本文所介紹的用于汽車工業(yè)的自動檢驗臺，可在幾乎是無人操控的狀態(tài)下自動檢測曲軸的硬度。該自動檢驗臺的核心部件是輪廓自動識別裝置，從而確保了檢驗的高精度與高可靠性。
德國的汽車制造商正關(guān)注著中國。對汽車制造商來說，目前中國是最重要的汽車市場之一。2011年，德國向中國出口汽車達57萬輛，與2010年相比汽車出口量增長22%，這對德國這個生產(chǎn)國來說有著重要意義。為此，必須高度重視產(chǎn)品的質(zhì)量，德國向中國提供的汽車零部件也必須保證高質(zhì)量。產(chǎn)品質(zhì)量高——在這方面德國的汽車制造商在世界范圍內(nèi)享有盛譽。德國的加工工具制造商Hahn＋Kolb公司與其合作伙伴 Qness公司合作，研制出高質(zhì)量的汽車零部件加工設(shè)備，以確保加工的質(zhì)量安全。2011年，這兩家公司合作，通過5個月的共同努力，為德國的汽車制造企業(yè)在中國的一家工廠配備了曲軸硬度自動檢驗臺。 由于采取了創(chuàng)新性的自動化輪廓識別裝置（圖1），因此，該自動檢驗臺可在幾乎是無人操控的狀態(tài)下自動檢測曲軸的硬度。
圖1 Q250A型曲軸硬度自動檢驗臺裝有自動化輪廓識別裝置
高精度及100%的可重復(fù)性
德國的汽車制造商為新設(shè)在中國的發(fā)動機廠尋求一種自動化檢測曲軸硬度的檢驗裝置，要求是檢驗過程零誤差且保證100%的可重復(fù)性，而此前這項工作只能手工完成。為此，必須將檢驗工具與現(xiàn)有的QM軟件實現(xiàn)無線式連接。為了實現(xiàn)這一目標(biāo)，工具制造商要求檢驗臺制造專家Qness公司在其生產(chǎn)的現(xiàn)有的Q250A型自動檢驗臺的基礎(chǔ)上進行進一步的研發(fā)。
Q250A型自動檢驗臺的測試硬度范圍為1～250?kg。該自動檢驗臺有一個帶定位傳動的XY滑塊，精準(zhǔn)度為±0.002mm。一個可六重變位的檢測轉(zhuǎn)臺將加緊各種放大物鏡和彈入物體。該檢驗裝置全部測試符合 Brinell（DIN EN ISO 6506，ASTM E-10），Vickers（DIN EN ISO 6507，ASTM E-384）和Rockwell（DIN EN ISO 6508，ASTM E-18）測試法。Qpix Control 軟件保證了多種菜單和測試功能，從而進行自動化的CHD，Nht和Rht檢測。為符合出口的要求，該檢測裝置可做出符合標(biāo)準(zhǔn)的測試件檢測評估，數(shù)據(jù)管理及統(tǒng)計并提供報告書。
對Q250A型自動檢驗臺長達5個月的進一步研發(fā)改造的焦點是使軟件滿足顧客的需求。該曲軸硬度自動檢驗臺的核心部件是輪廓自動識別裝置。新研發(fā)的檢驗裝置采用光學(xué)的方法跟蹤測試部件的輪廓，通過亮-暗的差別識別測試部件的位置和類型，并事先與汽車生產(chǎn)廠家一同確定自動化檢驗的順序。為此，該自動檢驗臺的軟件也進行了改變，使其與汽車生產(chǎn)廠家現(xiàn)有的數(shù)據(jù)庫無障礙匹配。該自動檢驗臺按Vickers測試法在PC機上按時序給出檢驗臺的曲軸硬度測試結(jié)果。通過汽車制造商和檢驗工具服務(wù)商共同努力，采用該檢驗臺得出檢驗報告。
此外，研發(fā)該檢驗臺的前提是使檢驗裝置的可靠性高，操作簡便。檢驗的準(zhǔn)備工作是：用帶鋸將曲軸縱向平分鋸開，接著將其分成三種不同類型的曲軸段，并將表面磨平。一段是一個連桿軸承和兩個主軸承；第二段是兩個連桿軸承和一個主軸承；第三段是法蘭和兩個主軸承。操作員將放有一個段的檢驗盒放置在XY滑臺上，并用定線螺栓定位。與該檢驗臺一體化布置的傳感器可以測得是哪段曲軸正通過測試。XY滑臺直接與旁邊一臺PC機相連，操作員在PC機上啟動檢測過程。首先，建議檢驗臺的物鏡自動移動向檢驗?zāi)繕?biāo)，自動識別其輪廓（圖2）。XY滑臺滑向曲軸的第一定位。接著，建議單元用壓緊裝置固定在工件上。此時，其他曲軸檢驗件處于松開狀態(tài)。
圖2 曲軸硬度自動檢驗臺檢測啟動后，通過
物鏡晃動，檢驗臺自動識別被檢曲軸的輪廓
光柵確保操作安全性
檢驗臺在測試時能夠同步識別曲軸段的輪廓，立即從總體上測出曲軸段的位置，按照事先選定的順序檢測曲軸的硬度（Rht標(biāo)準(zhǔn)）。按Rht標(biāo)準(zhǔn) HV5 檢驗臺在檢測曲軸段中間部位刺（45）小孔，按此方法可以測出曲軸段各個面的硬度。處理軟件以數(shù)字形式或以曲線形式給出檢測結(jié)果，隨后，操作員便可出具檢測報告。檢測過程完成后XY滑臺歸位，這樣操作員便可取下檢測的曲軸段。
為提高操作員工作的安全性，例如預(yù)防壓傷，還需要另外一些部件。該曲軸硬度檢測臺內(nèi)一體化布置有光柵，在整個檢驗過程中檢測被檢曲軸段自由移動。操作員在操作時，一旦被檢曲軸段超出了光柵的范圍，監(jiān)測過程自動停止。如果操作員再次將被檢曲軸段放置該位置，監(jiān)測過程又將自動停止。在該檢驗裝置啟動檢驗過程時，隨即自動出現(xiàn)光柵，直至檢驗過程完畢，光柵消失。
為了創(chuàng)建曲軸硬度的完美檢驗環(huán)境，除用以上介紹的曲軸硬度自動檢驗臺檢測曲軸的硬度外，該檢驗設(shè)備供應(yīng)商還為德國汽車廠設(shè)在中國的工廠補充提供了檢驗準(zhǔn)備環(huán)節(jié)所需的器具，如帶狀鋸、平磨機和手工操作的曲軸硬度檢測裝置。該手工操作的曲軸硬度檢測裝置是Qness Q250M型曲軸硬度檢測裝置（圖3）。檢驗工作開始前，操作員用手將曲軸安放在該測量裝置的兩根棱形柱之間，這兩根棱形柱在主軸承和連桿軸承部位起托架作用。
圖3 為使曲軸硬度檢測達到完美，需要Q250M
型手工操作的曲軸硬度檢測裝置作為補充設(shè)備
超乎想象的測量能力
檢測時，操作員用手提讀碼器捕捉連桿軸承條形碼信息，并將指令傳給外設(shè)的PC機的軟件。之后，操作員將需檢測硬度的曲軸件橫向進給到曲軸硬度檢測裝置的工作臺上，使之與軸頸相垂直，并張緊軸承。在一側(cè)的監(jiān)視器上便可看到，曲軸硬度檢測已啟動，顯示屏上顯示出HRC測量值。所有連桿軸承的上死點和下死點硬度均能測出。接著，操作員可將檢測結(jié)果以報告單形式給出，或以具體數(shù)據(jù)形式另行存儲，還可以CSV數(shù)據(jù)形式向用戶提供。
近年來，Qness 公司和加工工具制造商Hahn＋Kolb公司成功合作，成為了專門的營銷伙伴公司。該營銷伙伴公司在奧地利薩爾茨堡獲得了“2011年國家工業(yè)獎”。
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