自动检测技术在内燃机装配线上的应用分析

余艳玫

摘要： 自动检测技术属于新兴学科，在不断发展中逐渐引起了人们的重视，也被广泛应用在很多行业。在内燃机装配线中应用自检测技术，可以帮助测试参数。本次研究中主要分析自动检测技术的主要内容，以及这一技术在内燃机装配线中的应用。

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.

关键词： 自动检测技术;内燃機装配线;应用

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

中图分类号：TP274+.5                                      文献标识码：A                                  文章编号：1674-957X（2021）20-0151-02

0 ; 引言

自动化检测技术是以计算机为基础形成的一种新学科，要求很高，耗时长、实际应用难度大。自动检测技术被广泛应用在测试产品出厂性能，定期维修测试以及使用当中的连续测试，还可以用来完成故障定位和检测。近些年我国工业呈现出持续发展的良好势头，内燃机的使用范围也不断扩大。为了让内燃机的组装质量得到保障，需要引入自动检测技术。因为如果只凭借着人工检查，可能会带来比较多的误差率。所以可以通过自动检测技术的应用来帮助收集和处理更多信息。

1  自动检测技术基本任务

自动检测技术一般会应用在系统、部件以及设备等方面的性能测试和故障诊断，可以在电系统中应用，也可以在非电系统中应用。在民用以及军事方面的应用范围都很广泛。主要还是用来诊断故障和测试性能[1]。

1.1 测试性能任务

包含出厂前性能检验，设备维修以及使用中的连续检测。首先，在产品出厂时或者设备返修之后出厂都要完成性能测试。使用自动检测技术，不仅能够让产品的检验质量得到提升，也可以帮助检验人员劳动强度的减少，促进工作效率提升。因此在质量检验过程中，自动检测技术的应用越来越广泛。其次，维修定期测试。设备在使用了较长的时间之后，就需要按照相关技术要求来完成性能测试，对设备的工作和运行情况进行检查。所以应用自动检测技术是设备性能的重要保障。最后，产品使用过程中的连续测试应用。也被称作状态测试，系统工作中周期测量与监控产品性能。若监控系统的结果当中发现有警告信号出现，可以自动切换到备份单元当中，可以直接将系统运行中止，也可以换成备份继续工作[2]。

1.2 诊断产品或设备故障

故障诊断的内容具体包含故障的定位与检测，也是自动检测过程当中的一个重要分支。第一，故障检测也被称作故障探测，目的是为了发现故障。结合测试结果，再按照特定的逻辑完成推理，判定机器是否出现故障。第二，完成定位的故障。故障定位也被称作故障隔离，即在发现故障之后，找到发生故障的具体位置。随着诊断故障目标的差异不同，故障定位的等级也不同。

1.3 自动检测技术分类

分类依据的标准不同，得到的分类结果自然也有很大的差异。比如以信号形式不同，可以将自动检测技术分为模拟和数据两种检测方式;按照被测试系统与测量系统之间的关系不同，可以分为主动与被动检测方式。另外还有脱机检测和联机检测等方法。

联机检测，也可以被称作在线检测，即在开始测试之后，系统正常工作不中断。而脱机检测，即离线检测。完成测试过程中要让原本正常运行的系统中断工作。

2  内燃机装配主要内容

2.1 内燃机装配重要性

内燃机设备在实际生产当中，最后一步就是内燃机的装备。要按照科学的规范以及技术方面的要求，把所有的零件组装和加工，形成整个机械设备。内燃机装配当中自然也包含了比较多且复杂的组装步骤。在组装工作当中，内燃机的安装会影响到燃气轮机的寿命和内部质量。按照科学相关标准当中规定，内燃发动机需要承受更高的温度，这也会让内燃发动机加热的时间缩短，从而促进内燃发动机部件当中的热负荷。制造过程最后的环节，负载的分配情况也会决定了内燃机的经济性和运行特点，若误差比较大，运行与经济性都会受到有害影响[3]。当今社会当中，人们对于内燃机的质量要求越来越高，人们对内燃机的组装情况也更加重视，希望其在我国工业发展当中起到更重要的作用。

2.2 组装内燃机的主要方法

组装内燃机的零件是比较复杂的过程，在组装内燃机的过程当中，引用不同的组装公式，能够让内燃机的平稳组装目标得以实现。这也需要对内燃发动机当中包含的部件和驱动组件性能进行挖掘，让内燃发动机的形状也变得更加标准。装配内燃机的方法特点主要有：

第一，在完全交换装配方法当中需要遵循等价原则。机器当中不同部分之间所形成的差异是比较一致的，基于完全互换产生。组装环节中，之所以不用对零件进行调整，主要是因为外部工作的影响，要對所有的原始零件进行完全地更换，这样才能为机器的正常运作提供保障。第二，在给定套件下，能够让内燃机的组装精度得到不断提升，但是不需要增加新的零件负荷与成本。以经济适用原则来选择装配方法，帮助选择更合适的内燃机和组件，获取更大的经济效益，也让内部的整合水平得到促进与改善。第三，内燃机组装当中，置换方法也十分常用。此种方法能够让内燃机组装的难度不断降低。也可以通过手工修理或者机械加工的方式，让内燃机零件的公差得到提升。环的尺寸形成途径可以是对尺寸链进行修改和修理。通过此种方法不仅可以让组装工作和发动机的技术要求相符合，同时也能够让密封环的要求得到全面满足。第四，组件大小的调整通过自定义或者组件的重新放置实现。在零件缺陷情况下，对零件进行调整，确保组装整机工作能够达到必要要求，也让内燃机的水平以及质量得到全面提高。第五，实际组装过程无法让替换组装方法得到全面执行。只需要对零件进行调整，大多数的零件都能够保持原始状态，这样可以为工人的组装工作提供帮助。此种安装方法在实际应用当中的使用范围比较广泛，也能让装配环的通用性得到不断提升[4]。不需要对大多数零件进行调整，在让工作复杂性降低的同时，使装配工作效率得到明显提升。

3  用自动检测技术检测气缸顶部和曲轴连杆颈距离

3.1 测量两者距离的意义分析

对于曲轴连杆颈与气缸顶部之间的距离检测，只能够在配置有曲轴发动机缸体的情况下完成。检查曲轴与轴承箱间的间隙速度控制在每分钟10次，还要以这种速度来完成旋转。采用此种方式所得到的测量结果，和具体工况结果也更加吻合，而且得到的结果还是动态检测得到的。测量数据能够直接通过计算机系统显示出来，还能把得到的这些数据传输到下一个阶段[5]。结合得到的数据，装配流程时要选择对应的活塞连杆总成，大幅度提升内燃机质量。

3.2 检测原理及实施方法

等到曲轴与气缸都顺利到达了试验台之后，在砂轮、电机以及转臂等自动横向定位气缸。该装置和曲轴端部的加工连接板之间会形成直接接触关系。曲轴旋转的速度是每分钟10转，同时也要按照感应位移传输装置，将传感器的探头直接发送到气缸当中。曲轴开始旋转之后，轴颈外部表面和传感器头相互接触。探针在进入到气缸孔之后，在不断接触当中，传感器头和计算机能够完成曲轴轴径外表面采样。测量后再计算机中录入得到的各项数据。按照计算机计算得到的字段路径，计算缸体顶部到曲轴连接杆颈之间的距离。所以滑动台的定位精度与测量精度之间的关系并不明确。

在得到测量数据后，把数据传输到15m下一站，工作人员在接收到数据之后，选择合适连接杆以及活塞，实现零件组装。

3.3 测试装置中的问题分析

在实际开展检测当中，发现轴径端点和曲轴之间测量得到的距离值为93.5mm。曲轴每分钟转动的速度控制在每分钟10转时，在0.5ms之内，外点移动的速度是1.29m，测量的误差值为2m。为了提高结果的准确性，需要测量10次，共测量10次的平均值。数据的选择要控制在0.5ms以内，还要考虑到试验系统所具有的动态性特点。动态数据的获取，需要发挥公里计数器、传感头、计算机以及A/D转换器和公里计数器多方面的设备才能够实现。在具体测量时，可以把测量头、传感器系统进行简化，让其成为一个质量进给系统。得到其固有频率：开展系列实验和计算，能够得到探针质量与弹簧的常数，分别使用m和k表示。弹簧系数在确定当中，可以以弹簧压力为基础，把探头粘在曲轴的轴径表面上，确保弹性。另外，探针形状对于动态响应特点的改变也会起到一定的改善作用。在实验设计时就要充分考虑到这两个方面的因素。同时，为了让最终得到的测试结果更加精准。要采用特殊的校准设备和刻度盘完成系统测试。测量中选择的校准设备如果比较特殊，还能够对实际的气缸孔进行模拟，用来对合格距离中值进行测试。刻度盘与传感器如果同时产生位移情况后，还要借助计算机对输入的数据进行识别，同时比较测量值，校准整个测试系统。

3.4 测量结果的分析与应用

使用的测试仪使用的是康明斯B系列内燃机，自动在线检查。气缸顶部和内燃机连杆间的距离确定为320mm左右。内燃机的尺寸可以划分为三个不同组别，分别是A组的范围介于230mm到600mm之间，B组数据在230mm到41mm之间，C组的尺寸是从320mm到416mm。至于内燃机设备最终的颜色是怎样的，这与开展实验所得到的结果关系密切。机械会自动为缸体标记出相应的颜色，比如A组的颜色为红色，B组的颜色为黄色，C组的颜色为绿色。结合得到的测量结果，工人再选择连杆总成，促进内燃机整体质量水平的提升。如果得出测试结果的确是介于内燃机的尺寸范围当中，探测器将会提示声音和光方面的警示。

4  结束语

研究中先阐述了自动检测技术、内燃机装配技术的基本内容，又研究了自动检测技术在内燃机装配中的具体应用过程。还通过开展检测试验的方式来验证自动检测技术应用的优越性。

参考文献：

[1]王昕，沈行良，李鹏鹏，等.基于机器识别的电气接线自动检测技术研究[J].制造业自动化，2020，42（11）：52-55.

[2]刘丽平，谷丽娟，康嗣博，等.浅谈内燃机柔性自动化装配线的信息管理系统[C]//中国内燃机学会.中国内燃机学会，2016.

[3]王俊强.检测技术在机械自动化制造系统中的应用研究[J].内燃机与配件，2020（11）：176-177.

[4]姚勤华，干艾林.一种汽车零部件装配线测试的自动接插件检测方法，CN111545472A[P].2020.

[5]刘虹霆.检测技术在自动化机械制造系统中的应用[J].科学与财富，2020（004）：343.