员易疲劳，效率低下；检测误差大，不仅测量精度难以保证，而且对平面度的评定不符合最小条件，准确性低；会导致合格品被误判为不合格品、不合格品漏检为合格品，而不合格的刹车片钢背可能引发重大安全事故。人工检测通常只能抽检而无法实现全检，导致钢背的平面度信息缺失，无法有效管控和追溯每个钢背产品；检测结果以纸质记录为主，无法自动保存和信息共享。

5、2. 三坐标检测

6、三坐标测量仪虽具有高精度特性，是实验室常用的平面度检测设备，但其应用受到诸多限制：三坐标检测仪属于实验室仪器，设备成本高；其远离生产线，检测时效性低；检测时需通过探针接触钢背表面采集多个三维坐标点，操作时间长、效率低；且通常只能抽检而无法实现全检，同样存在平面度信息缺失、无法有效追溯每个产品的问题。此外，钢背在铸造过程中可能产生局部倾斜，检测时若未能将工件准确水平放置，三坐标探针接触倾斜区域时会产生位置偏移，导致测量高度值出现偏差，可能将合格品误判为不合格品，或掩盖不合格产品的质量问题，存在安全隐患。

7、3. 激光扫描成像检测

8、激光扫描成像技术通过扫描成像模块获取钢背表面点云数据来评定平面度。但该方式存在以下不足：高质量激光扫描成像仪体积大、成本高；检测时会扫描到大量点云数据，需要后续处理，无法实时给出检测结果。检测易受环境光照、反射等因素影响，导致扫描结果不准确或需要额外校正工作；且为了获得高质量扫描结果，操作人员需具备专业知识和操作技能，增加了人员培训成本和时间成本。

9、4. 视频检测仪检测（图像检测）

10、视频检测仪（图像检测）同样面临诸多技术瓶颈：镜头和光源易积灰，需定期清洁校准，产线振动还会导致相机偏移，需定期重标定；镜头景深有限，工件高度落差过大或摆放倾斜超范围时画面失焦，导致数据失效；易受光照、反光、粉尘、振动等环境影响，针对镜面、高反光、深色吸光工件还需额外设计打光方案，调试难度大；标定、打光、算法调试周期长，对运维人员技术要求高；当钢背表面存在严重凹凸、深孔、遮挡或台阶过多时，部分区域无法成像，出现检测盲区，对透明件和半透明件的检测效果也较差；视觉范围往往不能满足商用车钢背的尺寸要求，检测精度也达不到标准。

11、综上所述，现有检测方式在自动化程度、检测效率、精度、全检能力、环境适应性及数据追溯等方面均存在明显不足，难以满足日益增长的在线全检需求。

技术实现思路

1、本发明针对现有的技术问题，提供一种刹车片钢背平面度的在线检测设备及检测方法。

2、本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种刹车片钢背平面度的在线检测设备，包括控制器、检测模块和显示模块，检测模块包括支撑组件和多个测量计，支撑组件用于支撑钢背，测量计用于采集被测钢背表面多个预定测量点的位移数据，并将位移数据传输至控制器，所述控制器根据各个预定测量点的位移数据计算出被测钢背表面的平面度，显示模块至少包括显示屏，显示屏用于显示被测钢背平面度的测量结果。

3、在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进：

4、优选地，支撑组件包括检测台，多个测量计可拆卸的安装在检测台上。

5、优选地，支撑组件还包括三个支撑件，三个支撑件与测量计间隔设置，三个支撑件用于支撑钢背，三个支撑件的支撑点共同构建形成一基准平面,基准平面位于各测量计的有效测量行程范围内。

6、优选地，还包括多个可拆卸安装在所述检测台上的定位件，多个定位件用于限定钢背的周向位置。

7、优选地，显示模块还包括扫码器、报警器和清零键，扫码器用于读取被测钢背的身份标识信息并传输至控制器；报警器用于在检测结果超出预设公差范围时发出警示信号，清零键与所述控制器电性连接，用于触发所述控制器将全部测量计的当前读数置为零点基准值。

8、优选地，还包括多个磁性吸附件，磁性吸附件用于吸附钢背，且所述磁性吸附件与所述钢背之间设有间隙。

9、优选地，磁性吸附件与测量计间隔设置，磁性吸附件为永磁体或电磁铁。

10、优选地，测量计为测微计。

11、本发明在先检测设备的有益效果是：通过多组测微计同步完成多个测量点的位移数据采集，可直接获取钢背相对于基准平面的高度偏差，无需对三维坐标进行复杂转换，计算逻辑简单清晰，能够快速得到平面度误差结果，适配生产线在线检测的时效要求；接触式测量的方式不受环境光照、钢背表面反光特性、环境粉尘以及产线振动的干扰，检测结果稳定性强，对不同材质、不同表面状态的钢背都能保持良好的检测精度；设备整体结构简单，核心部件成本远低于三坐标测量仪、激光扫描成像仪与高精度视频检测设备，安装调试难度低，产线操作人员经过简单培训即可快速上手，日常运维也无需专业技术人员，整体使用成本更低；该设备可直接部署在刹车片生产线上，对每一片下线的钢背进行全检，检测数据自动存入对应钢背身份标识的记录文件中，可随时调取查询实现完整的产品质量追溯，有效满足生产过程中的质量管控要求。

12、本发明还公开了一种刹车片钢背平面度的在线检测方法，采用上述的在线检测设备，包括以下步骤：

13、s11、钢背定位与识别：对钢背进行支撑限定，显示模块的扫码器读取钢背的身份标识信息，并将该标识信息传输至控制器，控制器建立对应的检测记录文件；

14、s12、测量采集：控制器发出测量指令，多个测量计采集钢背表面多个测量点的位移数据并传输至控制器，控制器根据位移数据计算钢背表面的平面度；

15、s13、数据计算与显示：控制器将钢背的平面度和/或各测量计的测量数据发送至显示模块进行显示，并将测量数据存入检测记录文件中；

16、s14、超差报警：若钢背的平面度超出预设公差范围，则发出报警信号。

17、优选地，在步骤s11之前还包括步骤s10、校验清零：将校验量块放置于支撑组件上并定位于基准平面，对所有测量计进行清零处理，以建立测量零点。

18、本发明检测方法的有益效果是：通过预先搭建基准平面并完成测量清零，能够直接基于基准获取钢背各点的实际偏差，测量逻辑清晰，结果计算简便，大幅缩短单块钢背的检测时长，适配生产线的节拍要求；采用多个测微计同步测量，测量结果不受环境因素干扰，也无需根据钢背的表面特性调整检测参数，适配不同规格、不同表面状态刹车片钢背的检测需求；整个检测流程自动化完成，从定位采集到结果输出、数据存储全环节无需人工干预，既避免了人工检测的主观误差，又可实现逐件全检，不会遗漏不合格产品；检测得到的所有数据都与对应钢背的身份标识绑定存储，可随时调出溯源，为生产过程质量管控、产品质量追溯提供完整的数据支撑，能够满足刹车片生产厂家的全检管控要求。