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現(xiàn)場(chǎng)快速硬度計(jì)
閱讀：709 發(fā)布時(shí)間：2021-9-1許多轎車零部件產(chǎn)品都將零件硬度作為關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)，這樣的技術(shù)指標(biāo)是要給予要點(diǎn)確保的。如曲軸、連桿、剎車盤、缸體、缸蓋等。
轎車零部件的硬度查驗(yàn)分為現(xiàn)場(chǎng)查驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)室查驗(yàn)。而現(xiàn)場(chǎng)硬度查驗(yàn)又分為離線查驗(yàn)和在線查驗(yàn)，還可分為逐件查驗(yàn)和抽樣查驗(yàn)。
由于目前硬度查驗(yàn)技術(shù)水平的限制，人們理想中的直接在出產(chǎn)線上對(duì)零件硬度進(jìn)行自動(dòng)查驗(yàn)還難以完成。在轎車零部件職業(yè)，幾乎全部的硬度查驗(yàn)都是離線查驗(yàn)。在一些大型企業(yè)，人們常常可以看到在出產(chǎn)車間里擺了一排硬度計(jì)，許多人在那里做硬度查驗(yàn)作業(yè)。
曾經(jīng)做硬度查驗(yàn)都是使用傳統(tǒng)的硬度計(jì)，功率較低，特別是布氏硬度查驗(yàn)，還需要人工用讀數(shù)顯微鏡測(cè)出壓痕直徑，經(jīng)過(guò)查表才能得到布氏硬度值，因此，功率很低。
在轎車制作范疇，完成“智能制作”、“減員增效”、“機(jī)器換人”已經(jīng)成為人們的遍及尋求。在這種大布景下，能否采用*技術(shù)和一定程度的自動(dòng)化手段，完成硬度檢測(cè)工序的減員增效，是一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。
1、拉桿式快速布洛硬度計(jì)
拉桿快速布洛赫硬度計(jì)是一種主要用于工廠的快速硬度計(jì)，具有很強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)性，其測(cè)試精度不受工廠振動(dòng)、溫差、粉塵等惡劣環(huán)境的影響。
儀器采用洛氏硬度和快速布氏硬度測(cè)試原理，通過(guò)拉動(dòng)增力桿施加測(cè)試力，可以快速測(cè)量工件的洛氏硬度或布氏硬度。
儀器操作時(shí)，將工件放在測(cè)量臺(tái)上，只要拉動(dòng)施力桿，就可以立即測(cè)量工件的洛氏硬度值或布氏硬度值，因此聲稱測(cè)試在4秒內(nèi)完成。儀器可以輸入工件合格范圍的上限和下限。測(cè)試結(jié)束后，儀器自動(dòng)判斷硬度是否合格，并發(fā)出超差報(bào)警。儀器操作非常簡(jiǎn)單，任何人都可以操作，無(wú)需培訓(xùn)。儀器軟件還具有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、統(tǒng)計(jì)、公差設(shè)定、表面校正、刻度選擇、刻度轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)輸出、硬度值自動(dòng)校正等功能。該儀器特別適用于大量工件的快速逐件檢驗(yàn)。一個(gè)人可以完成2-3人的檢測(cè)工作量。
2、懸臂式快速自動(dòng)布洛硬度計(jì) 
懸臂硬度計(jì)包括懸臂快速自動(dòng)布氏硬度計(jì)和懸臂快速自動(dòng)布氏硬度計(jì)，采用洛氏和快速布氏硬度測(cè)試原理，也適用于工廠現(xiàn)場(chǎng)，測(cè)試精度不受惡劣環(huán)境影響。
懸臂式快速自動(dòng)布洛赫硬度計(jì)如下圖所示：
快速布洛赫硬度計(jì)(懸臂)。使用jpeg文件交換格式存儲(chǔ)的編碼圖像文件擴(kuò)展名
懸臂硬度計(jì)的應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)硬度測(cè)試的全自動(dòng)化。只需按下測(cè)量鍵，儀器就會(huì)自動(dòng)完成整個(gè)測(cè)量過(guò)程，包括測(cè)量頭接近工件、夾緊工件、施力、夾持、卸載力、釋放工件等。儀器的測(cè)量過(guò)程是連續(xù)完成的，*消除了人為因素對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。不需要刻意打磨工件表面，讀取壓痕直徑。工件的彈性變形和不穩(wěn)定放置不會(huì)影響測(cè)量精度。
儀器的測(cè)量頭是浮動(dòng)的，可以自動(dòng)上下移動(dòng)，無(wú)需手動(dòng)調(diào)整測(cè)量頭的高度。儀器不再采用測(cè)量臺(tái)的絲杠升降結(jié)構(gòu)，不需要手動(dòng)調(diào)整測(cè)量臺(tái)的高度。本發(fā)明適用于大型、異形工件的快速放置，丁字槽結(jié)構(gòu)便于安裝異形工件的支撐夾具。
儀器測(cè)試力的范圍為10k gf-250 gf。它具有羅克韋爾、常規(guī)布氏和快速布氏檢測(cè)三種功能，非常適合生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)批量工件的快速合格檢驗(yàn)。
懸臂式快速自動(dòng)布氏硬度計(jì)具有常規(guī)布氏試驗(yàn)和快速布氏試驗(yàn)兩種功能，且尺寸較大。測(cè)試力范圍為187.5kgf-3000kgf，使用2.5mm、5mm和10mm球壓頭。被測(cè)工件高度為400mm，喉部深度為240mm。
3、搖臂式大型布氏洛氏硬度計(jì) 
4、曲軸硬度計(jì)3、搖臂式大型布氏洛氏硬度計(jì)
搖臂式大型布氏硬度計(jì)和洛氏硬度計(jì)如下所示：
這是一臺(tái)大型半自動(dòng)硬度計(jì)，包括布氏硬度計(jì)和洛氏硬度計(jì)。
該儀器由底平臺(tái)、立柱、搖臂、垂直升降裝置、硬度測(cè)量頭和測(cè)量臺(tái)組成。儀器的測(cè)量臂可以擺動(dòng)180，方便裝卸。垂直移動(dòng)裝置和測(cè)量頭可沿懸臂滑動(dòng)，距離為立柱600毫米。測(cè)量頭和底部平臺(tái)之間的距離為900毫米。測(cè)量頭中有一個(gè)激光定位裝置。儀器對(duì)準(zhǔn)測(cè)量點(diǎn)，按下測(cè)量鍵后，可以自動(dòng)完成測(cè)量頭靠近工件、壓工件、壓出壓痕、釋放工件、抬起測(cè)量頭的所有測(cè)量程序。對(duì)于布氏硬度計(jì)，自動(dòng)壓痕測(cè)量系統(tǒng)的測(cè)量頭懸掛在立柱上，可用于測(cè)量布氏壓痕和讀出布氏硬度值。可以定制更大的測(cè)量范圍。
該儀器可用于檢測(cè)汽車外殼、大型輪轂、制動(dòng)鼓、大型發(fā)動(dòng)機(jī)缸體和缸蓋、大型及特大型汽車模具等。
有些汽車零件形狀特殊，檢測(cè)要求特殊，不適合用普通硬度計(jì)檢測(cè)。因此，需要專門的硬度計(jì)。
曲軸是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵部件，曲軸硬度是曲軸的關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)。無(wú)論是鍛造曲軸還是鑄造曲軸，其產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)都對(duì)曲軸的表面硬度提出了嚴(yán)格的要求。
由于曲軸的特殊形狀，很難檢查曲軸的硬度，普通硬度計(jì)也無(wú)法檢查曲軸接頭的硬度。曲軸制造商的常見(jiàn)做法是準(zhǔn)備樣品并在臺(tái)式硬度計(jì)上進(jìn)行測(cè)試，或者使用不規(guī)則的里氏硬度測(cè)試儀。種方法檢測(cè)效率低，第二種方法準(zhǔn)確率低，可靠性差，其檢測(cè)結(jié)果往往不被用戶認(rèn)可。
國(guó)外已經(jīng)生產(chǎn)了幾種特殊的曲軸硬度計(jì)，這些曲軸硬度計(jì)都是用普通硬度計(jì)改裝而成的。硬度計(jì)是固定的，測(cè)量臺(tái)設(shè)計(jì)成可以支撐曲軸并沿X軸和Y軸滑動(dòng)的平臺(tái)。測(cè)量硬度時(shí)，滑動(dòng)測(cè)量臺(tái)，將待測(cè)軸接頭送到硬度測(cè)量頭下方，按下測(cè)量鍵，硬度計(jì)將自動(dòng)測(cè)量軸接頭的硬度。
我公司設(shè)計(jì)了第三臺(tái)曲軸硬度計(jì)，如圖：
汽車曲軸硬度計(jì)。使用jpeg文件交換格式存儲(chǔ)的編碼圖像文件擴(kuò)展名
該儀器由測(cè)量臺(tái)、龍門架、浮動(dòng)硬度計(jì)和曲軸安裝支架組成。其中硬度計(jì)掛在門框上，可沿門框左右移動(dòng)，并可拉起。硬度計(jì)上的小圓筒可以平衡硬度計(jì)的重量，使操作非常輕便。
測(cè)量硬度時(shí)，將曲軸安裝在支架上，拉起硬度計(jì)，使硬度計(jì)的測(cè)量頭掛在被測(cè)軸節(jié)上，按下測(cè)量鍵，儀器即可自動(dòng)完成一個(gè)軸節(jié)的檢測(cè)。然后把硬度計(jì)掛在另一個(gè)軸接頭上，就可以完成對(duì)其他軸接頭的檢查。
該儀器操作簡(jiǎn)單、精度高、檢測(cè)效率高，可以通過(guò)u盤輸出檢測(cè)報(bào)告。
5、剎車盤硬度自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)
5、剎車盤硬度自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)
某剎車盤制造商提出了剎車盤硬度自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求。其設(shè)計(jì)要求包括：制動(dòng)盤型號(hào)自動(dòng)識(shí)別；自動(dòng)識(shí)別加強(qiáng)筋，硬度測(cè)量點(diǎn)應(yīng)在加強(qiáng)筋正上方；自動(dòng)識(shí)別磁盤表面的空間位置；根據(jù)設(shè)定的參數(shù)在盤面上自動(dòng)銑削多個(gè)測(cè)量面，銑削深度2mm；在每個(gè)測(cè)量面上自動(dòng)測(cè)量多個(gè)點(diǎn)；采用3000kgf測(cè)試力，10mm球；測(cè)量制動(dòng)盤后，輸出檢查報(bào)告；一個(gè)制動(dòng)盤的檢查時(shí)間應(yīng)12分鐘(銑4個(gè)面，測(cè)量12個(gè)點(diǎn))。
根據(jù)用戶要求，公司設(shè)計(jì)了一套剎車盤硬度自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)，如圖：
汽車剎車盤硬度計(jì)
剎車盤硬度自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)由測(cè)量裝置、吸片裝置和控制柜組成。測(cè)量裝置包括測(cè)量臺(tái)和龍門架，測(cè)量臺(tái)上設(shè)有工件夾具，工件夾具可旋轉(zhuǎn)和水平移動(dòng)。龍門框架上設(shè)有工件識(shí)別裝置、銑削裝置、硬度測(cè)量裝置和壓痕測(cè)量裝置，它們均可沿垂直方向移動(dòng)。
該系統(tǒng)的工作過(guò)程如下：
操作員將制動(dòng)盤鑄件放在夾具上并夾緊；按下測(cè)量鍵；夾具在工件識(shí)別裝置下方水平移動(dòng)并旋轉(zhuǎn)；工件識(shí)別裝置上的激光傳感器識(shí)別工件的型號(hào)、工件的表面位置和加強(qiáng)筋的分布；工件移動(dòng)旋轉(zhuǎn)，銑削裝置在盤面上銑削出多個(gè)測(cè)量面，銑削過(guò)程中鐵屑被吸屑裝置吸走；工件移動(dòng)旋轉(zhuǎn)，硬度測(cè)量裝置在銑削表面壓出一系列布氏壓痕；工件移動(dòng)旋轉(zhuǎn)，壓痕測(cè)量裝置測(cè)量每個(gè)壓痕的直徑，并轉(zhuǎn)化為布氏硬度值；工件回到初始位置；監(jiān)視器顯示檢驗(yàn)報(bào)告；操作者打開(kāi)夾具，取出工件，完成一次測(cè)量。
測(cè)試系統(tǒng)的主要工作參數(shù)，包括測(cè)點(diǎn)分布、銑削深度和合格范圍，均可預(yù)設(shè)。當(dāng)系統(tǒng)銑削4個(gè)測(cè)量面，測(cè)量12個(gè)點(diǎn)，銑削深度為2mm時(shí)，測(cè)量時(shí)間10-12分鐘。
該測(cè)試系統(tǒng)集成了工件識(shí)別、測(cè)量表面銑削、廢鐵收集、壓痕、壓痕測(cè)量和檢驗(yàn)報(bào)告輸出等多項(xiàng)重要功能。除人工裝卸外，所有測(cè)量程序均自動(dòng)完成，輸出檢驗(yàn)報(bào)告可包括工件型號(hào)、
數(shù)量、材質(zhì)、關(guān)鍵技術(shù)、銑削深度、測(cè)點(diǎn)分布、合格范圍、測(cè)點(diǎn)數(shù)量、各點(diǎn)硬度值、平均硬度值、值、最小值、檢測(cè)時(shí)間、檢測(cè)人員等數(shù)據(jù)。檢驗(yàn)報(bào)告可以在u盤上存儲(chǔ)、打印和輸出。
這個(gè)硬度測(cè)試系統(tǒng)每天可以測(cè)試幾十個(gè)剎車盤，一個(gè)人就可以輕松完成。可以實(shí)現(xiàn)剎車盤硬度測(cè)試的自動(dòng)化、高精度、高效率，避免常規(guī)檢驗(yàn)過(guò)程中人為因素造成的錯(cuò)檢、漏檢、不準(zhǔn)確等問(wèn)題。可以減員增效，提高企業(yè)質(zhì)量管理水平。隨貨向客戶提供全自動(dòng)檢驗(yàn)和全客觀檢驗(yàn)報(bào)告，可以大大提高客戶對(duì)企業(yè)的認(rèn)知度，提升企業(yè)的品牌價(jià)值。如果將該測(cè)試系統(tǒng)安裝在生產(chǎn)線上，并配有機(jī)器人裝卸裝置，就可以實(shí)現(xiàn)制動(dòng)盤硬度的在線測(cè)試。該自動(dòng)在線檢測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用對(duì)剎車盤制造商的質(zhì)量管理具有突出的現(xiàn)實(shí)意義。