气缸套毛坯尺寸在线检测装置研究

刘栋

摘要：隨着中国制造2025的稳步推进，数字化、智能化生产开始应用在气缸套的铸造生产，实现在线检测是气缸套数字化生产必不可少的环节，本文通过研究气缸套毛坯排队装置、高度检测装置、内外径检测装置，检测数据处理系统，实现气缸套毛坯的在线检测。

关键词：气缸套;尺寸;在线检测

0  引言

随着中国制造2025的稳步推进，数字化、智能化生产开始应用在气缸套的铸造生产，气缸套是内燃机的核心零部件之一，传统气缸套的检验都是通过事后检验的，会造成检验滞后，实现在线检测是气缸套数字化生产必不可少的环节，本文通过研究气缸套毛坯排队装置、高度检测装置、内外径检测装置，检测数据处理系统，实现气缸套毛坯的在线检测，最终实现数字化生产。

1  技术路线

1.1 气缸套毛坯排队装置研究

实现气缸套毛坯生产线在线测量，必须将气缸套毛坯整整齐齐的排列，所以要设计气缸套毛坯排队装置，使其按照一定的顺序整整齐齐的排列在生产线上等待检测。

气缸套毛坯的排队检测装置主要由配重块、齿条、固定板、直线导轨、连接件、SMH80S系列伺服电机、SMH80S系列伺服电机固定板组成（图1）。

在气缸套毛坯从多工位离心铸造机出模并抛丸后，气缸套毛坯通过传送带送到排列装置上，因为存在铁制板，铁制板会带着可以实现翻转的机构的装置返回到最开始的位置上，在这之后存在于翻转装置中的导杆会让气缸套的抓手缓缓的落下来，而且气缸套的抓手会把气缸套给紧紧的夹住，之后其气缸套的抓手会进行缓慢的上升，并且连接配重块的齿条会带动气缸套进行转动，在最后SMH80S系列伺服电机会使得与齿条相连接的铁板进行移动并且使得气缸套移动而且会排列的整齐。

1.2 气缸套的高度检测装置研究

气缸套毛坯完成自动排队之后进行高度的测量，高度检测设备由机架、导杆、龙门支架、测量压片板、气缸、带有荧光液的刻度尺组成（图2）。

通过排队的装置位置调整好后，气缸套毛坯放进入高度测量检测台上，气缸开启，气缸活塞缸缓缓向下，测量压片板也跟着缓慢移动，直到压到气缸套毛坯上面，气缸会停止继续运动。这时候带有荧光液的刻度尺就可以观察它的刻度，同时安装有距离传感器，它可以实时将数据传给中央控制中心。

1.3 气缸套的外径检测设备

高度检测完成后，开始外径的在线测量。气缸套的外径检测设备由机架、纱布、挡板、激光灯、刻度尺、气缸构成（图3）。通过传送带气缸套毛坯进入外径检测装置上，在外径检测台的台面上铺上一层粗糙的纱布，在工作台上的左边设计一个挡板在工作台的右边设置一个支架，在当右边的支架开始进行滑动的时候与导杆相互进行配合，因为导杆的右边存在一个压板进行固定，所以左边的挡板会和右边的压板形成一个带有弧度的平面，同时在右边的支架上安装上一个气缸，右边的压板的端面会把气缸里面的活塞杆固定在上面。在设备的机架上有一个固定的刻度尺，同时安装有距离传感器，它可以实时将数据传给中央控制中心。

1.4 气缸套的内径检测装置

外径检测完毕开始内径检测，内径检测结构由设备台体、气缸、北京和利时LK系列PLC、警报装置、随型套、距离传感器、支座、位置固定板组成（图4）。

在检测完外径之后气缸套随着传送带进入随型套里面，进去后开启距离传感器，利用距离传感器可以测出到制造合格的气缸套之间的准确的距离，从而准确读出气缸套毛坯的内径。

1.5 在线检测数据处理

气缸套高度、外径、内径测量取得数据后，通过北京和利时LK系列模块输入气缸套毛坯所允许的最大尺寸的公差，所测量的数据与气缸套公差对比，如果在合格的范围内则继续下传，超出公差，对比模块就会进行报警，提醒不合格，同时通过装置将不合格品自动下线。

2  使用效果

本文研究的气缸套毛坯尺寸在线检测装置已经成功应用在我公司的气缸套毛坯离心铸造数字化车间上，实现了在线检测缸套毛坯外形尺寸、形位公差，并将数据反馈给前道工序中央控制系统，并实现动态优化，时预警，智能决策是否下线本批次铸件。

3  结论

①由配重块、齿条、固定板、直线导轨、连接件、SMH80S系列伺服电机、SMH80S系列伺服电机固定板组成的实现了气缸套毛坯自动排队。

②由机架、导杆、龙门支架、测量压片板、气缸、带有荧光液的刻度尺组成的装置实现了气缸套毛坯的高度检测。

③由机架、纱布、挡板、激光灯、刻度尺、气缸构成的装置实现了气缸套毛坯外径的检测。

④由设备台体、气缸、北京和利时LK系列PLC、警报装置、随型套、距离传感器、支座、位置固定板组成的装置实现了气缸套毛坯的内径检测。

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