在线检测设备在汽车制造中的应用

　　长春一汽轿车公司发动机厂的在线检测设备，大多是随设备和生产线在建厂初期从国外引进的。投入生产后，由于产品的扩展与市场的需求，又进行了较大的改进和扩展，故厂内的在线检测设备（下面以在线量仪与在线检测装置称之）种类和数量均具有一定的规模。

　　生产加工线上的在线量仪

　　（1）磨削加工中的测量 主要是对曲轴的主轴颈和连杆轴颈、连杆的主轴颈和中间轴轴颈等轴类工件的磨削加工过程中的外径进行测量，均配有专用的主动量仪。

　　（2）珩磨加工中的测量 主要是对缸体的缸孔、主轴承孔和连杆的大小头孔等孔类珩磨加工过程中的内径进行测量，均配有工控机。

　　（3）切削加工中的测量 主要是对缸体上的缸孔、主轴承孔和中间轴孔，缸盖上的气门阀座孔、气门导管孔、气门调节器孔和凸轮轴孔，连杆上的大、小头孔，曲轴的导向轴径和第三主轴径宽度等加工完成后尺寸的测量以及对缸孔的分级测量，且均配有工控机。其中缸体上的缸孔、曲轴的导向轴径和第三主轴颈宽度等除了测量外还配有刀具自动补调系统。

　　上述的磨削加工与珩磨加工两类在线量仪系主动测量，测量装置（俗称测量头）均设置在相应的加工工位上，对正在加工的工件进行实时测量，并可根据实时测量的状况随时发出不同的控制信号，用以控制刀具减缓进刀、停止进刀或刀具退回。从理论上来讲，可以杜绝废品的发生。因而，在对提高生产效率与产品质量方面主动测量发挥了极为重要的作用。

　　上述的切削加工在线量仪系被动测量，分别设置在相应的自动生产加工线中（通常是在工件加工的后序工位），对加工完成后的工件尺寸进行测量，并根据测量的结果发出相应的警示信号（合格、超差、接近超差）。可见，被动测量只能检出废品而却不能杜绝废品的发生。

　　从检测精度方面来讲，由于主动测量是在工件加工中的动态测量，受多方面因素的影响；而被动测量是在工件加工完成后的静态测量，影响的因素较小，因而实际测量的准确度后者高于前者。但由于主动测量是在加工过程中的实时测量，因而在确保产品质量降低废品率方面大大优异于被动测量。而近年来由于刀具自动补调系统的日臻完善，使配有自动补调系统的被动量仪应用日益广泛，使其在一定程度弥补了被动测量的“被动性”.

　　装配线上的在线量仪

　　（1）曲轴主轴瓦片的选择测量 配有电子柱量仪、电子塞、卡规与工控机。

　　（2）连杆瓦片的选择测量 配有电子柱量仪、电子塞、卡规与工控机。

　　（3）平衡轴垫片的选择测量 系手动检具。

　　（4）气门垫片的选择测量 系专用的测量机，配有工控机。

　　上述两个瓦片选择测量是：分别对相应的孔（缸体上的五个主轴承孔、连杆上的大头孔）与曲轴上相应的颈（五个主轴颈与四个连杆轴颈）测量后，输入到工控机中，再分别把孔与所对应颈的测量值与储存在工控机中的选瓦表相比对，进而得到各自的瓦片号。

　　其中曲轴主轴瓦片的选择测量，我们在使用中发现：在不同温度场合下的配瓦结果也不同。经分析得知：所装的发动机缸体的材料是铝合金，而曲轴的材料是钢，二者的热膨胀系数相差较大，故在不同温度场合下的配瓦结果也就不同了，这必将影响装机的质量。鉴于此，我们在测量系统中加入了自动温度补偿的功能，从而确保了瓦片选择的准确性。

　　平衡轴垫片的选择测量由于它是一个人工手动的检测器具，检测的是曲轴与平衡轴两个齿轮间的啮合间隙。而检测这个啮合间隙采用的是：对定量重锤加在设定长度杠杆上所产生的位移进行测量获得的。在繁忙紧张的装配线上，常常是重锤尚在摆动即进行测量，加之仪表与操作者的视觉误差，给测量的结果又增添了额外的误差。此项测量如若采用自动方式（即采用测量机）将会大大提高其测量的准确性，但由于测量机的价格太高而未能采用。

　　气门垫片的选择测量是分别对气门的高度HQ（缸盖上的五个凸轮轴孔底边与所对应的气门杆顶点的距离）与凸轮轴高度HT（凸轮轴上的五个主轴颈与所对应基圆的距离）测量后，输入到工控机中，再分别把五个HQ与所对的HT的测量值代入储存在工控机中的选片公式中进行计算，从而得到各自的垫片号。该测量机主要的问题是测量原理误差较大，经计算其最大原理误差为0.022 5mm（垫片的级差是0.02mm），而此误差波动值的大小与工件的加工工艺稳定性有关，若工件的加工工艺稳定，其误差即可做为一个系统误差来修正。

　　其他方面的在线检测装置

　　（1）气密检漏仪 主要用于：缸体与缸盖的油道、水道，气门、曲轴油封、油底壳、燃油管等，以及发动机整机的检漏。其中有专机系统的，有配有电子检测系统与工控机组装的，也有的是由气动系统和专用压力表（带有气电转换环节）组装而成的。其中前两种测量精度高，调整方便，运行稳定，且便于质量的控制与统计分析。后者在测量精度方面相对低一些，但结构简单，价格便宜。在运行中，专用压力表中的气囊会发生损坏或老化，由于厂家不提供气囊备件，则必须更换整块压力表，从而造成了维修费用的增大。

　　（2）回转力矩测量机 主要是在装配过程中对曲轴回转力矩的检测，且配有工控机。厂家为其配置的力矩传感器检测信号输出采用的是集流环形式的，运行中时常发生力矩信号不稳定的问题，后来我们更换为信号的输出为感应式传感器，问题得到了有效解决。

　　（3）自动拧紧机 主要是应用在重要的装配部位，如曲轴的主轴承盖、曲轴的后油封、皮带轮、飞轮、连杆瓦盖、凸轮轴主轴承盖、油底壳、上罩盖、缸盖等螺栓的拧紧。其拧紧方式主要应用的是扭矩法与扭矩-转角法，这也是当前在螺栓拧紧中应用较为广泛的两种拧紧方式。在运行中时而出现的拧紧失败（扭矩超差或低，转角低），绝大多数都是因工件、螺栓或拧紧工艺问题造成的，故不要在出现这类问题时，先去查找拧紧机而耽误了生产。

　　（4）电子秤 主要是应用于连杆大小头的称重，配有工控机与标记打号机。测量结束后，可在CRT显示器上显示出连杆的重量值（总重量、大头重量、小头重量）与级别号，并发出指令给标记打号机，在被测的连杆上打出相应的号码标记。开始运行时发现，在气温较高时测量极不稳定。经查发现是由于风扇所致（因气温较高时要开风扇），连杆大头的公差仅为±1.5g,这个风扇距电子秤虽然不近，但这一阵阵吹过来的风在电子秤上还是有反映的。