氣缸套毛坯尺寸在線檢測裝置研究

劉棟

摘要：隨著中國制造2025的穩(wěn)步推進(jìn)，數(shù)字化、智能化生產(chǎn)開始應(yīng)用在氣缸套的鑄造生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)在線檢測是氣缸套數(shù)字化生產(chǎn)必不可少的環(huán)節(jié)，本文通過研究氣缸套毛坯排隊(duì)裝置、高度檢測裝置、內(nèi)外徑檢測裝置，檢測數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)氣缸套毛坯的在線檢測。

關(guān)鍵詞：氣缸套;尺寸;在線檢測

0 ?引言

隨著中國制造2025的穩(wěn)步推進(jìn)，數(shù)字化、智能化生產(chǎn)開始應(yīng)用在氣缸套的鑄造生產(chǎn)，氣缸套是內(nèi)燃機(jī)的核心零部件之一，傳統(tǒng)氣缸套的檢驗(yàn)都是通過事后檢驗(yàn)的，會造成檢驗(yàn)滯后，實(shí)現(xiàn)在線檢測是氣缸套數(shù)字化生產(chǎn)必不可少的環(huán)節(jié)，本文通過研究氣缸套毛坯排隊(duì)裝置、高度檢測裝置、內(nèi)外徑檢測裝置，檢測數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)氣缸套毛坯的在線檢測，最終實(shí)現(xiàn)數(shù)字化生產(chǎn)。

1 ?技術(shù)路線

1.1 氣缸套毛坯排隊(duì)裝置研究

實(shí)現(xiàn)氣缸套毛坯生產(chǎn)線在線測量，必須將氣缸套毛坯整整齊齊的排列，所以要設(shè)計(jì)氣缸套毛坯排隊(duì)裝置，使其按照一定的順序整整齊齊的排列在生產(chǎn)線上等待檢測。

氣缸套毛坯的排隊(duì)檢測裝置主要由配重塊、齒條、固定板、直線導(dǎo)軌、連接件、SMH80S系列伺服電機(jī)、SMH80S系列伺服電機(jī)固定板組成（圖1）。

在氣缸套毛坯從多工位離心鑄造機(jī)出模并拋丸后，氣缸套毛坯通過傳送帶送到排列裝置上，因?yàn)榇嬖阼F制板，鐵制板會帶著可以實(shí)現(xiàn)翻轉(zhuǎn)的機(jī)構(gòu)的裝置返回到最開始的位置上，在這之后存在于翻轉(zhuǎn)裝置中的導(dǎo)桿會讓氣缸套的抓手緩緩的落下來，而且氣缸套的抓手會把氣缸套給緊緊的夾住，之后其氣缸套的抓手會進(jìn)行緩慢的上升，并且連接配重塊的齒條會帶動氣缸套進(jìn)行轉(zhuǎn)動，在最后SMH80S系列伺服電機(jī)會使得與齒條相連接的鐵板進(jìn)行移動并且使得氣缸套移動而且會排列的整齊。

1.2 氣缸套的高度檢測裝置研究

氣缸套毛坯完成自動排隊(duì)之后進(jìn)行高度的測量，高度檢測設(shè)備由機(jī)架、導(dǎo)桿、龍門支架、測量壓片板、氣缸、帶有熒光液的刻度尺組成（圖2）。

通過排隊(duì)的裝置位置調(diào)整好后，氣缸套毛坯放進(jìn)入高度測量檢測臺上，氣缸開啟，氣缸活塞缸緩緩向下，測量壓片板也跟著緩慢移動，直到壓到氣缸套毛坯上面，氣缸會停止繼續(xù)運(yùn)動。這時候帶有熒光液的刻度尺就可以觀察它的刻度，同時安裝有距離傳感器，它可以實(shí)時將數(shù)據(jù)傳給中央控制中心。

1.3 氣缸套的外徑檢測設(shè)備

高度檢測完成后，開始外徑的在線測量。氣缸套的外徑檢測設(shè)備由機(jī)架、紗布、擋板、激光燈、刻度尺、氣缸構(gòu)成（圖3）。通過傳送帶氣缸套毛坯進(jìn)入外徑檢測裝置上，在外徑檢測臺的臺面上鋪上一層粗糙的紗布，在工作臺上的左邊設(shè)計(jì)一個擋板在工作臺的右邊設(shè)置一個支架，在當(dāng)右邊的支架開始進(jìn)行滑動的時候與導(dǎo)桿相互進(jìn)行配合，因?yàn)閷?dǎo)桿的右邊存在一個壓板進(jìn)行固定，所以左邊的擋板會和右邊的壓板形成一個帶有弧度的平面，同時在右邊的支架上安裝上一個氣缸，右邊的壓板的端面會把氣缸里面的活塞桿固定在上面。在設(shè)備的機(jī)架上有一個固定的刻度尺，同時安裝有距離傳感器，它可以實(shí)時將數(shù)據(jù)傳給中央控制中心。

1.4 氣缸套的內(nèi)徑檢測裝置

外徑檢測完畢開始內(nèi)徑檢測，內(nèi)徑檢測結(jié)構(gòu)由設(shè)備臺體、氣缸、北京和利時LK系列PLC、警報裝置、隨型套、距離傳感器、支座、位置固定板組成（圖4）。

在檢測完外徑之后氣缸套隨著傳送帶進(jìn)入隨型套里面，進(jìn)去后開啟距離傳感器，利用距離傳感器可以測出到制造合格的氣缸套之間的準(zhǔn)確的距離，從而準(zhǔn)確讀出氣缸套毛坯的內(nèi)徑。

1.5 在線檢測數(shù)據(jù)處理

氣缸套高度、外徑、內(nèi)徑測量取得數(shù)據(jù)后，通過北京和利時LK系列模塊輸入氣缸套毛坯所允許的最大尺寸的公差，所測量的數(shù)據(jù)與氣缸套公差對比，如果在合格的范圍內(nèi)則繼續(xù)下傳，超出公差，對比模塊就會進(jìn)行報警，提醒不合格，同時通過裝置將不合格品自動下線。

2 ?使用效果

本文研究的氣缸套毛坯尺寸在線檢測裝置已經(jīng)成功應(yīng)用在我公司的氣缸套毛坯離心鑄造數(shù)字化車間上，實(shí)現(xiàn)了在線檢測缸套毛坯外形尺寸、形位公差，并將數(shù)據(jù)反饋給前道工序中央控制系統(tǒng)，并實(shí)現(xiàn)動態(tài)優(yōu)化，時預(yù)警，智能決策是否下線本批次鑄件。

3 ?結(jié)論

①由配重塊、齒條、固定板、直線導(dǎo)軌、連接件、SMH80S系列伺服電機(jī)、SMH80S系列伺服電機(jī)固定板組成的實(shí)現(xiàn)了氣缸套毛坯自動排隊(duì)。

②由機(jī)架、導(dǎo)桿、龍門支架、測量壓片板、氣缸、帶有熒光液的刻度尺組成的裝置實(shí)現(xiàn)了氣缸套毛坯的高度檢測。

③由機(jī)架、紗布、擋板、激光燈、刻度尺、氣缸構(gòu)成的裝置實(shí)現(xiàn)了氣缸套毛坯外徑的檢測。

④由設(shè)備臺體、氣缸、北京和利時LK系列PLC、警報裝置、隨型套、距離傳感器、支座、位置固定板組成的裝置實(shí)現(xiàn)了氣缸套毛坯的內(nèi)徑檢測。

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