四、在线检测
1.在线检测基本概念
（1）在线检测（测量）是指产品质量检验的检测装置或测量、试验设备（系统）集成在产品的生产过程中，构成过程装备的组成部分。根据程序设定的要求，对需要控制的参数实现自动监测和控制的检测方法。
（2）依托微电子技术、传感技术、自动控制技术、计量测试技术、信息和数据转换和传输技术、计算机的数据系统识别和处理技术基础之上的在线检测技术，是多学科多门类高新技术互相渗透融合的综合应用。现代工业自动化生产（不论是刚性的或是柔性的）都需要在线的自动检测，对控制生产过程能力和保障产品质量提供有效的技术支撑。
（3）现代在线检测的特点是产品质量的检验和产品形成的工艺过程两者是同时在生产线实现的，测量伴随产品的形成在不间断地进行。测量的目的是获取测量信息和数据不断地和存储在数据库中设定的参照值进行比较，判别（评价）产品质量特性值的符合性。同时可发出工艺过程发生的变异及变化趋势的预告，判断是否需要进行工艺参数的调整（纠正），需要时，或通过人工或机器自动进行调整，以达到预期对过程质量控制的要求。在线检测的采用，使产品的监视和测量与对过程的监视和控制功能合二为一，无法机械地分清是检测装置还是监控装置。
（4）通过计算机实现检测和监控过程有机的协调和融合，甚至会共同组成一个自适应的闭环控制系统。因此，检测装置就成了生产设备中不可分割的组成部分。正常情况下，生产设备必须有自动检测装置，自动检测装置必须依托生产设备实现检测功能。
2.在线检测应用
（1）现代工业生产日趋向高速度、高精度、高质量要求的方向发展，催生了以精密化、自动化、柔性化、信息化、智能化、集成化为特征的先进制造技术，使质量检验的检测技术和方法取得了重大的突破。现代在线检测技术的成熟和应用，使产品质量检验本身的功能、效率得到了极大的提升，而且对提高企业的生产效率和技术水平，保证产品质量起到了重要作用。
（2）根据在线检测（测量）在生产中应用的不同，又可分为主动测量和自动测量。主动测量是在产品（工件）、加工过程中根据不同加工要求实时进行的，加工的同时也在进行测量，以控制加工各个阶段能满足加工要求，最终获得符合规定要求的产品。一般主动测量多用在单台（机）生产设备的在线检测。自动测量是产品（工件）在生产线上加工完成后立即在线上对产品（半成品、成品）进行测量，通过测量数据的输出反馈信息，调整加工过程获得符合规定要求的产品。通过线上自动分选装置分离不合格品。
（3）近代，一种赋予机器有类似生物体所特有的视觉信息处理能力的机器视觉技术被应用在工业产品质量检验中，其原理是基于光学成像设备的影像技术和计算机的图形图像处理技术。目前，机器视觉已经能够替代人的视觉器官对目标物（产品）特征进行识别、跟踪和测量，被用于在线检测，可以实现难测部位（锥面、斜面甚至曲面）的检测，探查不同维度和轮廓上的表面缺陷及零件的瑕疵和变形。在工业生产中应用的实例有检验汽车零部件的外观质量、IC字符印刷的质量、电子电路板焊接质量等，并可代替人工通过感官或结合显微镜观察进行检验，准确获取检测数据。更适合用在环境恶劣、危险场所、人工作业艰难或人工视觉难以满足要求的场合进行检验工作。
（4）在线检测的方法属于比较法测量，它的过程控制参数的设定和调整是参照人工检测得到的原始结果确定的，因此其检测方法再先进也不可能完全摆脱和放弃人工检测，只能解决大量人工检测的劳动量被机器自动检测代替。实际应用时应将在线检测和人工检测有机地结合，才能使在线检测收到更好的成效。
3.在线检测优点
（1）传统检验方法是离线检测，产品只能在某一作业过程完成后，在生产线外按要求进行事后检验；在线检测可以在产品形成过程中同步在线上进行多参数的测量，最大限度地扩大检测范围，因此，不仅不需要花费离线检测的时间，而且节省了产品搬运至检测场所的过程。
（2）传统检验是产品形成后进行的被动检测，是事后把关，无法避免不合格品产生；在线检测可以在产品完成之前的过程中实施主动或自动测量，同时根据测量结果的需要适时调整工艺过程参数，能极大限度地避免或减少不合格品产生。
（3）传统检验一般多靠人工手工作业，检测效率不高，且会受到检测人员人为因素的影响；在线检测可消除人为的影响因素，极大地提高了检测的效率和质量。
（4）传统检验不易对庞大的测量数据进行采集、统计、整理、分析和处理，为此可能要付出较大的人力、物力资源和时间，效率低、成本高；而在线检测不仅可以实现实时测量和监控，自动采集测量数据，而且可以通过计算机将采集测量数据进行统计、分析、处理、存储等，相关信息还可以通过网络传输到相关部门，其效率之高、速度之快是传统检验及人工处理根本无法相比的。
4.在线检测局限性
（1）在线检测的适用性存在一定的限制，它要和生产设备协调配合使用，较适用于过程的自动监控；在线检测还无法应用于传统的生产设备上；不宜用于产品的最终检验，尤其结构、性能复杂的产品。
（2）由于在线检测的使用条件或检测设备的结构性能条件所限，其准确度、精密度还比不上同类参数线外检测的特定专用检测设备，因此对于精度要求较高的测量还不宜使用。
（3）在线检测设备及其相应的生产设备，对其生产和使用的环境有较高的要求（如室内环境温湿度波动要小；不能有振动源和较强的电磁干扰源，测量设备应具有一定的抗干扰能力；室外气候和环境不能有明显的风沙和粉尘，否则房屋建筑要有较好的密封粉尘措施）。
（4）在线检测要求设备的使用、调整及维护要有较高技术素质和能力的作业技术人员。
（5）在线检测不可能完全取代人工检测的验证活动，如投入使用前或故障修复后调整的检测验证，以及正常生产过程中的周期检测验证确认（如首、末件的人工检测）。
复习思考题
1.常见产品检验技术有哪些？
2.感官检验的结果有哪些表示方法？
3.什么是在线检测？
4.在线检测有哪些应用？
5.在线检测的优点及局限性？