羅元鵬 劉贊(上汽通用五菱汽車(chē)股份有限公司青島分公司， 山東 青島 266000)

隨著汽車(chē)行業(yè)的蓬勃發(fā)展，汽車(chē)企業(yè)也越來(lái)越重視產(chǎn)品質(zhì)量，汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)制造更是層層把關(guān)，發(fā)動(dòng)機(jī)零部件的制造質(zhì)量往往通過(guò)進(jìn)行特定的檢具進(jìn)行檢驗(yàn)通過(guò)后方可使用。結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)的成本及測(cè)量時(shí)間的需求，使得夾具式檢具就有了其存在的必要。由于都是單獨(dú)設(shè)計(jì)的專(zhuān)用檢具，并非成熟的批量制造產(chǎn)品，難免會(huì)出現(xiàn)各種各樣的問(wèn)題，本文匯總了一些常見(jiàn)的故障、故障分析及故障排除的維修經(jīng)驗(yàn)，給更多的技術(shù)人員提供參考。

1 夾具式檢具的常見(jiàn)故障

本文將以曲軸線OP10的綜合夾具式檢具為例進(jìn)行闡述，該臺(tái)檢具為氣缸驅(qū)動(dòng)、電子測(cè)量的綜合夾具式檢具。它包含了功能性檢具、氣動(dòng)檢具、電子檢具的特征。同樣的，它也存在上述三種檢具的故障表現(xiàn)，由于其組合復(fù)雜性，同一故障表現(xiàn)可能是不同的單一原因或是由多種單一原因組合造成的。

(1)測(cè)量夾持機(jī)構(gòu)不能夾緊工件或夾緊工件后不能松開(kāi) 原因一：夾持氣缸或其它機(jī)械傳遞機(jī)構(gòu)卡死造成的?？赏ㄟ^(guò)加大氣壓、往氣缸運(yùn)動(dòng)方向施加相同方向的外力、清潔、潤(rùn)滑氣缸及機(jī)械傳遞機(jī)構(gòu)等措施來(lái)解除該故障。

具式檢具的B12測(cè)量夾持裝置單邊的傳動(dòng)線路示意圖，夾緊是通過(guò)a氣缸來(lái)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)最終達(dá)到夾緊的目的。而松開(kāi)時(shí)a氣缸不充氣b氣缸與c氣缸充氣使夾緊裝置松開(kāi)。機(jī)械卡死主要發(fā)生在E氣缸處，該處潤(rùn)滑不好、掉入雜物(如鐵屑)、以及熱膨脹等都可能會(huì)使氣缸卡死，使夾持機(jī)構(gòu)不能夾緊工件或夾緊工件后不能松開(kāi)。氣缸卡死造成的夾緊故障一般在車(chē)間溫度較高時(shí)(夏季出現(xiàn)的頻率比冬季出現(xiàn)的頻率高)或季節(jié)交替(當(dāng)車(chē)間溫差較大時(shí)也比平時(shí)出現(xiàn)故障的頻率高)時(shí)出現(xiàn)的概率較高。此外，當(dāng)夾具式檢具長(zhǎng)時(shí)間不使用時(shí)也可能會(huì)出現(xiàn)卡死的情況，主要是夾持氣缸或其它機(jī)械傳遞機(jī)構(gòu)上的潤(rùn)滑油揮發(fā)后使?jié)櫥Ч档驮斐煽ㄋ馈?/p>

原因二：工件感應(yīng)傳感器位置出現(xiàn)偏移或工件感應(yīng)傳感器損壞，使連慣動(dòng)作沒(méi)有指令而不能進(jìn)行下一步動(dòng)作。如是工件感應(yīng)傳感器位置偏移造成無(wú)法正確感應(yīng)工件導(dǎo)致的無(wú)法夾持故障，只需調(diào)整傳感器至對(duì)應(yīng)的正確位置即可排除故障。如果工件感應(yīng)傳感器損壞導(dǎo)致的不能夾持故障，排除故障則相對(duì)復(fù)雜一些，圖2為工件感應(yīng)傳感器示例圖，不同的設(shè)備傳感器布局都會(huì)不一樣，但設(shè)計(jì)原理都是一樣。首先要確定有故障的傳感器，需通過(guò)PLC程序執(zhí)行監(jiān)控軟件對(duì)夾持的動(dòng)作進(jìn)行一步一步的監(jiān)控，確認(rèn)問(wèn)題所處的步驟后再找到對(duì)應(yīng)步驟的關(guān)聯(lián)傳感器，更換后即可排除不能夾持工件或夾持后不能松開(kāi)工作的故障。

圖1 是曲軸線OP10綜合夾

原因三：PLC程序出錯(cuò)或丟失造成測(cè)量夾持的動(dòng)作不能正常完成。這種情況出現(xiàn)的機(jī)率較低。一般會(huì)在PLC硬件損壞或電池耗盡的情況下控制柜斷電后出現(xiàn)，這種原因?qū)е碌墓收细鼡Q損壞部件或重新加載PLC程序后即可排除。

(2)檢具不能完成標(biāo)定 原因一：測(cè)量傳感器出現(xiàn)偏移導(dǎo)致實(shí)際測(cè)量位移量段位不在測(cè)量傳感器的有效量程內(nèi)造成的。這種情況下需重新壓裝測(cè)量傳感器，壓裝好傳感器后該故障即可消除。

原因二：測(cè)量程序出錯(cuò)引起的。這種原因?qū)е碌墓收峡赏ㄟ^(guò)加載備份測(cè)量程序或重新編寫(xiě)測(cè)量程序來(lái)解決。這種情況一般會(huì)在設(shè)備突然斷電或不當(dāng)操作后出現(xiàn)。

原因三：標(biāo)定校準(zhǔn)件真值錯(cuò)誤造成。隨著時(shí)間與使用年限的增加，校準(zhǔn)件會(huì)不斷的被磨損，因此校準(zhǔn)件的真實(shí)值也會(huì)發(fā)生變化，同一校準(zhǔn)件每次校準(zhǔn)得到的真值都會(huì)不一樣。如果校準(zhǔn)件的真值出現(xiàn)變化后沒(méi)有在測(cè)量程序中作對(duì)應(yīng)的修改，將會(huì)導(dǎo)致不能完成標(biāo)定或者標(biāo)定后測(cè)量不準(zhǔn)確。

(3)測(cè)量值波動(dòng)大或者測(cè)量值沒(méi)有變化 測(cè)量沒(méi)有絕對(duì)準(zhǔn)確結(jié)果，只有無(wú)限接近真值的測(cè)量結(jié)果，對(duì)于可得出具體測(cè)量值的氣動(dòng)、電子測(cè)頭的檢具，根據(jù)目前制造技術(shù)水平及行業(yè)經(jīng)驗(yàn)，一般使用氣動(dòng)測(cè)頭的檢具其測(cè)量值可能會(huì)在2微米以?xún)?nèi)波動(dòng)，而使用電子測(cè)頭的檢具其測(cè)量值波動(dòng)值為1微米。即采用這兩種測(cè)頭的檢具在使用時(shí)，其測(cè)量結(jié)果值肯定會(huì)有波動(dòng)，如沒(méi)有任何波動(dòng)，則說(shuō)明該檢具存在問(wèn)題?？赡茉斐蛇@種問(wèn)題的原因有：

圖3 各種檢具氣動(dòng)、電子測(cè)頭示例圖

①檢具測(cè)頭異常造成的。a.氣動(dòng)測(cè)頭的氣嘴被異物全部堵住或部分堵住，造成檢具所采集到的氣信號(hào)與實(shí)際被測(cè)件的狀態(tài)不符，而附著在氣嘴上的異物不一定是穩(wěn)定、勞固的，因此測(cè)量值會(huì)出現(xiàn)波動(dòng)。如附著的異物把氣嘴全部堵住就會(huì)造成測(cè)量值沒(méi)有任何波動(dòng)的情況。此時(shí)需把氣嘴上的異物清除，并對(duì)氣嘴進(jìn)行清潔即可排除故障。b.測(cè)頭上的輔助測(cè)量用的鋼球損壞或者附有異物或者生銹，以及鋼球滾道上有異物等使鋼球不能正常圓滑地旋轉(zhuǎn)與滾動(dòng)時(shí)也會(huì)使檢具出現(xiàn)測(cè)量值波動(dòng)大或者測(cè)量值沒(méi)有變化的現(xiàn)象。出現(xiàn)這樣的情況需對(duì)鋼球滾道或鋼球安裝孔進(jìn)行清潔，嚴(yán)重時(shí)還要對(duì)鋼球滾道或鋼球安裝孔進(jìn)行適當(dāng)?shù)卮蚰ァＨ绻卿撉虻膯?wèn)題，不建議對(duì)鋼球進(jìn)行打磨，打磨會(huì)對(duì)鋼球的圓度、球度、直徑及表面光潔度有影響，一般都是直接更換相同規(guī)格的新鋼球。c.測(cè)頭彎曲變形造成測(cè)量值波動(dòng)大。在圖3的測(cè)頭示例圖中可以看到很多的檢具測(cè)頭是細(xì)長(zhǎng)條形的，有的還是中空的，這類(lèi)測(cè)頭很容易彎曲變形。在旋轉(zhuǎn)測(cè)量時(shí)影響尤為明顯，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)斐蓽y(cè)頭無(wú)法插入被測(cè)孔中。

②信號(hào)通道板受電磁干擾測(cè)量值。波動(dòng)大或者測(cè)量值沒(méi)有變化。一般夾具式檢具都是安放在線旁使用的，其周邊存在很多電磁干擾源，各種機(jī)床、電控柜及周邊設(shè)備上的各種開(kāi)關(guān)在運(yùn)行時(shí)都會(huì)對(duì)其產(chǎn)生電磁干擾，這種情況下可以通過(guò)更換抗干擾能力更強(qiáng)的信號(hào)通道板或給其增加抗電磁干擾防護(hù)機(jī)構(gòu)或者是把夾具式檢具移到受電磁干擾較弱的地點(diǎn)。

③氣電轉(zhuǎn)換器損壞或倍率有誤。使用氣動(dòng)測(cè)頭的檢具在檢具與計(jì)算機(jī)通道模塊板之間都會(huì)有將氣信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的裝置，行業(yè)內(nèi)稱(chēng)其為氣電轉(zhuǎn)換器，通過(guò)氣電轉(zhuǎn)換器使電信號(hào)與氣信號(hào)配對(duì)并呈線性規(guī)律變化。當(dāng)氣、電信號(hào)轉(zhuǎn)換不能呈線性規(guī)律變化時(shí)，需通過(guò)氣電轉(zhuǎn)換器的倍率閥來(lái)調(diào)整，如無(wú)法調(diào)至需要的倍率，則需更換氣電轉(zhuǎn)換器內(nèi)部的氣電晶體模塊或更換氣電轉(zhuǎn)換器本身。

2 結(jié)語(yǔ)

本文以曲軸線OP10的綜合夾具式檢具為例，列舉了一些夾具式檢具常見(jiàn)的故障并對(duì)造成故障的原因進(jìn)行了闡述，同時(shí)給出了排除故障的措施。在我們實(shí)際生產(chǎn)中各式各樣的檢具很多，尤其是專(zhuān)用檢具更是各不相同，所表現(xiàn)出來(lái)的故障現(xiàn)象也是多種多樣。但萬(wàn)變不離其中，除了硬件損壞，分析其故障原因基本上也都是檢具本身的結(jié)構(gòu)和特性所造成的。因此，熟悉檢具本身的結(jié)構(gòu)、特性對(duì)于檢具維修尤為重要。

在本文案例的解決措施中也可以看出，如能及時(shí)進(jìn)行一些預(yù)防性維修不僅可以防止一些故障的發(fā)生，同時(shí)也可以保持檢具的壽命，甚至延長(zhǎng)檢具的壽命，降低制造成本。

案例中有部分故障是設(shè)計(jì)缺陷造成的，如潤(rùn)滑不良卡屑等，完全可以通過(guò)改良潤(rùn)滑系統(tǒng)和排屑系統(tǒng)來(lái)解決，但檢具制造出來(lái)后再做改造卻不現(xiàn)實(shí)。因此，在檢具設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行潛在失效模式分析是很有必要的。