自動檢測技術(shù)在內(nèi)燃機(jī)裝配線上的應(yīng)用分析

余艷玫

摘要： 自動檢測技術(shù)屬于新興學(xué)科，在不斷發(fā)展中逐漸引起了人們的重視，也被廣泛應(yīng)用在很多行業(yè)。在內(nèi)燃機(jī)裝配線中應(yīng)用自檢測技術(shù)，可以幫助測試參數(shù)。本次研究中主要分析自動檢測技術(shù)的主要內(nèi)容，以及這一技術(shù)在內(nèi)燃機(jī)裝配線中的應(yīng)用。

Abstract： Automatic detection technology belongs to an emerging discipline， and has gradually attracted people's attention in the continuous development， and has also been widely used in many industries. The application of automatic detection technology in the internal combustion engine assembly line can help to measure parameters. This research mainly analyzes the main content of automatic detection technology， and the application of this technology in the internal combustion engine assembly line.

關(guān)鍵詞： 自動檢測技術(shù);內(nèi)燃機(jī)裝配線;應(yīng)用

Key words： automatic detection technology;internal combustion engine assembly line;application

中圖分類號：TP274+.5? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2021）20-0151-02

0?; 引言

自動化檢測技術(shù)是以計算機(jī)為基礎(chǔ)形成的一種新學(xué)科，要求很高，耗時長、實(shí)際應(yīng)用難度大。自動檢測技術(shù)被廣泛應(yīng)用在測試產(chǎn)品出廠性能，定期維修測試以及使用當(dāng)中的連續(xù)測試，還可以用來完成故障定位和檢測。近些年我國工業(yè)呈現(xiàn)出持續(xù)發(fā)展的良好勢頭，內(nèi)燃機(jī)的使用范圍也不斷擴(kuò)大。為了讓內(nèi)燃機(jī)的組裝質(zhì)量得到保障，需要引入自動檢測技術(shù)。因?yàn)槿绻粦{借著人工檢查，可能會帶來比較多的誤差率。所以可以通過自動檢測技術(shù)的應(yīng)用來幫助收集和處理更多信息。

1? 自動檢測技術(shù)基本任務(wù)

自動檢測技術(shù)一般會應(yīng)用在系統(tǒng)、部件以及設(shè)備等方面的性能測試和故障診斷，可以在電系統(tǒng)中應(yīng)用，也可以在非電系統(tǒng)中應(yīng)用。在民用以及軍事方面的應(yīng)用范圍都很廣泛。主要還是用來診斷故障和測試性能[1]。

1.1 測試性能任務(wù)

包含出廠前性能檢驗(yàn)，設(shè)備維修以及使用中的連續(xù)檢測。首先，在產(chǎn)品出廠時或者設(shè)備返修之后出廠都要完成性能測試。使用自動檢測技術(shù)，不僅能夠讓產(chǎn)品的檢驗(yàn)質(zhì)量得到提升，也可以幫助檢驗(yàn)人員勞動強(qiáng)度的減少，促進(jìn)工作效率提升。因此在質(zhì)量檢驗(yàn)過程中，自動檢測技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛。其次，維修定期測試。設(shè)備在使用了較長的時間之后，就需要按照相關(guān)技術(shù)要求來完成性能測試，對設(shè)備的工作和運(yùn)行情況進(jìn)行檢查。所以應(yīng)用自動檢測技術(shù)是設(shè)備性能的重要保障。最后，產(chǎn)品使用過程中的連續(xù)測試應(yīng)用。也被稱作狀態(tài)測試，系統(tǒng)工作中周期測量與監(jiān)控產(chǎn)品性能。若監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)果當(dāng)中發(fā)現(xiàn)有警告信號出現(xiàn)，可以自動切換到備份單元當(dāng)中，可以直接將系統(tǒng)運(yùn)行中止，也可以換成備份繼續(xù)工作[2]。

1.2 診斷產(chǎn)品或設(shè)備故障

故障診斷的內(nèi)容具體包含故障的定位與檢測，也是自動檢測過程當(dāng)中的一個重要分支。第一，故障檢測也被稱作故障探測，目的是為了發(fā)現(xiàn)故障。結(jié)合測試結(jié)果，再按照特定的邏輯完成推理，判定機(jī)器是否出現(xiàn)故障。第二，完成定位的故障。故障定位也被稱作故障隔離，即在發(fā)現(xiàn)故障之后，找到發(fā)生故障的具體位置。隨著診斷故障目標(biāo)的差異不同，故障定位的等級也不同。

1.3 自動檢測技術(shù)分類

分類依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)不同，得到的分類結(jié)果自然也有很大的差異。比如以信號形式不同，可以將自動檢測技術(shù)分為模擬和數(shù)據(jù)兩種檢測方式;按照被測試系統(tǒng)與測量系統(tǒng)之間的關(guān)系不同，可以分為主動與被動檢測方式。另外還有脫機(jī)檢測和聯(lián)機(jī)檢測等方法。

聯(lián)機(jī)檢測，也可以被稱作在線檢測，即在開始測試之后，系統(tǒng)正常工作不中斷。而脫機(jī)檢測，即離線檢測。完成測試過程中要讓原本正常運(yùn)行的系統(tǒng)中斷工作。

2? 內(nèi)燃機(jī)裝配主要內(nèi)容

2.1 內(nèi)燃機(jī)裝配重要性

內(nèi)燃機(jī)設(shè)備在實(shí)際生產(chǎn)當(dāng)中，最后一步就是內(nèi)燃機(jī)的裝備。要按照科學(xué)的規(guī)范以及技術(shù)方面的要求，把所有的零件組裝和加工，形成整個機(jī)械設(shè)備。內(nèi)燃機(jī)裝配當(dāng)中自然也包含了比較多且復(fù)雜的組裝步驟。在組裝工作當(dāng)中，內(nèi)燃機(jī)的安裝會影響到燃?xì)廨啓C(jī)的壽命和內(nèi)部質(zhì)量。按照科學(xué)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)中規(guī)定，內(nèi)燃發(fā)動機(jī)需要承受更高的溫度，這也會讓內(nèi)燃發(fā)動機(jī)加熱的時間縮短，從而促進(jìn)內(nèi)燃發(fā)動機(jī)部件當(dāng)中的熱負(fù)荷。制造過程最后的環(huán)節(jié)，負(fù)載的分配情況也會決定了內(nèi)燃機(jī)的經(jīng)濟(jì)性和運(yùn)行特點(diǎn)，若誤差比較大，運(yùn)行與經(jīng)濟(jì)性都會受到有害影響[3]。當(dāng)今社會當(dāng)中，人們對于內(nèi)燃機(jī)的質(zhì)量要求越來越高，人們對內(nèi)燃機(jī)的組裝情況也更加重視，希望其在我國工業(yè)發(fā)展當(dāng)中起到更重要的作用。

2.2 組裝內(nèi)燃機(jī)的主要方法

組裝內(nèi)燃機(jī)的零件是比較復(fù)雜的過程，在組裝內(nèi)燃機(jī)的過程當(dāng)中，引用不同的組裝公式，能夠讓內(nèi)燃機(jī)的平穩(wěn)組裝目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)。這也需要對內(nèi)燃發(fā)動機(jī)當(dāng)中包含的部件和驅(qū)動組件性能進(jìn)行挖掘，讓內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的形狀也變得更加標(biāo)準(zhǔn)。裝配內(nèi)燃機(jī)的方法特點(diǎn)主要有：

第一，在完全交換裝配方法當(dāng)中需要遵循等價原則。機(jī)器當(dāng)中不同部分之間所形成的差異是比較一致的，基于完全互換產(chǎn)生。組裝環(huán)節(jié)中，之所以不用對零件進(jìn)行調(diào)整，主要是因?yàn)橥獠抗ぷ鞯挠绊?，要對所有的原始零件進(jìn)行完全地更換，這樣才能為機(jī)器的正常運(yùn)作提供保障。第二，在給定套件下，能夠讓內(nèi)燃機(jī)的組裝精度得到不斷提升，但是不需要增加新的零件負(fù)荷與成本。以經(jīng)濟(jì)適用原則來選擇裝配方法，幫助選擇更合適的內(nèi)燃機(jī)和組件，獲取更大的經(jīng)濟(jì)效益，也讓內(nèi)部的整合水平得到促進(jìn)與改善。第三，內(nèi)燃機(jī)組裝當(dāng)中，置換方法也十分常用。此種方法能夠讓內(nèi)燃機(jī)組裝的難度不斷降低。也可以通過手工修理或者機(jī)械加工的方式，讓內(nèi)燃機(jī)零件的公差得到提升。環(huán)的尺寸形成途徑可以是對尺寸鏈進(jìn)行修改和修理。通過此種方法不僅可以讓組裝工作和發(fā)動機(jī)的技術(shù)要求相符合，同時也能夠讓密封環(huán)的要求得到全面滿足。第四，組件大小的調(diào)整通過自定義或者組件的重新放置實(shí)現(xiàn)。在零件缺陷情況下，對零件進(jìn)行調(diào)整，確保組裝整機(jī)工作能夠達(dá)到必要要求，也讓內(nèi)燃機(jī)的水平以及質(zhì)量得到全面提高。第五，實(shí)際組裝過程無法讓替換組裝方法得到全面執(zhí)行。只需要對零件進(jìn)行調(diào)整，大多數(shù)的零件都能夠保持原始狀態(tài)，這樣可以為工人的組裝工作提供幫助。此種安裝方法在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中的使用范圍比較廣泛，也能讓裝配環(huán)的通用性得到不斷提升[4]。不需要對大多數(shù)零件進(jìn)行調(diào)整，在讓工作復(fù)雜性降低的同時，使裝配工作效率得到明顯提升。

3? 用自動檢測技術(shù)檢測氣缸頂部和曲軸連桿頸距離

3.1 測量兩者距離的意義分析

對于曲軸連桿頸與氣缸頂部之間的距離檢測，只能夠在配置有曲軸發(fā)動機(jī)缸體的情況下完成。檢查曲軸與軸承箱間的間隙速度控制在每分鐘10次，還要以這種速度來完成旋轉(zhuǎn)。采用此種方式所得到的測量結(jié)果，和具體工況結(jié)果也更加吻合，而且得到的結(jié)果還是動態(tài)檢測得到的。測量數(shù)據(jù)能夠直接通過計算機(jī)系統(tǒng)顯示出來，還能把得到的這些數(shù)據(jù)傳輸?shù)较乱粋€階段[5]。結(jié)合得到的數(shù)據(jù)，裝配流程時要選擇對應(yīng)的活塞連桿總成，大幅度提升內(nèi)燃機(jī)質(zhì)量。

3.2 檢測原理及實(shí)施方法

等到曲軸與氣缸都順利到達(dá)了試驗(yàn)臺之后，在砂輪、電機(jī)以及轉(zhuǎn)臂等自動橫向定位氣缸。該裝置和曲軸端部的加工連接板之間會形成直接接觸關(guān)系。曲軸旋轉(zhuǎn)的速度是每分鐘10轉(zhuǎn)，同時也要按照感應(yīng)位移傳輸裝置，將傳感器的探頭直接發(fā)送到氣缸當(dāng)中。曲軸開始旋轉(zhuǎn)之后，軸頸外部表面和傳感器頭相互接觸。探針在進(jìn)入到氣缸孔之后，在不斷接觸當(dāng)中，傳感器頭和計算機(jī)能夠完成曲軸軸徑外表面采樣。測量后再計算機(jī)中錄入得到的各項(xiàng)數(shù)據(jù)。按照計算機(jī)計算得到的字段路徑，計算缸體頂部到曲軸連接桿頸之間的距離。所以滑動臺的定位精度與測量精度之間的關(guān)系并不明確。

在得到測量數(shù)據(jù)后，把數(shù)據(jù)傳輸?shù)?5m下一站，工作人員在接收到數(shù)據(jù)之后，選擇合適連接桿以及活塞，實(shí)現(xiàn)零件組裝。

3.3 測試裝置中的問題分析

在實(shí)際開展檢測當(dāng)中，發(fā)現(xiàn)軸徑端點(diǎn)和曲軸之間測量得到的距離值為93.5mm。曲軸每分鐘轉(zhuǎn)動的速度控制在每分鐘10轉(zhuǎn)時，在0.5ms之內(nèi)，外點(diǎn)移動的速度是1.29m，測量的誤差值為2m。為了提高結(jié)果的準(zhǔn)確性，需要測量10次，共測量10次的平均值。數(shù)據(jù)的選擇要控制在0.5ms以內(nèi)，還要考慮到試驗(yàn)系統(tǒng)所具有的動態(tài)性特點(diǎn)。動態(tài)數(shù)據(jù)的獲取，需要發(fā)揮公里計數(shù)器、傳感頭、計算機(jī)以及A/D轉(zhuǎn)換器和公里計數(shù)器多方面的設(shè)備才能夠?qū)崿F(xiàn)。在具體測量時，可以把測量頭、傳感器系統(tǒng)進(jìn)行簡化，讓其成為一個質(zhì)量進(jìn)給系統(tǒng)。得到其固有頻率：開展系列實(shí)驗(yàn)和計算，能夠得到探針質(zhì)量與彈簧的常數(shù)，分別使用m和k表示。彈簧系數(shù)在確定當(dāng)中，可以以彈簧壓力為基礎(chǔ)，把探頭粘在曲軸的軸徑表面上，確保彈性。另外，探針形狀對于動態(tài)響應(yīng)特點(diǎn)的改變也會起到一定的改善作用。在實(shí)驗(yàn)設(shè)計時就要充分考慮到這兩個方面的因素。同時，為了讓最終得到的測試結(jié)果更加精準(zhǔn)。要采用特殊的校準(zhǔn)設(shè)備和刻度盤完成系統(tǒng)測試。測量中選擇的校準(zhǔn)設(shè)備如果比較特殊，還能夠?qū)?shí)際的氣缸孔進(jìn)行模擬，用來對合格距離中值進(jìn)行測試?？潭缺P與傳感器如果同時產(chǎn)生位移情況后，還要借助計算機(jī)對輸入的數(shù)據(jù)進(jìn)行識別，同時比較測量值，校準(zhǔn)整個測試系統(tǒng)。

3.4 測量結(jié)果的分析與應(yīng)用

使用的測試儀使用的是康明斯B系列內(nèi)燃機(jī)，自動在線檢查。氣缸頂部和內(nèi)燃機(jī)連桿間的距離確定為320mm左右。內(nèi)燃機(jī)的尺寸可以劃分為三個不同組別，分別是A組的范圍介于230mm到600mm之間，B組數(shù)據(jù)在230mm到41mm之間，C組的尺寸是從320mm到416mm。至于內(nèi)燃機(jī)設(shè)備最終的顏色是怎樣的，這與開展實(shí)驗(yàn)所得到的結(jié)果關(guān)系密切。機(jī)械會自動為缸體標(biāo)記出相應(yīng)的顏色，比如A組的顏色為紅色，B組的顏色為黃色，C組的顏色為綠色。結(jié)合得到的測量結(jié)果，工人再選擇連桿總成，促進(jìn)內(nèi)燃機(jī)整體質(zhì)量水平的提升。如果得出測試結(jié)果的確是介于內(nèi)燃機(jī)的尺寸范圍當(dāng)中，探測器將會提示聲音和光方面的警示。

4? 結(jié)束語

研究中先闡述了自動檢測技術(shù)、內(nèi)燃機(jī)裝配技術(shù)的基本內(nèi)容，又研究了自動檢測技術(shù)在內(nèi)燃機(jī)裝配中的具體應(yīng)用過程。還通過開展檢測試驗(yàn)的方式來驗(yàn)證自動檢測技術(shù)應(yīng)用的優(yōu)越性。

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