汽車空調(diào)壓縮機活塞漆膜的自動化檢測

張勇 劉蘭和

摘 要：汽車空調(diào)壓縮機活塞是汽車空調(diào)系統(tǒng)中的核心部件，活塞表面涂覆的漆膜能夠減小活塞與缸筒內(nèi)壁的摩擦，對其在汽缸內(nèi)持續(xù)的可靠運行起到了關(guān)鍵作用;所以對于活塞零件漆膜的厚度就需要進行控制和檢測。本文介紹了漆膜厚度檢測的原理和方法，并采用了全自動化檢測的方式對批量生產(chǎn)的活塞進行逐一檢測，大大提升了檢測效率，降低生產(chǎn)成本。

關(guān)鍵詞：活塞漆膜;自動化檢測;電渦流測量

引言

活塞漆膜涂覆是汽車空調(diào)壓縮機活塞生產(chǎn)中的一道重要工序，漆膜涂層厚度是漆膜涂層質(zhì)量控制的重要參數(shù)，對涂裝質(zhì)量有著極大的影響。若漆膜厚度未達到規(guī)定要求，則會影響活塞的耐磨性，使得活塞的使用壽命降低，壓縮機產(chǎn)品的整體質(zhì)量下降。因此，漆膜厚度檢測一直是涂裝漆膜表面處理工序中重要的質(zhì)控手段之一，研究漆膜厚度檢測甚至是自動化檢測具有很強的實用價值。

1 漆膜厚度檢測方法

漆膜涂層厚度的測量方法主要有楔切法、光截法、電解法、厚度差法、稱重法、X 射線熒光法、β 射線反向散射法、電容法、磁性測量法及渦流測量法等[1-4]。其中渦流測量法經(jīng)過多年的研究發(fā)展已成為成熟的測厚技術(shù)，采用渦流測量法的渦流測厚儀測量分辨率可達 0.1 μm，精度可達到 1%。渦流測厚儀適用范圍廣、量程寬、操作簡便、價格低廉，并且為無損檢測，因此在工業(yè)和科研中得到了最廣泛的使用。采用無損方法檢測厚度既不破壞涂層也不破壞基材，檢測速度快，能使大量的檢測工作更經(jīng)濟的進行。更重要的是，無損檢測厚度的方法能夠應(yīng)用于生產(chǎn)現(xiàn)場進行質(zhì)量控制[5]。

2 電渦流測量原理及測厚儀

定值的高頻電流線圈接近金屬時，金屬表面會發(fā)生渦電流，此渦電流會根據(jù)接近金屬表面的距離發(fā)生變化，使線圈兩端的電壓發(fā)生變化，將此電壓變化值通過電流值讀取后即可換算成涂鍍層的厚度值。此種方法通常用于測量非磁金屬上絕緣層厚度。汽車空調(diào)壓縮機上鋁制活塞的漆膜厚度通常采用這種由電渦流測量原理制成的測厚儀進行測量。

漆膜測厚儀一般包括測頭，機體、輸出裝置等。一些漆膜測厚儀具備存儲和計算機數(shù)據(jù)接口，可將檢測數(shù)據(jù)傳輸?shù)接嬎銠C中，對數(shù)據(jù)進行匯總整理。以日本的KETT品牌漆膜厚度儀為例，介紹測厚儀的技術(shù)參數(shù)。

3 活塞漆膜厚度自動化檢測

由于漆膜厚度檢測是空調(diào)壓縮機活塞生產(chǎn)過程中的一個必要工序，執(zhí)行每件必檢，所以在大批量生產(chǎn)活動中需要能夠采用自動檢測設(shè)備進行線上檢測，以免去人工檢測的大量工作負擔。以實際量產(chǎn)的活塞為例，介紹活塞生產(chǎn)線上膜厚自動檢測的實現(xiàn)過程。

1）活塞零件：活塞零件為兩端圓柱形，中間由鞍座相連，外形類似一個啞鈴，檢測時，在兩端圓柱面上各取3個測量點進行測量，每一側(cè)的3個測量點在圓周方向上呈120°布置，總計6個測量點，6個測量點須全部合格才可判定此件合格。為便于生產(chǎn)，被測零件實為2個活塞，在膜厚檢測工序完成后，在下一工序?qū)⒘慵闹虚g鞍座位置切割成為兩個零件。

2）設(shè)備總體描述：采用雙軸X-Y機器人配合氣動滑臺和氣動手爪上料，采用單軸機器人配合氣動滑臺和氣動夾緊缸來搬運和夾緊物料，用KETT膜厚檢測儀來做膜厚的檢測;用氣動打標機給物料打標，作為工件是否完成檢測的標記。配合下料滑臺、上料滑臺等，實現(xiàn)對活塞檢測和打標的自動連線。設(shè)備可通過更換定位件、夾緊件等來實現(xiàn)多品種的產(chǎn)品生產(chǎn)。設(shè)備具有占地面積小，集成度高，便于組線的特點，如圖1所示。

3）設(shè)備工作描述：設(shè)備工藝流程分為托盤上料—吹風(fēng)干燥—膜厚檢測—工件打標—下料回托盤這幾個部分。人工上料至多層抽屜上下料臺，氣動滑臺推拉抽屜機構(gòu)移動至上下料臺，將抽屜從料臺抽出，每層抽屜裝滿后由伺服舉升滑臺升降至抽屜工作高度。X-Y兩軸兩爪機器人從抽屜中抓兩個料至吹風(fēng)干燥料臺進行吹風(fēng)干燥，以去除上一工序附著在工件上的少量切削液;隨后抓取下料臺的工件回托盤，正向移載單元的兩只手爪同時從檢測線和打標線下料移至打標線和氣動下料臺上料后復(fù)位，X-Y兩軸兩爪機器人同時抓取吹風(fēng)干燥料臺兩個工件至檢測單元工位A和上料滑臺工位A，單軸機器人檢測單元和單軸機器人打標單元同時夾緊工件，各自移至檢測工位B和打標工位B進行檢測和打標，上料滑臺將工件由上料位A移動至上料位B，反向移載單元三只手爪同時抓取上料滑臺B、檢測單元工位C、打標單元工位C的工件移至檢測單元工位C、打標單元工位C及下料滑臺工位B，上料滑臺由上料位B復(fù)位回到上料位A，隨后檢測單元、打標單元、下料滑臺分別將工件移動至檢測工位B檢測、打標工位B打標，下料工位A下料，X-Y機器人抓取下料滑臺工位A的工件回抽屜原上料位。此為一個工作循環(huán)。

結(jié)束語：

隨著工件表面涂鍍層對于工件性能的影響作用越來越大，工件漆膜質(zhì)量的要求也越來越高，采用自動化方式對工件漆膜厚度進行檢測，檢測過程的一致性好，同時對于汽車行業(yè)等大批量生產(chǎn)的工件可以有效提高勞動生產(chǎn)率。隨著檢測技術(shù)的不斷發(fā)展，自動化漆膜檢測可以在漆膜質(zhì)量控制中發(fā)揮越來越大的作用。

參考文獻：

[1] 鄧少卿，孫恩毅.淺談漆膜厚度的測試方法[J].涂料技術(shù)與文摘，2004（3）：28-30.

[2] 楊華，董世運，徐濱士.涂鍍層厚度檢測方法的發(fā)展現(xiàn)狀及展望[J].材料保護，2008（11）：34-37.

[3] 宋曉輝，安敏，吳鐘達.鍍層厚度測量方法[J].上海計量測試，2005（3）：35-36.

[4] 劉振作.磁性涂鍍層測厚儀技術(shù)現(xiàn)狀與展望[J]. 試驗技術(shù)與試驗機，2002（3、4）：3-5.

[5] 張瑞，張月富.涂裝生產(chǎn)現(xiàn)場漆膜厚度檢測儀器的選擇與應(yīng)用[J].現(xiàn)代涂裝，2013（8）：59.