【中國(guó)機(jī)床商務(wù)網(wǎng)】導(dǎo)讀：隨著動(dòng)力總成制造技術(shù)的發(fā)展，*的測(cè)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(chǎng)乃至加工中心上。本文結(jié)合實(shí)例詳細(xì)介紹了動(dòng)力總成生產(chǎn)線(xiàn)上柔性計(jì)量系統(tǒng)的具體應(yīng)用情況，闡述了*測(cè)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(chē)需求量大幅增加，主要汽車(chē)*的動(dòng)力總成制造新建、擴(kuò)建與技術(shù)升級(jí)項(xiàng)目緊鑼密鼓地得到實(shí)施。其中，如何利用*的測(cè)量技術(shù)，為動(dòng)力總成各類(lèi)復(fù)雜精密零部件提供質(zhì)量保證，實(shí)現(xiàn)制造效率與品質(zhì)的大幅提高，成為當(dāng)今動(dòng)力總成制造環(huán)節(jié)中的重點(diǎn)之一。
　　
　　動(dòng)力總成類(lèi)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(dòng)機(jī)工作效率高、穩(wěn)定性好且耐用時(shí)間長(zhǎng)，每條生產(chǎn)線(xiàn)都大批量生產(chǎn)單一品種零件，對(duì)產(chǎn)品精度、合格率有很高的要求；同時(shí)，加工節(jié)拍和加工效率也很重要。

　　
　　動(dòng)力總成生產(chǎn)線(xiàn)的需求特點(diǎn)可總結(jié)為：生產(chǎn)線(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)—甚至全天24h運(yùn)轉(zhuǎn)；每個(gè)工件的測(cè)量時(shí)間控制的很?chē)?yán)，需要配合生產(chǎn)線(xiàn)的生產(chǎn)節(jié)拍；批量生產(chǎn)的動(dòng)力總成零部件的質(zhì)量狀況以及生產(chǎn)線(xiàn)上數(shù)控加工機(jī)床的狀態(tài)跟蹤*依賴(lài)于測(cè)量機(jī)的測(cè)量結(jié)果的實(shí)時(shí)反饋。因此，動(dòng)力總成生產(chǎn)線(xiàn)對(duì)在線(xiàn)測(cè)量系統(tǒng)的測(cè)量效率、精度與可靠性均提出了非常嚴(yán)格的要求。
　　
　　動(dòng)力總成生產(chǎn)線(xiàn)上*的柔性計(jì)量系統(tǒng)
　　
　　當(dāng)前，動(dòng)力總成生產(chǎn)線(xiàn)上*的柔性計(jì)量系統(tǒng)包括兩類(lèi)：布局于車(chē)間的固定式自動(dòng)化三坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)和嵌入自動(dòng)化加工工序中的在機(jī)檢測(cè)系統(tǒng)。
　　
　　其中，布局于車(chē)間的固定式自動(dòng)化三坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)有三類(lèi)：專(zhuān)為生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì)的車(chē)間型三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)、配備機(jī)罩的在線(xiàn)動(dòng)力總成測(cè)量系統(tǒng)和與生產(chǎn)線(xiàn)*整合的在線(xiàn)動(dòng)力總成測(cè)量系統(tǒng)，這三類(lèi)解決方案的自動(dòng)化水平根據(jù)集成裝配的多少依次提高。
　　
　　布局于車(chē)間的固定式自動(dòng)化三坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)
　　
　　專(zhuān)為生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì)的車(chē)間型三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)
　　
　　為了縮簡(jiǎn)工件在數(shù)控機(jī)床和質(zhì)保室測(cè)量機(jī)之間的搬運(yùn)環(huán)節(jié)，很多現(xiàn)代三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)被設(shè)計(jì)為用于車(chē)間現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用環(huán)境。車(chē)間環(huán)境的應(yīng)用條件意味著更加簡(jiǎn)化和安全的操作方式，同時(shí)，必須降低車(chē)間環(huán)境尤其是溫度環(huán)境對(duì)三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的影響。車(chē)間型三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)就是這樣應(yīng)運(yùn)而生的。
　　
　　車(chē)間環(huán)境對(duì)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(guò)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(lái)消除，溫度的影響摒除則沒(méi)有那么簡(jiǎn)單，需要采用專(zhuān)業(yè)的實(shí)時(shí)結(jié)構(gòu)溫度補(bǔ)償系統(tǒng)，從硬件和軟件兩個(gè)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(lái)自?？怂箍等鴺?biāo)測(cè)量機(jī)的溫度補(bǔ)償實(shí)驗(yàn)報(bào)告，通過(guò)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(cè)任務(wù)。同時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)型三坐標(biāo)測(cè)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(cè)量空間時(shí)主動(dòng)減速或停機(jī)，保障現(xiàn)場(chǎng)車(chē)間人員的安全。
　　
　　配備機(jī)罩的在線(xiàn)動(dòng)力總成測(cè)量系統(tǒng)
　　
　　配備機(jī)罩的在線(xiàn)動(dòng)力總成測(cè)量系統(tǒng)是固定式三坐標(biāo)精密測(cè)量機(jī)、檢測(cè)機(jī)罩、夾具、自動(dòng)或半自動(dòng)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(chē)間型測(cè)量機(jī)的精度水平更高，效率更快，操作也更加簡(jiǎn)易和省力。該系統(tǒng)一般直接布局于生產(chǎn)線(xiàn)旁，配合高節(jié)奏生產(chǎn)線(xiàn)對(duì)大批量動(dòng)力總成進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，通過(guò)實(shí)時(shí)海量質(zhì)檢數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析，獲取更有效的質(zhì)控價(jià)值信息，預(yù)防任何不良加工趨勢(shì)。整個(gè)系統(tǒng)的構(gòu)成包括：
　　
　　?固定式三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)——實(shí)現(xiàn)動(dòng)力總成自動(dòng)化精密測(cè)量的主體設(shè)備；
　　
　　?測(cè)量機(jī)機(jī)罩——在生產(chǎn)環(huán)境為測(cè)量機(jī)測(cè)量提供保證；
　　
　　?手動(dòng)/自動(dòng)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(jì)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(cè)頭控制器、計(jì)算機(jī)、打印機(jī)系統(tǒng)）——在車(chē)間環(huán)境下提供更好的安全性；
　　
　　?狀態(tài)指示燈——直觀(guān)對(duì)測(cè)量運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控。
　　
　　與生產(chǎn)線(xiàn)*整合的在線(xiàn)動(dòng)力總成測(cè)量系統(tǒng)
　　
　　該類(lèi)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(yùn)工件，并通過(guò)*的軟件操作系統(tǒng)，對(duì)不同的工件實(shí)現(xiàn)編碼辨認(rèn)，智能調(diào)用相應(yīng)程序，完成全自動(dòng)化無(wú)人操作質(zhì)檢。
　　
　　圖2是韓國(guó)某變速箱殼體的自動(dòng)化檢測(cè)線(xiàn)。該生產(chǎn)線(xiàn)年產(chǎn)變速箱100萬(wàn)臺(tái)，整套系統(tǒng)要求24h全天運(yùn)轉(zhuǎn)，100%自動(dòng)全檢，檢測(cè)的節(jié)拍為108s/件；這其中，操作員所要做的工作僅僅是：?jiǎn)?dòng)檢測(cè)線(xiàn)、通過(guò)狀態(tài)燈監(jiān)控檢測(cè)執(zhí)行狀況、對(duì)異常作出判斷并采取措施。整條檢測(cè)線(xiàn)，要求所有數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)在線(xiàn)，實(shí)時(shí)獲取。
　　
　　嵌入自動(dòng)化加工工序中的在機(jī)檢測(cè)系統(tǒng)
　　
　　動(dòng)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(shì)，而且一旦出現(xiàn)不良加工趨勢(shì)，哪怕是一點(diǎn)點(diǎn)的不合格率，都會(huì)造成較大的損失。經(jīng)過(guò)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(cè)及時(shí)發(fā)現(xiàn)偏差調(diào)整關(guān)鍵參數(shù)，不但會(huì)大大避免不良事件和趨勢(shì)，且能提高加工能力。
　　
　　當(dāng)工件從一條生產(chǎn)線(xiàn)的上一道工序進(jìn)入下一道加工工序加工時(shí)，例如發(fā)動(dòng)機(jī)缸體，尤其是半精鏜、精鏜環(huán)節(jié)對(duì)孔的中心位置有著非常嚴(yán)格的要求，單單依靠自動(dòng)上下料或夾具系統(tǒng)的重復(fù)定位精度無(wú)法很好的保證前后兩道工序的相同加工基準(zhǔn)點(diǎn)，zui終也遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足這些部件的精度要求。在試圖提高這些自動(dòng)上下料或夾具系統(tǒng)的精度時(shí)，會(huì)遇到兩方面的難題：若要使自動(dòng)化數(shù)控加工系統(tǒng)達(dá)到理想的精度，其設(shè)計(jì)、制造成本非常高；長(zhǎng)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(shí)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(dòng)裝夾完畢后通過(guò)使用在機(jī)測(cè)量系統(tǒng)準(zhǔn)確地測(cè)定每個(gè)工件的實(shí)際位置，實(shí)時(shí)刷新每個(gè)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(yǔ)
　　
　　隨著動(dòng)力總成制造技術(shù)的發(fā)展，測(cè)量技術(shù)正通過(guò)機(jī)器、探測(cè)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(mǎn)足客戶(hù)對(duì)高品質(zhì)、率及高可靠性的生產(chǎn)要求。而要完成動(dòng)力總成零部件的測(cè)量，僅依靠一套測(cè)量系統(tǒng)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，需要將測(cè)量系統(tǒng)充分融合到客戶(hù)從生產(chǎn)規(guī)劃、設(shè)備驗(yàn)收、加工質(zhì)量直至全面品質(zhì)分析的每一個(gè)階段。通過(guò)測(cè)量設(shè)備供應(yīng)商所具備的專(zhuān)業(yè)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)和二次開(kāi)發(fā)能力，滿(mǎn)足動(dòng)力總成客戶(hù)的要求。相信，隨著中國(guó)在動(dòng)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(zhuān)業(yè)測(cè)量技術(shù)會(huì)在動(dòng)力總成制造的各個(gè)環(huán)節(jié)發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。

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