摘要：汽车发动机、变速器检测台是变速器总成出厂前的最终把关，随着汽车市场的不断扩大，汽车行业对发动机、变速器的需求不断增长，这就要求既要有高科技的加工手段，又要有高质量的检测设备，但目前国内采用的检测手段还不能全部满足现状的要求。
关键词：发动机；变速器；自动检测系统；
随着现代汽车需求的日益增多，汽车零件生产规模的不断扩大，传统的手动检测方式已经不能满足现在的需求，自动化检测技术应运而生。
一、发动机自动检测系统
1.活塞装配自动检测。在大批量生产中，发动机活塞装配混流线上不同型号和组别的活塞常易装错，由此造成严重的质量事故。过去靠检查员肉眼检查，不但劳动强度大也难免错检误判。随着机器视觉系统的问世，为活塞装配质量检测提供了有效手段，不仅减轻了劳动强度，更重要的是杜绝了装配差错。一是工作原理。机器视觉系统是最近几年发展很快的工业检测技术，它以图像敏感元件为基础，实现非接触测量，具有良好的适应性和广泛的应用场合。机器视觉系统一般采用CCD照相机摄取检测图像并转化为数字信号，再用先进的计算机硬件与软件技术对图像数字信号进行处理，从而得到所需要的各种目标图像特征值，并由此实现模式识别，坐标计算，灰度分布图等多种功能。然后再根据其结果显示图像，输出数据，发出指令，配合执行机构完成位置调整，产品质量筛选，数据统计等自动化流程。与人工视觉相比较，机器视觉的最大优点是精确、快速、可靠，以及实现了数字化。二是系统结构。系统由图像识别传感器、LED光源、PLC和电子标签读写器等组成。图像识别传感器是机器视觉系统中的关键器件，它将CCD摄像头、微处理器、存贮器、数字I/O集为一体，具有在线检测产品表面质量、距离、角度、坐标、计算和识别物体、解读一维、二维条码、读取任何印刷字体等功能。在输送装置两侧各布置有3个LED光源和1个传感器。光源照射发动机两侧的3个汽缸，传感器捕获缸孔图像，并直接传送到视觉系统的CPU存储器供分析。电子标签也是近年发展起来的新技术，它采用射频识别技术将发动机的各种质量信息通过读写器无线写入标签或读出。在发动机的输送装置(托盘)上都安装有1个电子标签，而每个加工或检测工位则布置有1个读写器。读写器与PLC或计算机相联。具体地讲：缸体检测用总探测器识别缸体到位并做好检测准备；垂直和报警光检测缸体上缘，如果未发现缸体上缘，发报警信号给操作者；水平定位器建立软传感器的参考系；缸1～3活塞状态和缸1～3INT检查活塞的有无，整个过程在数毫秒时间内完成。三是检测过程。发动机翻转并将活塞装配好后，输送系统使发动机随托盘向检测站移送。当发动机到达检测站时，电子标签读写器验明发动机，然后发信号给PLC。当发动机到达检测位时，接近开关触发，PLC给视觉系统发令。如果活塞装配正确，视觉系统发信给PLC，然后写入电子标签，发动机继续流向下一工位。如果活塞装错了，则视觉系统提示PLC，并通过人机界面报警，显示屏指示哪一缸活塞装配 错误。操作者确认检测结果后，通过人机界面使PLC发令将结果写入电子标签，并且发动机将直接被输送到返修站进行返修。整个检测过程全部自动完成，只是发生错装报警时才由人工干预。
2.主轴承盖装配自动检测。由于零件混杂和产量大，常发生错装现象，导致下道工序产生废品。过去采用机械模板式检查装置对主轴承盖进行检测，精度低且故障高。根据零件几何外形特征，决定采用激光位移检测系统实现装配质量控制。
一是技术要求。检测工位在装配线拧紧工位和翻转工位之间，要求自动检测主轴承盖装配的准确性，全部合格则缸体继续流向下一工序，否则报警并发信给自动线PLC停机，将缸体下线返修。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆流水线装配节拍为60件/小时。二是系统结构及原理。系统由定位机构、输送机构和传感器、控制器等组成。每个零件的前端部呈不同的台阶状，采用2个非接触位移传感器就可反映各零件的特征，达到自动识别的目的。由于要求缸体装配节拍为1件/分，故考虑采用在缸体移动过程中检测，传感器采用一体化小型激光CCD位移传感器，它是一种带微处理机的光电位移传感器，适合于非接触测量大多数被测体材料的位移。检测原理是按三角反射法，用激光二极管将一束可见光投影到被测体表面，在其表面形成一个光点，这个光点通过光接收系统在1个与位置敏感的CCD元件上成像。测量值经数据处理后输出。该传感器测量范围为100mm，线性精度达0.2%，静态分辨率为0.01%，1kHz动态响应，能快速补偿被测体表面的差异影响，采用24V直流供电，4～20mA电流输出。控制器的作用是采集1个位置传感器和2个高度传感器输出信号，根据预先置入的各主轴承盖特征参数，确定是否装错并提示具体出错位置。此外，若有装配错误情况，则立即报警且发信号给装配线控制台，便于停机处理。控制器以单片微机为核心与相应外围电路组成数据采集、处理系统，具有显示、计数、报警和发信功能。三是检测过程。缸体在主轴承盖拧紧后，沿辊道向检测工位移动，在两侧导轨的作用下零件自动找正位置。当进入检测工位时，位置传感器首先检测到第1主轴承盖边缘，控制器对第1主轴承盖2个被测点采样；缸体继续前移，当位置传感器检测到第2主轴承盖边缘时，控制器对第2主轴承盖2个被测点采样，如此顺序直至全部被测点检测完毕。然后，根据预置值进行比较、判定是否有错装零件。每次检测都有计数和显示，检测过程在缸体输送移动过程中完成，不必额外增加检测时间。
二、变速器自动检测系统
变速器分自动变速器和手动变速器两种。前者主要检测变速点，后者主要检测有否异常声音和变速感觉。这两种变速器均可采用集中检测系统，其机械结构如下：一是机械结构。针对不同类型的变速器，一般包括：(l)定位及夹紧机构：利用变速器在发动机上的安装孔，把变速器定位紧固。(2)驱动机构：利用直流电机带动变速器的主轴旋转。先测定电动机的功率，再减去电动机的损耗，可算出输出扭矩。(3)动力吸收机构变速器加载，采用飞轮和直流发动机。在自动变速器的检测装置上，配有变速器供油系统、手动操纵杆和节流阀操纵机构和真空发生器等。手动变速器检测装置上装有离合器。对于前轮驱动、前置发动机用变速器的检测装置，两个从动轴以机械方式连接。二是适用于多种产品。在发动机生产线上，一般都是形状、规格不同的产品混流生产，同一检测装置应适用于多种产品，为此，该所做了如下考虑：(1)当离合器壳的形状改变时，可变更检测设备上的定位销和紧固支架；(2)当从动轴位置改变时，检测台侧应备有上下、水平两个方向可移动的机构，(3)当从动轴的花键形状改变时，需采用代用轴。其一端与工件的从动轴花键相配，另一端与检测台的从动轴相配。此外，其它机构也应尽量做成移动式。有的检测项目是为了提出试验条件，这在调整检测装置时是必须进行的。如控制驱动电机时，需要测试自动变速器的起始变速点。其方法有三种：测量主动轴转速变化率；测量主动轴和从动轴的转速比，测量输入、输出的扭矩比。其中，测量主动轴转速变化率的方法精度最高。
自动测试系统通用性好、可靠性高，抗干扰能力强；实时性好；测试与仿真精度高。也可在发动机系统的组件级、分系统级、系统级等各个层级开展测试，具有强大的测试与仿真功能。
参考文献
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论文作者:庄洪茂
论文发表刊物:《基层建设》2018年第27期
论文发表时间:2018/10/23
标签：变速器论文; 发动机论文; 缸体论文; 系统论文; 主轴论文; 传感器论文; 活塞论文; 《基层建设》2018年第27期论文;