【中國機(jī)床商務(wù)網(wǎng)】導(dǎo)讀：隨著動力總成制造技術(shù)的發(fā)展，*的測量技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于零部件質(zhì)量控制、生產(chǎn)現(xiàn)場乃至加工中心上。本文結(jié)合實例詳細(xì)介紹了動力總成生產(chǎn)線上柔性計量系統(tǒng)的具體應(yīng)用情況，闡述了*測量技術(shù)在提高生產(chǎn)效率、提升產(chǎn)品質(zhì)量方面的重要性。
　　
　　經(jīng)濟(jì)回暖讓汽車需求量大幅增加，主要汽車*的動力總成制造新建、擴(kuò)建與技術(shù)升級項目緊鑼密鼓地得到實施。其中，如何利用*的測量技術(shù)，為動力總成各類復(fù)雜精密零部件提供質(zhì)量保證，實現(xiàn)制造效率與品質(zhì)的大幅提高，成為當(dāng)今動力總成制造環(huán)節(jié)中的重點之一。
　　
　　動力總成類零部件主要包括：缸體、缸蓋、凸輪軸、曲軸及連桿等精密部件。為保證發(fā)動機(jī)工作效率高、穩(wěn)定性好且耐用時間長，每條生產(chǎn)線都大批量生產(chǎn)單一品種零件，對產(chǎn)品精度、合格率有很高的要求；同時，加工節(jié)拍和加工效率也很重要。

　　
　　動力總成生產(chǎn)線的需求特點可總結(jié)為：生產(chǎn)線長時間連續(xù)運轉(zhuǎn)—甚至全天24h運轉(zhuǎn)；每個工件的測量時間控制的很嚴(yán)，需要配合生產(chǎn)線的生產(chǎn)節(jié)拍；批量生產(chǎn)的動力總成零部件的質(zhì)量狀況以及生產(chǎn)線上數(shù)控加工機(jī)床的狀態(tài)跟蹤*依賴于測量機(jī)的測量結(jié)果的實時反饋。因此，動力總成生產(chǎn)線對在線測量系統(tǒng)的測量效率、精度與可靠性均提出了非常嚴(yán)格的要求。
　　
　　動力總成生產(chǎn)線上*的柔性計量系統(tǒng)
　　
　　當(dāng)前，動力總成生產(chǎn)線上*的柔性計量系統(tǒng)包括兩類：布局于車間的固定式自動化三坐標(biāo)測量系統(tǒng)和嵌入自動化加工工序中的在機(jī)檢測系統(tǒng)。
　　
　　其中，布局于車間的固定式自動化三坐標(biāo)測量系統(tǒng)有三類：專為生產(chǎn)現(xiàn)場設(shè)計的車間型三坐標(biāo)測量機(jī)、配備機(jī)罩的在線動力總成測量系統(tǒng)和與生產(chǎn)線*整合的在線動力總成測量系統(tǒng)，這三類解決方案的自動化水平根據(jù)集成裝配的多少依次提高。
　　
　　布局于車間的固定式自動化三坐標(biāo)測量系統(tǒng)
　　
　　專為生產(chǎn)現(xiàn)場設(shè)計的車間型三坐標(biāo)測量機(jī)
　　
　　為了縮簡工件在數(shù)控機(jī)床和質(zhì)保室測量機(jī)之間的搬運環(huán)節(jié)，很多現(xiàn)代三坐標(biāo)測量機(jī)被設(shè)計為用于車間現(xiàn)場應(yīng)用環(huán)境。車間環(huán)境的應(yīng)用條件意味著更加簡化和安全的操作方式，同時，必須降低車間環(huán)境尤其是溫度環(huán)境對三坐標(biāo)測量機(jī)的影響。車間型三坐標(biāo)測量機(jī)就是這樣應(yīng)運而生的。
　　
　　車間環(huán)境對三坐標(biāo)影響zui大的因素包括溫度、濕度及粉塵等，其中濕度影響可以靠良好的氣源及多重過濾器摒除，灰塵粉塵油污等因素可以靠加固改良XYZ三軸的風(fēng)琴罩來消除，溫度的影響摒除則沒有那么簡單，需要采用專業(yè)的實時結(jié)構(gòu)溫度補(bǔ)償系統(tǒng)，從硬件和軟件兩個方面補(bǔ)償機(jī)身和零件因溫度引發(fā)的“熱脹冷縮”變形。圖1為來自海克斯康三坐標(biāo)測量機(jī)的溫度補(bǔ)償實驗報告，通過配備ACTIV溫度補(bǔ)償技術(shù)，其GlobalSilverSF機(jī)型能夠在溫度范圍寬為15-30℃且日環(huán)境溫度變化達(dá)10℃的生產(chǎn)環(huán)境內(nèi)完成高精度的尺寸檢測任務(wù)。同時，現(xiàn)場型三坐標(biāo)測量機(jī)還可以配置激光安全帶防護(hù)系統(tǒng)，能在人員進(jìn)入測量空間時主動減速或停機(jī)，保障現(xiàn)場車間人員的安全。
　　
　　配備機(jī)罩的在線動力總成測量系統(tǒng)
　　
　　配備機(jī)罩的在線動力總成測量系統(tǒng)是固定式三坐標(biāo)精密測量機(jī)、檢測機(jī)罩、夾具、自動或半自動上下料系統(tǒng)、機(jī)柜、空調(diào)等系統(tǒng)的緊湊集成。更全面的裝備配置使得該系統(tǒng)比上述車間型測量機(jī)的精度水平更高，效率更快，操作也更加簡易和省力。該系統(tǒng)一般直接布局于生產(chǎn)線旁，配合高節(jié)奏生產(chǎn)線對大批量動力總成進(jìn)行實時檢測，通過實時海量質(zhì)檢數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析，獲取更有效的質(zhì)控價值信息，預(yù)防任何不良加工趨勢。整個系統(tǒng)的構(gòu)成包括：
　　
　　?固定式三坐標(biāo)測量機(jī)——實現(xiàn)動力總成自動化精密測量的主體設(shè)備；
　　
　　?測量機(jī)機(jī)罩——在生產(chǎn)環(huán)境為測量機(jī)測量提供保證；
　　
　　?手動/自動上下料系統(tǒng)——減輕操作者的體力消耗，提率；
　　
　　?夾具——根據(jù)零部件特征而設(shè)計的或通用夾具，有效提高裝夾效率和定位精度；
　　
　　?機(jī)柜（集成控制柜、測頭控制器、計算機(jī)、打印機(jī)系統(tǒng)）——在車間環(huán)境下提供更好的安全性；
　　
　　?狀態(tài)指示燈——直觀對測量運行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控。
　　
　　與生產(chǎn)線*整合的在線動力總成測量系統(tǒng)
　　
　　該類系統(tǒng)除了集成機(jī)罩、上下料、夾具、機(jī)柜、空調(diào)等設(shè)備，重要的是還與機(jī)械手聯(lián)合搬運工件，并通過*的軟件操作系統(tǒng)，對不同的工件實現(xiàn)編碼辨認(rèn)，智能調(diào)用相應(yīng)程序，完成全自動化無人操作質(zhì)檢。
　　
　　圖2是韓國某變速箱殼體的自動化檢測線。該生產(chǎn)線年產(chǎn)變速箱100萬臺，整套系統(tǒng)要求24h全天運轉(zhuǎn)，100%自動全檢，檢測的節(jié)拍為108s/件；這其中，操作員所要做的工作僅僅是：啟動檢測線、通過狀態(tài)燈監(jiān)控檢測執(zhí)行狀況、對異常作出判斷并采取措施。整條檢測線，要求所有數(shù)據(jù)實時在線，實時獲取。
　　
　　嵌入自動化加工工序中的在機(jī)檢測系統(tǒng)
　　
　　動力總成的加工批量大，從機(jī)床刀具、工裝到機(jī)床自身的耗損都很大，很難控制不良的加工趨勢，而且一旦出現(xiàn)不良加工趨勢，哪怕是一點點的不合格率，都會造成較大的損失。經(jīng)過反復(fù)研究發(fā)現(xiàn)，在關(guān)鍵的加工環(huán)節(jié)上加入在機(jī)檢測及時發(fā)現(xiàn)偏差調(diào)整關(guān)鍵參數(shù)，不但會大大避免不良事件和趨勢，且能提高加工能力。
　　
　　當(dāng)工件從一條生產(chǎn)線的上一道工序進(jìn)入下一道加工工序加工時，例如發(fā)動機(jī)缸體，尤其是半精鏜、精鏜環(huán)節(jié)對孔的中心位置有著非常嚴(yán)格的要求，單單依靠自動上下料或夾具系統(tǒng)的重復(fù)定位精度無法很好的保證前后兩道工序的相同加工基準(zhǔn)點，zui終也遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足這些部件的精度要求。在試圖提高這些自動上下料或夾具系統(tǒng)的精度時，會遇到兩方面的難題：若要使自動化數(shù)控加工系統(tǒng)達(dá)到理想的精度，其設(shè)計、制造成本非常高；長期一致的可靠性較差，需要經(jīng)常進(jìn)行維護(hù)；維護(hù)、保養(yǎng)成本比較高。
　　
　　在實踐中我們發(fā)現(xiàn)，可以放寬夾具系統(tǒng)的重復(fù)定位精度要求，每次工件自動裝夾完畢后通過使用在機(jī)測量系統(tǒng)準(zhǔn)確地測定每個工件的實際位置，實時刷新每個工件的坐標(biāo)系，能夠保證不同工序加工基準(zhǔn)的位置，使得產(chǎn)品的合格率及穩(wěn)定性都得到了很大改善。
　　
　　結(jié)束語
　　
　　隨著動力總成制造技術(shù)的發(fā)展，測量技術(shù)正通過機(jī)器、探測系統(tǒng)及軟件技術(shù)的綜合應(yīng)用與創(chuàng)新，以zui大限度地滿足客戶對高品質(zhì)、率及高可靠性的生產(chǎn)要求。而要完成動力總成零部件的測量，僅依靠一套測量系統(tǒng)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，需要將測量系統(tǒng)充分融合到客戶從生產(chǎn)規(guī)劃、設(shè)備驗收、加工質(zhì)量直至全面品質(zhì)分析的每一個階段。通過測量設(shè)備供應(yīng)商所具備的專業(yè)應(yīng)用經(jīng)驗和二次開發(fā)能力，滿足動力總成客戶的要求。相信，隨著中國在動力總成制造領(lǐng)域技術(shù)與產(chǎn)能的逐步提升與優(yōu)化，*的專業(yè)測量技術(shù)會在動力總成制造的各個環(huán)節(jié)發(fā)揮越來越重要的作用。

　　（文章來源：蔣李軍 南汽名爵 / 高仕偉、陳宣豪 海克斯康測量技術(shù)（青島）有限公司）