龐 茂,孔 敏

(浙江科技學(xué)院 機(jī)械與能源工程學(xué)院,浙江 杭州 310023)

0 引 言

因制動(dòng)力矩大、通風(fēng)冷卻條件好等優(yōu)點(diǎn),目前盤(pán)式制動(dòng)器在各類(lèi)車(chē)輛上得到了廣泛應(yīng)用。

盤(pán)式制動(dòng)器的制造精度是影響其性能的重要因素。盤(pán)式制動(dòng)器的形位誤差過(guò)大,其在工作過(guò)程中就會(huì)有抖動(dòng)、嘯叫等異常現(xiàn)象發(fā)生。

對(duì)于制動(dòng)盤(pán)的檢測(cè)方式一般多采用千分表等,用人工進(jìn)行測(cè)量。該類(lèi)檢測(cè)方法的準(zhǔn)確度不高、效率低、人為因素影響大,無(wú)法適應(yīng)制動(dòng)盤(pán)大規(guī)模檢測(cè)的需求。

為提高制動(dòng)盤(pán)檢測(cè)的精度和效率,研究人員對(duì)檢測(cè)方法進(jìn)行了大量的研究,并開(kāi)發(fā)出了一批檢測(cè)設(shè)備。

基于接觸式測(cè)量原理,王燕濤等人[1]83提出了一種制動(dòng)盤(pán)形位公差檢測(cè)方法,并利用該方法,完成了對(duì)制動(dòng)盤(pán)形位公差數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)在線(xiàn)檢測(cè)。邢毅飛等人[2]提出了一種制動(dòng)盤(pán)形位公差數(shù)字化檢測(cè)儀的實(shí)現(xiàn)方案。但上述兩篇文獻(xiàn)中提出的檢測(cè)方案均針對(duì)的是制動(dòng)盤(pán)零件,且檢測(cè)的公差項(xiàng)目也較多,共布置有9支電感式位移傳感器。盧媛方、柯子龍及梁浩杰等人[3-5]都針對(duì)制動(dòng)盤(pán)面端跳動(dòng)的測(cè)量方法及相關(guān)設(shè)備進(jìn)行了研究;但他們提出的方法都只是對(duì)端面跳動(dòng)一項(xiàng)公差項(xiàng)目進(jìn)行檢測(cè),功能較單一。

姜風(fēng)國(guó)等人[6]設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了剎車(chē)盤(pán)自動(dòng)檢測(cè)設(shè)備,利用該設(shè)備可對(duì)制動(dòng)盤(pán)剎車(chē)面、基準(zhǔn)面及小端面及外徑尺寸進(jìn)行檢測(cè)。趙興等人[7]提出了一種汽車(chē)制動(dòng)盤(pán)面振自動(dòng)檢測(cè)設(shè)備,并對(duì)該設(shè)備實(shí)現(xiàn)方案及機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行了說(shuō)明。VANNONIA M等人[8]討論了測(cè)量量塊平行度誤差的兩種方法:第一種方法利用接觸式探頭,在固定位置取樣測(cè)量厚度,平行度誤差由采樣區(qū)域的最大和最小厚度之差給出;第二種方法基于干涉法,生成相對(duì)表面的高度圖,對(duì)干涉測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,然后得到其平行度誤差。其中的第一種方法較為簡(jiǎn)單方便,但需要事先校準(zhǔn),且僅能提供有限數(shù)量樣本的點(diǎn)信息;第二種方法能提供大量數(shù)據(jù)點(diǎn)的信息,但對(duì)設(shè)備和測(cè)量程序方面的要求較高,不適用于在線(xiàn)測(cè)量。

在平行度、跳動(dòng)等形位公差檢測(cè)方面,KHAN M I等人[9]提出了一種基于平面度的平行度誤差測(cè)量方法,采用實(shí)數(shù)編碼遺傳算法來(lái)確定平面度系數(shù)和平面度誤差,其測(cè)量結(jié)果與三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的測(cè)量結(jié)果吻合較好。PEI Y C等人[10]提出了一種基于激光位移傳感器的徑向跳動(dòng)非接觸式測(cè)量方法,該方法具有成本低、精度高、適用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。HZ A等人[11]提出了一種幾何公差的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法,通過(guò)對(duì)誤差進(jìn)行敏感性分析和排序,提供了一種定量的公差優(yōu)化策略。LIU Y等人[12]提出了一種基于空間解析幾何理論的軸形和位置公差測(cè)量方法,實(shí)現(xiàn)了對(duì)具有幾何誤差的大尺寸軸的在線(xiàn)非接觸測(cè)量;該方法魯棒性強(qiáng),對(duì)安裝誤差和測(cè)量環(huán)境不敏感,其測(cè)量精度約為0.01 mm,測(cè)量時(shí)間約為10 min。

上述幾種方法在檢測(cè)方法、檢測(cè)精度上均有一定程度的改善和提升,但檢測(cè)設(shè)備及過(guò)程復(fù)雜,難以對(duì)公差項(xiàng)目進(jìn)行在線(xiàn)評(píng)定。

林旺等人[13]提出了一種采用非接觸式的光學(xué)檢測(cè)方法對(duì)平行度進(jìn)行測(cè)量的方法,但是該方法僅適用于檢測(cè)傾角大,且精度不高的對(duì)象。王世強(qiáng)等人[14]3基于新一代GPS,提出了一種平行度誤差投影迭代評(píng)定法,在保證評(píng)定準(zhǔn)確性的基礎(chǔ)上可以有效減少計(jì)算量,但仍難以對(duì)公差項(xiàng)目進(jìn)行在線(xiàn)評(píng)定。湯漾平等人[15]開(kāi)發(fā)了一種用于機(jī)械制造專(zhuān)業(yè)教學(xué)的形位公差測(cè)量設(shè)備,該設(shè)備可對(duì)多項(xiàng)公差進(jìn)行測(cè)量,但該方法無(wú)法應(yīng)用于工業(yè)在線(xiàn)測(cè)量。

由此可見(jiàn),上述相關(guān)研究主要針對(duì)制動(dòng)盤(pán)零件的部分公差項(xiàng)目進(jìn)行的檢測(cè),針對(duì)制動(dòng)盤(pán)總成(制動(dòng)盤(pán)與輪轂合裝件,下同)的檢測(cè)較少。由于測(cè)量傳感器多采用接觸式電感類(lèi)傳感器,該類(lèi)傳感器長(zhǎng)期使用時(shí),其測(cè)頭磨損會(huì)引起檢測(cè)誤差。在測(cè)量方法上,采用光學(xué)檢測(cè)及基于新一代GPS的檢測(cè)方法,使用的儀器及計(jì)算方法復(fù)雜,難以用于在線(xiàn)檢測(cè)。

筆者在分析制動(dòng)盤(pán)總成制造誤差檢測(cè)要求的基礎(chǔ)上,提出一種采用非接觸式激光傳感器的盤(pán)式制動(dòng)器總成形位公差在線(xiàn)測(cè)試方案及設(shè)備,并對(duì)其檢測(cè)精度和效能進(jìn)行分析,從而為該類(lèi)產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造提供參考依據(jù)。

1 公差檢測(cè)項(xiàng)目及方法

1.1 形位公差檢測(cè)項(xiàng)目

筆者開(kāi)發(fā)的盤(pán)式制動(dòng)器總成形位公差項(xiàng)目主要包括制動(dòng)盤(pán)剎車(chē)面對(duì)基準(zhǔn)的跳動(dòng)量、平行度,及上下剎車(chē)面徑向厚度差,以及在指定圓周上的周向厚度差等。

此處筆者以某型盤(pán)式制動(dòng)器為例,其要求的形位公差項(xiàng)目如圖1所示。

圖1 盤(pán)式制動(dòng)器總成形位公差項(xiàng)目

由圖1可知,盤(pán)式制動(dòng)器的形位公差精度要求都比較高。

1.2 形位公差檢測(cè)方法

按照平面類(lèi)形位公差定義進(jìn)行評(píng)定非常繁瑣復(fù)雜,為提高檢測(cè)效率,滿(mǎn)足在線(xiàn)檢測(cè)的要求,筆者對(duì)盤(pán)式制動(dòng)器總成公差項(xiàng)目的檢測(cè)方法進(jìn)行了簡(jiǎn)化。其中,上、下剎車(chē)面跳動(dòng)測(cè)量:將位移傳感器垂直布置在制動(dòng)盤(pán)剎車(chē)面固定的圓周上,制動(dòng)盤(pán)繞軸線(xiàn)旋轉(zhuǎn)一周的過(guò)程中傳感器示值的最大和最小讀數(shù)之差即為其跳動(dòng)值。

制動(dòng)盤(pán)上、下剎車(chē)面徑向厚度差:將位移傳感器垂直布置在制動(dòng)盤(pán)上下剎車(chē)面,然后將傳感器組從制動(dòng)盤(pán)外側(cè)沿徑向移動(dòng)至內(nèi)側(cè),該過(guò)程中傳感器示值的最大和最小讀數(shù)之差。制動(dòng)盤(pán)上、下剎車(chē)面厚度差:測(cè)量制動(dòng)盤(pán)在轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過(guò)程中,上、下剎車(chē)面在指定圓周上的傳感器示值差的最大值[1]84。制動(dòng)盤(pán)面平行度測(cè)量:要尋找包含制動(dòng)盤(pán)剎車(chē)面所有點(diǎn),且兩者之間距離最小的兩平行平面之間的距離。

該方案通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)盤(pán)校準(zhǔn)基準(zhǔn)平面為水平面,其方程為[10]5-6:

Z=Ax+By+C

(1)

且兩個(gè)與基準(zhǔn)平面平行的最小區(qū)域包容面分別為:

Z1=Ax+By+C1

(2)

Z2=Ax+By+C2

(3)

則剎車(chē)面對(duì)基準(zhǔn)平面的平行度誤差為:

(4)

但在實(shí)際測(cè)量時(shí),制動(dòng)盤(pán)旋轉(zhuǎn)一周過(guò)程中,系統(tǒng)僅采集了其在兩個(gè)圓周上的坐標(biāo)值,無(wú)法得到剎車(chē)面上全部點(diǎn)的三維坐標(biāo)值。此處,筆者采用的制動(dòng)盤(pán)平行度測(cè)量數(shù)據(jù)示意圖如圖2所示。

圖2 制動(dòng)盤(pán)平行度測(cè)量數(shù)據(jù)示意

圖2中:i和i′為位于通過(guò)制動(dòng)盤(pán)圓心直線(xiàn)的兩個(gè)端點(diǎn),且兩端點(diǎn)處于制動(dòng)盤(pán)徑向的兩個(gè)不同圓周上。

筆者在這兩個(gè)圓周上分別布置兩只位移傳感器,計(jì)算所有位于兩個(gè)圓周上并通過(guò)圓心的直線(xiàn)兩端點(diǎn)到基準(zhǔn)面的距離差:

Di=|Zi-Zi′|

(5)

式中:Zi—i點(diǎn)到基準(zhǔn)面的距離。

則制動(dòng)盤(pán)面相對(duì)基準(zhǔn)面的平行度誤差即為式(5)中所有距離差的最大值:

Dmax=Max{Di}

(6)

2 測(cè)量機(jī)原理

該測(cè)量機(jī)主要由機(jī)體、傳感器模塊、試件旋轉(zhuǎn)模塊及測(cè)控系統(tǒng)等組成。傳感器模塊在制動(dòng)盤(pán)上下剎車(chē)面沿徑向分別布置有兩組激光位移傳感器,同時(shí)該模塊可在伺服絲杠機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)下整體沿徑向移動(dòng),傳感器的位置可根據(jù)不同規(guī)格的試件進(jìn)行調(diào)整。試件旋轉(zhuǎn)模塊可通過(guò)直流調(diào)速電機(jī)驅(qū)動(dòng)制動(dòng)盤(pán)連續(xù)旋轉(zhuǎn)。

測(cè)量機(jī)原理如圖3所示。

圖3 測(cè)量機(jī)原理框圖

進(jìn)行測(cè)量時(shí),系統(tǒng)以制動(dòng)盤(pán)總成的輪轂軸承安裝面進(jìn)行軸向和徑向定位,同時(shí)輪轂中間的花鍵套與旋轉(zhuǎn)模塊中的夾具花鍵軸對(duì)接;然后,伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)傳感器模塊沿徑向進(jìn)入制動(dòng)盤(pán)面,記錄制動(dòng)盤(pán)上下剎車(chē)面沿徑向的數(shù)據(jù)變化;接著激光位傳感器固定不動(dòng),直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)制動(dòng)盤(pán)旋轉(zhuǎn)一周,通過(guò)對(duì)4個(gè)激光位移傳感器數(shù)據(jù)的高速采樣和分析,得出上下剎車(chē)面的平面度、跳動(dòng)、對(duì)基準(zhǔn)的平行度,以及制動(dòng)盤(pán)周向厚薄差,并與預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)值比較進(jìn)行產(chǎn)品合格性的評(píng)定。

3 測(cè)量機(jī)組成

測(cè)量機(jī)采用腳輪支撐的可移動(dòng)式整體結(jié)構(gòu),包括機(jī)械系統(tǒng)、測(cè)控系統(tǒng)及軟件系統(tǒng)。

測(cè)量機(jī)產(chǎn)品的外形如圖4所示。

圖4 測(cè)量機(jī)產(chǎn)品圖

3.1 機(jī)械系統(tǒng)

測(cè)量機(jī)的機(jī)械系統(tǒng)包括基礎(chǔ)臺(tái)架、試件定位旋轉(zhuǎn)裝置及傳感器移動(dòng)裝置等。

基礎(chǔ)臺(tái)架采用鋁合金框架+基準(zhǔn)平臺(tái),框架對(duì)整個(gè)系統(tǒng)起到支撐作用?；鶞?zhǔn)平臺(tái)采用厚度10 mm的鋼板加工而成,除對(duì)其他運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)支撐外,也是整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)的基準(zhǔn)平面,所以需滿(mǎn)足足夠的平面度及裝配精度要求。

試件定位旋轉(zhuǎn)裝置如圖5所示。

圖5 測(cè)量機(jī)定位旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)圖

裝置中的定位基準(zhǔn)塊與制動(dòng)盤(pán)上輪轂軸承安裝面相配合,可實(shí)現(xiàn)制動(dòng)盤(pán)軸向和徑向定位。同時(shí)直流調(diào)速電機(jī)驅(qū)動(dòng)一組齒輪副旋轉(zhuǎn),齒輪副的被動(dòng)齒輪與花鍵軸連接。花鍵軸上加工有與輪轂軸承內(nèi)花鍵相配的花鍵結(jié)構(gòu)。

為避免測(cè)量過(guò)程中制動(dòng)盤(pán)旋轉(zhuǎn)時(shí)出現(xiàn)抖動(dòng),而影響測(cè)量結(jié)果,壓緊氣缸通過(guò)一組端面軸承和上側(cè)的U型壓緊塊將制動(dòng)盤(pán)壓緊在支撐塊上,以確保制動(dòng)盤(pán)在壓裝狀態(tài)下旋轉(zhuǎn),無(wú)軸向和徑向的竄動(dòng)。

傳感器移動(dòng)裝置包括傳感器支架及傳動(dòng)裝置。安裝在專(zhuān)用支架上的傳感器模塊可在精密伺服傳動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)下沿制動(dòng)盤(pán)徑向運(yùn)動(dòng),可確保測(cè)量時(shí)激光位移傳感器測(cè)量裝置沿徑向被平穩(wěn)推入,測(cè)量過(guò)程中傳感器穩(wěn)定。同時(shí)為滿(mǎn)足測(cè)試儀對(duì)多個(gè)產(chǎn)品型號(hào)的通用性,傳感器模塊作為一個(gè)整體可在支架上沿垂向和徑向調(diào)整。

3.2 測(cè)控系統(tǒng)

測(cè)量機(jī)測(cè)控系統(tǒng)由激光位移傳感器、工業(yè)控制計(jì)算機(jī)、高速數(shù)據(jù)采集卡、數(shù)字IO控制卡及信號(hào)調(diào)理模塊組成,主要用于執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制和傳感器數(shù)據(jù)采集。

3.2.1 工控系統(tǒng)及信號(hào)采集卡

測(cè)控系統(tǒng)采用工控機(jī),其對(duì)于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的振動(dòng)、粉塵及溫濕度有較好適用性。信號(hào)采集板卡主要完成對(duì)激光位移傳感器數(shù)據(jù)采集,數(shù)字IO控制卡完成測(cè)量機(jī)的測(cè)試流程的自動(dòng)控制和監(jiān)測(cè)。

測(cè)量機(jī)的模擬量輸入信號(hào)為4路激光位移傳感器數(shù)據(jù),模擬量輸出信號(hào)為驅(qū)動(dòng)制動(dòng)盤(pán)旋轉(zhuǎn)的直流電機(jī)及激光移動(dòng)伺服模組的調(diào)速,數(shù)字量輸入輸出信號(hào)則包括電機(jī)啟停、試件夾緊機(jī)構(gòu)、故障報(bào)警等。綜合上述分析,筆者選用研華公司IPC610系列工控機(jī)和PCI1712多功能數(shù)據(jù)采集卡,具有16路模擬量采集通道,2路模擬量輸出通道,16路數(shù)字量輸入通道和16路數(shù)字量輸出通道,并通過(guò)PCLD系列端子板實(shí)現(xiàn)信號(hào)輸入輸出的光電隔離。

3.2.2 激光位移傳感器

針對(duì)接觸式電感位移傳感器在長(zhǎng)期使用中的磨損問(wèn)題,筆者為測(cè)量機(jī)選用非接觸式CCD激光位移傳感器。該傳感器激光波長(zhǎng)為655 nm,具有精度高、抗干擾能力強(qiáng)、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn),激光位移傳感器量程為±5 mm,線(xiàn)性度±0.05% FS,重復(fù)精度可達(dá)±0.05 μm,響應(yīng)頻率1 kHz,可滿(mǎn)足測(cè)量機(jī)應(yīng)用要求。

3.3 測(cè)量軟件系統(tǒng)

此處的形位誤差測(cè)量軟件系統(tǒng)采用Visual Basic開(kāi)發(fā),可完成對(duì)測(cè)量機(jī)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制、數(shù)據(jù)采集分析及檢測(cè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及追溯,主要功能模塊包括檢測(cè)流程控制、信號(hào)采集處理、系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)控及故障自診斷、試驗(yàn)結(jié)果顯示、報(bào)表生成及數(shù)據(jù)追溯等。

測(cè)試模塊可完成對(duì)盤(pán)式制動(dòng)器性能的自動(dòng)檢測(cè)。用戶(hù)根據(jù)測(cè)試的產(chǎn)品型號(hào)預(yù)設(shè)允許的形位公差值后,測(cè)試模塊按照預(yù)置的流程自動(dòng)完成測(cè)試動(dòng)作,讀取位移傳感器數(shù)據(jù),并進(jìn)行中值濾波后,按前述的算法可得到各項(xiàng)形位公差測(cè)量值。

該模塊的程序界面如圖6所示。

圖6 性能檢測(cè)模塊程序界面

狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊可對(duì)測(cè)量機(jī)進(jìn)行開(kāi)機(jī)自診斷和故障報(bào)警,對(duì)夾緊、旋轉(zhuǎn)及伺服模組的動(dòng)作進(jìn)行單步調(diào)試,可查看激光傳感器實(shí)時(shí)信號(hào)的波形,進(jìn)行濾波前后波形的對(duì)比等。

數(shù)據(jù)管理模塊主要功能是測(cè)試數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、檢索和測(cè)試報(bào)表的生成和打印。模塊可將產(chǎn)品測(cè)試數(shù)據(jù)自動(dòng)存盤(pán),也可根據(jù)用戶(hù)選擇將測(cè)試數(shù)據(jù)及結(jié)論按設(shè)定的模板打印生成測(cè)試報(bào)告。同時(shí),用戶(hù)還可通過(guò)多種方式檢索存儲(chǔ)的測(cè)量數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)對(duì)以往數(shù)據(jù)的追溯和管理。

4 試驗(yàn)及結(jié)果分析

4.1 試驗(yàn)流程

測(cè)量時(shí)試驗(yàn)人員將制動(dòng)盤(pán)總成花鍵槽與旋轉(zhuǎn)軸的花鍵人工對(duì)齊,放置在支撐塊上,U型壓緊塊插入旋轉(zhuǎn)軸,按下測(cè)試按扭;壓緊氣缸收回,通過(guò)U型壓緊塊將制動(dòng)盤(pán)緊壓在支撐塊上;伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)傳感器模組沿制動(dòng)盤(pán)徑向推進(jìn)測(cè)試區(qū),其間采集記錄外側(cè)激光位移傳感器數(shù)據(jù),軟件系統(tǒng)計(jì)算剎車(chē)面的平行度;到達(dá)設(shè)定的圓周位置后,制動(dòng)盤(pán)連續(xù)旋轉(zhuǎn)一周,系統(tǒng)記錄傳感器數(shù)據(jù),可計(jì)算上下剎車(chē)面的跳動(dòng)量和厚度差。

系統(tǒng)根據(jù)測(cè)試值與標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定值進(jìn)行比較,給出OK或NG的檢測(cè)結(jié)論,壓緊氣缸釋放,人工取下U型壓緊塊和被測(cè)制動(dòng)盤(pán),完成一個(gè)測(cè)試周期。單個(gè)測(cè)試周期約4.5 s,可滿(mǎn)足在線(xiàn)測(cè)試的節(jié)拍。

在每次開(kāi)機(jī)正式測(cè)試前,需要使用標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)定盤(pán)對(duì)測(cè)量機(jī)的系統(tǒng)誤差進(jìn)行標(biāo)定,標(biāo)定操作流程與正式測(cè)試相同。標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)定盤(pán)根據(jù)產(chǎn)品的基本尺寸專(zhuān)門(mén)定制,其誤差值<0.005 mm。標(biāo)定時(shí)可對(duì)測(cè)量機(jī)狀態(tài)進(jìn)行驗(yàn)證和修正。

4.2 測(cè)試數(shù)據(jù)分析

為驗(yàn)證該測(cè)量機(jī)的精度和穩(wěn)定性,筆者在該測(cè)量機(jī)上對(duì)某型盤(pán)式制動(dòng)器總成的形位誤差進(jìn)行了測(cè)試。首先采用標(biāo)準(zhǔn)盤(pán)對(duì)測(cè)量機(jī)進(jìn)行標(biāo)定,然后對(duì)同一制動(dòng)盤(pán)總成進(jìn)行連續(xù)10次的測(cè)量,計(jì)算各公差項(xiàng)10次測(cè)量的平均值及標(biāo)準(zhǔn)差,并將結(jié)果與同一件產(chǎn)品在三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)測(cè)得和結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。

某型制動(dòng)盤(pán)形位公差測(cè)量結(jié)果如表1所示。

表1 某型制動(dòng)盤(pán)形位公差測(cè)量結(jié)果(單位:μm)

由表1可知,除徑向厚度差標(biāo)準(zhǔn)差略大外,本機(jī)測(cè)量的各檢測(cè)項(xiàng)目的標(biāo)準(zhǔn)差均小于0.5 μm,這可能是因?yàn)槎啻螠y(cè)量時(shí)的徑向厚度差測(cè)量位置不同導(dǎo)致的;同時(shí),各檢測(cè)項(xiàng)目的3σ置信區(qū)間均能覆蓋三坐標(biāo)測(cè)量值,表明檢測(cè)儀的測(cè)量準(zhǔn)確度和重復(fù)性均能滿(mǎn)足產(chǎn)品在線(xiàn)檢測(cè)的精度要求。

5 結(jié)束語(yǔ)

筆者介紹了一種用于盤(pán)式制動(dòng)器總成形位公差在線(xiàn)快速測(cè)量的方案,及相關(guān)測(cè)量機(jī)的結(jié)構(gòu)和組成,并在測(cè)量機(jī)上對(duì)某型制動(dòng)盤(pán)總成形位公差進(jìn)行了測(cè)試。

測(cè)試結(jié)論如下:

(1)測(cè)量機(jī)采用非接觸式激光位移傳感器,測(cè)量中避免了對(duì)制動(dòng)盤(pán)表面的接觸及傳感器自身磨損,提高了測(cè)量精度,同時(shí)也降低了測(cè)量機(jī)的使用成本;

(2)測(cè)量機(jī)能夠自動(dòng)定位、夾緊,并完成對(duì)制動(dòng)盤(pán)總成形位公差的測(cè)量,檢測(cè)節(jié)拍約為4.5 s,測(cè)量精度、重復(fù)性及節(jié)拍均可滿(mǎn)足產(chǎn)品在線(xiàn)測(cè)量的要求,并在實(shí)際生產(chǎn)中取得良好的應(yīng)用效果,可為該類(lèi)技術(shù)和產(chǎn)品的研發(fā)改進(jìn)提供參考;

測(cè)量機(jī)存在的不足是:與接觸式電感位移傳感器相比,激光位移傳感器的精度和分辨率及穩(wěn)定性略差,因此對(duì)于檢測(cè)精度要求較高的厚度差檢測(cè),測(cè)量機(jī)的重復(fù)誤差絕對(duì)值較大,實(shí)際值在公差帶邊緣時(shí)可能引起誤判,在該種情況下可通過(guò)系統(tǒng)提示進(jìn)行人工測(cè)量,確認(rèn)產(chǎn)品的合格性。

后續(xù),筆者將進(jìn)一步研究提升測(cè)量機(jī)檢測(cè)精度和穩(wěn)定性,改善產(chǎn)品實(shí)際誤差值在公差帶邊緣時(shí)可能引起的誤判,同時(shí)研究制動(dòng)盤(pán)總成的周向跳動(dòng)、平面度、垂直度等公差項(xiàng)目的在線(xiàn)檢測(cè),提高測(cè)量機(jī)的適用范圍和自動(dòng)化程度。