陳有華 尚夫軍

摘 要：對(duì)于門扇的檢測(cè)設(shè)計(jì)一種新型的輪廓檢測(cè)裝置。該裝置模擬最終門扇工作狀態(tài)，通過比較基準(zhǔn)要素和被測(cè)要素的差值來(lái)判斷門扇輪廓是否合格。通過此裝置可以簡(jiǎn)單快捷方便的測(cè)量出門扇的輪廓度。并且可以在線調(diào)整門扇至合格狀態(tài)。在使用上也強(qiáng)化了柔性化、集成化、快速重組的理念。為以后同類檢測(cè)裝置的設(shè)計(jì)提供了指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：門扇；輪廓度；檢測(cè)

引言

隨著軌道車輛的發(fā)展，如今的車輛的種類也越來(lái)越豐富，地鐵、輕軌、單軌、自動(dòng)導(dǎo)向、磁懸浮等軌道交通[1]也越來(lái)越普遍，門扇的構(gòu)成也趨于多變。對(duì)門扇輪廓度的要求也在不斷提高。所以原有測(cè)量門板輪廓度的方法已經(jīng)無(wú)法滿足現(xiàn)有要求了，我們更多的開始在模擬裝配的環(huán)境下對(duì)門扇整體的輪廓度進(jìn)行控制和檢測(cè)。

對(duì)于門扇我們傳統(tǒng)的檢測(cè)方法有兩種：

（1）門板與其余組件（包括攜門架，導(dǎo)軌等）分開測(cè)量方法。這樣存在很明顯的缺陷，裝配誤差就沒辦法測(cè)量了。

（2）三坐標(biāo)測(cè)量方法。這種測(cè)量雖然精度高，但是基準(zhǔn)建立復(fù)雜，無(wú)法模擬裝車狀態(tài)，并且檢測(cè)周期長(zhǎng)，無(wú)法滿足在線測(cè)量和生產(chǎn)節(jié)拍。

本文通過對(duì)門扇安裝狀況的分析，模擬實(shí)際裝配狀況。在模擬狀態(tài)下校準(zhǔn)基準(zhǔn)。對(duì)其他被測(cè)要素讀取偏差值的一種相對(duì)測(cè)量 [2]。檢測(cè)方法合理，綜合檢測(cè)誤差小，檢測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，檢測(cè)適用性廣，在使用上也強(qiáng)化了柔性化、集成化、快速重組的理念[3]。為以后產(chǎn)品及相關(guān)產(chǎn)品提供了設(shè)計(jì)指導(dǎo)。

1.總體設(shè)計(jì)

根據(jù)檢測(cè)要求，分析被測(cè)物特性，設(shè)計(jì)出符合門扇所需功能的方案。

1.1門扇特性

通過實(shí)際分析，我們可以得到以下幾點(diǎn)：

（1）門扇所使用的上導(dǎo)軌截面是完全一樣的。只是長(zhǎng)度不同。

（2）門扇的攜門架結(jié)構(gòu)相同。但是長(zhǎng)度，門板框架，框架型材都是不同的。

寬門最大寬度1m，窄門最小寬度0.45m。

（3）門扇扭擰主要來(lái)源于框架和裝配的過程。玻璃件、前后擋的輪廓度受嚴(yán)格控制，可以忽略考慮。

1.2 檢測(cè)方案設(shè)計(jì)

為模擬最終內(nèi)端門在車輛內(nèi)的工作狀態(tài)，選用原有上導(dǎo)軌作為安裝基準(zhǔn)。被測(cè)門扇（包括門板和攜門架）直接安裝在上導(dǎo)軌上。如圖2.0。

此時(shí)門扇成自然垂直狀態(tài)。此時(shí)選擇前檔或者后檔，為基準(zhǔn)，檢測(cè)另一側(cè)檔的位置。兩者的差值就是輪廓度的值。

2.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

檢測(cè)裝置主要包括7部分：固定安裝部分，活動(dòng)安裝部分，檢測(cè)單元，門扇調(diào)整裝置，擋塊，支撐部分，調(diào)整腳座。

2.1 固定安裝部分設(shè)計(jì)

首先根據(jù)我們的產(chǎn)品確定安裝部分的大小。然后留出安裝位置和裝配位置。

為了保證結(jié)構(gòu)的剛性我們選用50×50×4.0 方管焊接成形，對(duì)應(yīng)安裝位置和裝配位置焊接鋼板，預(yù)留5mm加工余量。

焊接后經(jīng)時(shí)效處理去除內(nèi)應(yīng)力，機(jī)加工安裝面和裝配面。保證裝配基準(zhǔn)面的平面度。

再時(shí)效后精加工到最后尺寸。保證三個(gè)基準(zhǔn)加工到位。

最后根據(jù)模型點(diǎn)孔攻絲，完成固定安裝部分的加工。

2.2 活動(dòng)安裝部分設(shè)計(jì)

活動(dòng)安裝部分是通過直線導(dǎo)軌連接到固定安裝部分上的。同時(shí)本身又要安裝檢測(cè)單元。并且要保證活動(dòng)安裝部分的安裝面要和固定安裝部分的安裝面要在同一平面。最后安裝完成后平面度誤差要調(diào)配到0.3mm以內(nèi)。

根據(jù)被測(cè)部分的位置設(shè)計(jì)出測(cè)量安裝面，孔位根據(jù)檢測(cè)單元確認(rèn)。

在加工過程中還是要注意時(shí)效，以確保機(jī)加工后有很好平面度。

整個(gè)活動(dòng)安裝部分的設(shè)計(jì)，由于加入了兩條直線導(dǎo)軌，使得整測(cè)量裝置的測(cè)量范圍得到了很大的拓展。同時(shí)由于直線導(dǎo)軌的低阻力和方便調(diào)整的特性，使得測(cè)量裝置在安裝使用中更加方便。

2.3 檢測(cè)單元

整個(gè)檢測(cè)裝置共有6處檢測(cè)單元，并且預(yù)留了兩處安裝接口，為調(diào)整測(cè)量點(diǎn)和以后拓展用。

6處檢測(cè)單元中，安裝在固定安裝部分上的有3處，主要用于校準(zhǔn)基準(zhǔn)用。另外3處安裝在活動(dòng)安裝部分上，主要用于測(cè)量輪廓度用。

檢測(cè)單元結(jié)構(gòu)分三部分

（1）深度游標(biāo)卡尺。用于校準(zhǔn)和檢測(cè)。（視情況也可選用數(shù)顯深度游標(biāo)卡尺）

（2）安裝座。連接深度游標(biāo)卡尺與安裝面。

（3）卡塊。固定深度連接游標(biāo)卡尺。

由于我們事先已經(jīng)把固定安裝部分的基準(zhǔn)面和活動(dòng)安裝部分的基準(zhǔn)面調(diào)平了，所有檢測(cè)單元現(xiàn)在都安裝在同一裝配基準(zhǔn)面上了。

同時(shí)安裝座上的游標(biāo)卡尺安裝面和安裝座安裝面是同一平面上。這樣就保證了所有的深度游標(biāo)卡尺的測(cè)量基準(zhǔn)面理論上都在同一基準(zhǔn)面上了。

2.4 支撐部分

支撐部分和安裝部分分開制作，保證安裝部分的精度不被影響。

支撐部分在加工時(shí)先焊接鋼構(gòu)和安裝板，時(shí)效后機(jī)加工安裝面，盡量保證安裝精度。

最后與安裝固定部分連接時(shí)，安裝面出現(xiàn)間隙時(shí)使用墊片調(diào)整，避免影響安裝固定部分的平面度。

在支撐部分左邊安裝尼龍擋塊，方便在測(cè)量時(shí)快速定位，同時(shí)尼龍材質(zhì)又可以起到保護(hù)產(chǎn)品表面質(zhì)量的作用。

3.使用方法

（1）首次使用先調(diào)整腳座，使整個(gè)檢測(cè)裝置基本水平。

（2）安裝門扇。

（3）通過門扇調(diào)整裝置，調(diào)節(jié)左邊檢測(cè)單元，使數(shù)值一致。

（4）移動(dòng)右邊活動(dòng)檢測(cè)單元檢測(cè)門扇，讀取數(shù)值與左邊數(shù)值的差值，就是門扇在安裝狀態(tài)下的輪廓度。

4.結(jié)語(yǔ)

使用了新型門扇輪廓度檢測(cè)裝置后有效的避免傳統(tǒng)檢測(cè)方案帶來(lái)的誤差，也更加接近了最終使用狀況。同時(shí)此裝置可以帶入流水線，并且能實(shí)現(xiàn)在線調(diào)整門扇，直至合格后下線。即改善了檢測(cè)效果又減少了檢測(cè)時(shí)間，其直線導(dǎo)軌的運(yùn)用，使的其能適應(yīng)多種寬度的門扇。其檢測(cè)單元模塊化設(shè)計(jì)后，只要更換檢測(cè)單元就能適應(yīng)更加多樣的產(chǎn)品。

在實(shí)際操作方面，充分留出了員工的操作空間，方便操作和觀察。數(shù)顯深度游標(biāo)卡尺的運(yùn)用也減輕了檢驗(yàn)員的勞動(dòng)強(qiáng)度，使的調(diào)整和檢測(cè)更便捷。

此檢測(cè)裝置的設(shè)計(jì)，對(duì)以后門扇類的輪廓度檢測(cè)裝置的設(shè)計(jì)具有很高的指導(dǎo)性意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]金元貴，史金飛，史翔.軌道車輛門系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M].高等教育出版社，2011

[2]王伯平 互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京機(jī)械工業(yè)出版社，2008

[3]楊叔子.機(jī)械加工工藝師手冊(cè)[M].北京機(jī)械工業(yè)出版社，2001