氣門自動(dòng)檢測(cè)實(shí)現(xiàn)重大突破 增加外觀檢測(cè)功能 - 全文

　　如一道閃電劃過天際，一個(gè)新方案的提出，將在氣門檢測(cè)領(lǐng)域內(nèi)實(shí)現(xiàn)重要突破。目前由北京領(lǐng)邦儀器技術(shù)有限公司（后文簡(jiǎn)稱“領(lǐng)邦儀器”）定制研發(fā)出的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)氣門自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)，不僅增加了外觀檢測(cè)功能，還克服了以往自動(dòng)檢測(cè)的不足，采用非接觸式檢測(cè)，可實(shí)現(xiàn)多品種、大批量氣門產(chǎn)品在全尺寸及外觀上的快速綜合檢測(cè)（見圖1）。

　　圖1 設(shè)備外觀示意圖

　　氣門的重要性

　　氣門是機(jī)械工業(yè)重要的基礎(chǔ)攻關(guān)件之一，是發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)的關(guān)鍵零件（見圖2）。氣門使用性能直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)的油耗、排放、功率發(fā)揮等，對(duì)節(jié)能、環(huán)保都具有重要的意義。如果把發(fā)動(dòng)機(jī)比作人的心臟，那么氣門就如同人的氣管。近幾年來，因?yàn)闅忾T故障而導(dǎo)致的汽車召回事件屢見不止，凸顯了氣門質(zhì)量在汽配行業(yè)的重要性。而在氣門的生產(chǎn)環(huán)

　　節(jié)中，質(zhì)量檢測(cè)成了最后的關(guān)卡。

　　圖 2 標(biāo)準(zhǔn)氣門外形示意圖

　　氣門檢測(cè)現(xiàn)狀

　　氣門的質(zhì)量檢測(cè)包括多項(xiàng)指標(biāo)，其中主要是尺寸和外觀的檢測(cè)。目前國(guó)內(nèi)氣門生產(chǎn)過程的尺寸檢測(cè)大多采用千分表和卡板等接觸式檢測(cè)方式，除桿部直徑外，其他參數(shù)多采用抽檢方式。因抽檢無法保證及時(shí)性和全面性，一旦發(fā)現(xiàn)有廢品，可能造成批量產(chǎn)品報(bào)廢，給企業(yè)造成巨大損失。對(duì)于氣門的外觀檢測(cè)，目前國(guó)內(nèi)企業(yè)多采用人工檢測(cè)，即通過肉眼檢測(cè)外觀，不僅人力成本高，還不能保證檢驗(yàn)質(zhì)量。

　　與此同時(shí)，人工檢測(cè)需要配置多人才能滿足需求，導(dǎo)致效率低下，且存在很大的不確定性，影響企業(yè)的交付質(zhì)量。據(jù)了解，一個(gè)年產(chǎn)量1000萬支的氣門制造商，至少需要配備15名檢測(cè)人員。

　　為擺脫以上狀況，部分企業(yè)開始嘗試使用自動(dòng)檢測(cè)設(shè)備。這類設(shè)備有非接觸式和接觸式兩類。非接觸式檢測(cè)設(shè)備適用性較好，但只能檢測(cè)尺寸，且價(jià)格昂貴；而接觸式檢測(cè)設(shè)備雖然價(jià)格低廉，但是對(duì)多品種生產(chǎn)的適應(yīng)性較差，而且在使用過程中有損耗。目前這兩類設(shè)備均無法實(shí)現(xiàn)外觀檢測(cè)?；谝陨显?，目前這兩類設(shè)備的應(yīng)用均不廣泛。

　　領(lǐng)邦增加外觀檢測(cè)功能

　　為滿足客戶大批量、多品種、快速、綜合的檢測(cè)需求，領(lǐng)邦儀器為某生產(chǎn)商“量身定做”了氣門自動(dòng)綜合檢測(cè)系統(tǒng)，本系統(tǒng)主要由自動(dòng)上料系統(tǒng)、尺寸檢測(cè)系統(tǒng)、外觀檢測(cè)系統(tǒng)、下料及自動(dòng)分類系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)組成（如圖3所示）。

　　圖3 檢測(cè)系統(tǒng)構(gòu)成

　　尺寸檢測(cè)系統(tǒng)主要對(duì)氣門的外形尺寸和形位公差進(jìn)行非接觸測(cè)量，檢測(cè)參數(shù)包括：徑向尺寸、軸向尺寸、徑向跳動(dòng)、檢測(cè)錐面錐度、圓弧槽之間距離、大盤面厚度、錐面跳動(dòng)等。

　　外觀檢測(cè)系統(tǒng)通過機(jī)器視覺功能，對(duì)氣門的劃傷、磕碰傷、繡點(diǎn)、裂紋等進(jìn)行檢測(cè)。這一內(nèi)容是領(lǐng)邦儀器提出、設(shè)計(jì)并模擬實(shí)現(xiàn)，將用于改進(jìn)后的綜合檢測(cè)系統(tǒng)中。

　　數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括信號(hào)調(diào)理裝置、信號(hào)采集裝置和工控機(jī)等，主要對(duì)所得到的測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，處理并傳輸給工控機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析（參考圖4）。系統(tǒng)配備網(wǎng)絡(luò)接口，可以進(jìn)行檢測(cè)設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)聯(lián)網(wǎng)并統(tǒng)一控制管理，檢測(cè)結(jié)果能夠打印輸出。

　　運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)主要控制整個(gè)系統(tǒng)在測(cè)試過程中的動(dòng)作，完成被測(cè)產(chǎn)品的自動(dòng)進(jìn)出料、檢測(cè)過程的運(yùn)動(dòng)控制。

　　當(dāng)一次檢測(cè)完成后，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)計(jì)算各部分尺寸，自動(dòng)判斷該產(chǎn)品是否合格。自動(dòng)分類系統(tǒng)會(huì)對(duì)不合格產(chǎn)品進(jìn)行分類輸出。全過程能將合格品和各類不合格品分別放置。為了防止進(jìn)料出料過程中發(fā)生磕碰現(xiàn)象，進(jìn)料出料機(jī)構(gòu)均設(shè)置緩沖環(huán)節(jié)。另外，該系統(tǒng)還配備了急停裝置，發(fā)生緊急情況時(shí)可立即停止設(shè)備，防止意外傷害。整套設(shè)備采用模塊化設(shè)計(jì)，便于維護(hù)和維修。

　　圖4 軟件界面示意圖

　　系統(tǒng)特點(diǎn)

　　領(lǐng)邦儀器提出的這一方案能夠?qū)崿F(xiàn)氣門產(chǎn)品所有尺寸、形位公差以及外觀的自動(dòng)綜合檢測(cè)，適用范圍廣，更改型號(hào)無需進(jìn)行任何調(diào)節(jié)，檢測(cè)效率高，可對(duì)抽檢參數(shù)、抽檢率進(jìn)行自由設(shè)定，系統(tǒng)可依據(jù)客戶需求，設(shè)定完善的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、分類、統(tǒng)計(jì)功能，可使企業(yè)的質(zhì)量管理得到有效提升。每套設(shè)備只需配備1名輔助人員，大大節(jié)約人力成本，提高產(chǎn)品交付質(zhì)量，為企業(yè)增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。該系統(tǒng)檢測(cè)精度高于目前各企業(yè)要求，檢測(cè)效率一般控制在6s以內(nèi)。計(jì)量簡(jiǎn)單，通過標(biāo)準(zhǔn)氣門對(duì)設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)計(jì)量，并將計(jì)量結(jié)果傳輸至軟件系統(tǒng)自動(dòng)完成計(jì)量。

　　綜合以上特點(diǎn)，有業(yè)內(nèi)人士稱，領(lǐng)邦儀器提出的這一方案，尤其是在氣門外觀檢測(cè)方面的改進(jìn)，將帶來氣門檢測(cè)領(lǐng)域的一場(chǎng)革命。

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