【中國機床商務網】導讀：隨著動力總成制造技術的發展，*的測量技術已經應用于零部件質量控制、生產現場乃至加工中心上。本文結合實例詳細介紹了動力總成生產線上柔性計量系統的具體應用情況，闡述了*測量技術在提高生產效率、提升產品質量方面的重要性。
　　
　　經濟回暖讓汽車需求量大幅增加，主要汽車*的動力總成制造新建、擴建與技術升級項目緊鑼密鼓地得到實施。其中，如何利用*的測量技術，為動力總成各類復雜精密零部件提供質量保證，實現制造效率與品質的大幅提高，成為當今動力總成制造環節中的重點之一。
　　
　　動力總成類零部件主要包括：缸體、缸蓋、凸輪軸、曲軸及連桿等精密部件。為保證發動機工作效率高、穩定性好且耐用時間長，每條生產線都大批量生產單一品種零件，對產品精度、合格率有很高的要求；同時，加工節拍和加工效率也很重要。

　　
　　動力總成生產線的需求特點可總結為：生產線長時間連續運轉—甚至全天24h運轉；每個工件的測量時間控制的很嚴，需要配合生產線的生產節拍；批量生產的動力總成零部件的質量狀況以及生產線上數控加工機床的狀態跟蹤*依賴于測量機的測量結果的實時反饋。因此，動力總成生產線對在線測量系統的測量效率、精度與可靠性均提出了非常嚴格的要求。
　　
　　動力總成生產線上*的柔性計量系統
　　
　　當前，動力總成生產線上*的柔性計量系統包括兩類：布局于車間的固定式自動化三坐標測量系統和嵌入自動化加工工序中的在機檢測系統。
　　
　　其中，布局于車間的固定式自動化三坐標測量系統有三類：專為生產現場設計的車間型三坐標測量機、配備機罩的在線動力總成測量系統和與生產線*整合的在線動力總成測量系統，這三類解決方案的自動化水平根據集成裝配的多少依次提高。
　　
　　布局于車間的固定式自動化三坐標測量系統
　　
　　專為生產現場設計的車間型三坐標測量機
　　
　　為了縮簡工件在數控機床和質保室測量機之間的搬運環節，很多現代三坐標測量機被設計為用于車間現場應用環境。車間環境的應用條件意味著更加簡化和安全的操作方式，同時，必須降低車間環境尤其是溫度環境對三坐標測量機的影響。車間型三坐標測量機就是這樣應運而生的。
　　
　　車間環境對三坐標影響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三軸的風琴罩來消除，溫度的影響摒除則沒有那么簡單，需要采用專業的實時結構溫度補償系統，從硬件和軟件兩個方面補償機身和零件因溫度引發的“熱脹冷縮”變形。圖1為來自海克斯康三坐標測量機的溫度補償實驗報告，通過配備ACTIV溫度補償技術，其GlobalSilverSF機型能夠在溫度范圍寬為15-30℃且日環境溫度變化達10℃的生產環境內完成高精度的尺寸檢測任務。同時，現場型三坐標測量機還可以配置激光安全帶防護系統，能在人員進入測量空間時主動減速或停機，保障現場車間人員的安全。
　　
　　配備機罩的在線動力總成測量系統
　　
　　配備機罩的在線動力總成測量系統是固定式三坐標精密測量機、檢測機罩、夾具、自動或半自動上下料系統、機柜、空調等系統的緊湊集成。更全面的裝備配置使得該系統比上述車間型測量機的精度水平更高，效率更快，操作也更加簡易和省力。該系統一般直接布局于生產線旁，配合高節奏生產線對大批量動力總成進行實時檢測，通過實時海量質檢數據的統計分析，獲取更有效的質控價值信息，預防任何不良加工趨勢。整個系統的構成包括：
　　
　　?固定式三坐標測量機——實現動力總成自動化精密測量的主體設備；
　　
　　?測量機機罩——在生產環境為測量機測量提供保證；
　　
　　?手動/自動上下料系統——減輕操作者的體力消耗，提率；
　　
　　?夾具——根據零部件特征而設計的或通用夾具，有效提高裝夾效率和定位精度；
　　
　　?機柜（集成控制柜、測頭控制器、計算機、打印機系統）——在車間環境下提供更好的安全性；
　　
　　?狀態指示燈——直觀對測量運行狀態進行監控。
　　
　　與生產線*整合的在線動力總成測量系統
　　
　　該類系統除了集成機罩、上下料、夾具、機柜、空調等設備，重要的是還與機械手聯合搬運工件，并通過*的軟件操作系統，對不同的工件實現編碼辨認，智能調用相應程序，完成全自動化無人操作質檢。
　　
　　圖2是韓國某變速箱殼體的自動化檢測線。該生產線年產變速箱100萬臺，整套系統要求24h全天運轉，100%自動全檢，檢測的節拍為108s/件；這其中，操作員所要做的工作僅僅是：啟動檢測線、通過狀態燈監控檢測執行狀況、對異常作出判斷并采取措施。整條檢測線，要求所有數據實時在線，實時獲取。
　　
　　嵌入自動化加工工序中的在機檢測系統
　　
　　動力總成的加工批量大，從機床刀具、工裝到機床自身的耗損都很大，很難控制不良的加工趨勢，而且一旦出現不良加工趨勢，哪怕是一點點的不合格率，都會造成較大的損失。經過反復研究發現，在關鍵的加工環節上加入在機檢測及時發現偏差調整關鍵參數，不但會大大避免不良事件和趨勢，且能提高加工能力。
　　
　　當工件從一條生產線的上一道工序進入下一道加工工序加工時，例如發動機缸體，尤其是半精鏜、精鏜環節對孔的中心位置有著非常嚴格的要求，單單依靠自動上下料或夾具系統的重復定位精度無法很好的保證前后兩道工序的相同加工基準點，zui終也遠遠不能滿足這些部件的精度要求。在試圖提高這些自動上下料或夾具系統的精度時，會遇到兩方面的難題：若要使自動化數控加工系統達到理想的精度，其設計、制造成本非常高；長期一致的可靠性較差，需要經常進行維護；維護、保養成本比較高。
　　
　　在實踐中我們發現，可以放寬夾具系統的重復定位精度要求，每次工件自動裝夾完畢后通過使用在機測量系統準確地測定每個工件的實際位置，實時刷新每個工件的坐標系，能夠保證不同工序加工基準的位置，使得產品的合格率及穩定性都得到了很大改善。
　　
　　結束語
　　
　　隨著動力總成制造技術的發展，測量技術正通過機器、探測系統及軟件技術的綜合應用與創新，以zui大限度地滿足客戶對高品質、率及高可靠性的生產要求。而要完成動力總成零部件的測量，僅依靠一套測量系統是遠遠不夠的，需要將測量系統充分融合到客戶從生產規劃、設備驗收、加工質量直至全面品質分析的每一個階段。通過測量設備供應商所具備的專業應用經驗和二次開發能力，滿足動力總成客戶的要求。相信，隨著中國在動力總成制造領域技術與產能的逐步提升與優化，*的專業測量技術會在動力總成制造的各個環節發揮越來越重要的作用。

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