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現(xiàn)場快速硬度計
閱讀：737 發(fā)布時間：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)場查驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)室查驗(yàn)。而現(xiàn)場硬度查驗(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)線上對零件硬度進(jìn)行自動查驗(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，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，功率較低，特別是布氏硬度查驗(yàn)，還需要人工用讀數(shù)顯微鏡測出壓痕直徑，經(jīng)過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)和一定程度的自動化手段，完成硬度檢測工序的減員增效，是一個亟待解決的問題。
1、拉桿式快速布洛硬度計
拉桿快速布洛赫硬度計是一種主要用于工廠的快速硬度計，具有很強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)性，其測試精度不受工廠振動、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試原理，通過拉動增力桿施加測試力，可以快速測量工件的洛氏硬度或布氏硬度。
儀器操作時，將工件放在測量臺上，只要拉動施力桿，就可以立即測量工件的洛氏硬度值或布氏硬度值，因此聲稱測試在4秒內(nèi)完成。儀器可以輸入工件合格范圍的上限和下限。測試結(jié)束后，儀器自動判斷硬度是否合格，并發(fā)出超差報警。儀器操作非常簡單，任何人都可以操作，無需培訓(xùn)。儀器軟件還具有數(shù)據(jù)存儲、統(tǒng)計、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)。一個人可以完成2-3人的檢測工作量。
2、懸臂式快速自動布洛硬度計 
懸臂硬度計包括懸臂快速自動布氏硬度計和懸臂快速自動布氏硬度計，采用洛氏和快速布氏硬度測試原理，也適用于工廠現(xiàn)場，測試精度不受惡劣環(huán)境影響。
懸臂式快速自動布洛赫硬度計如下圖所示：
快速布洛赫硬度計(懸臂)。使用jpeg文件交換格式存儲的編碼圖像文件擴(kuò)展名
懸臂硬度計的應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)硬度測試的全自動化。只需按下測量鍵，儀器就會自動完成整個測量過程，包括測量頭接近工件、夾緊工件、施力、夾持、卸載力、釋放工件等。儀器的測量過程是連續(xù)完成的，*消除了人為因素對測量結(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)定放置不會影響測量精度。
儀器的測量頭是浮動的，可以自動上下移動，無需手動調(diào)整測量頭的高度。儀器不再采用測量臺的絲杠升降結(jié)構(gòu)，不需要手動調(diào)整測量臺的高度。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三種功能，非常適合生產(chǎn)現(xiàn)場批量工件的快速合格檢驗(yàn)。
懸臂式快速自動布氏硬度計具有常規(guī)布氏試驗(yàn)和快速布氏試驗(yàn)兩種功能，且尺寸較大。測試力范圍為187.5kgf-3000kgf，使用2.5mm、5mm和10mm球壓頭。被測工件高度為400mm，喉部深度為240mm。
3、搖臂式大型布氏洛氏硬度計 
4、曲軸硬度計3、搖臂式大型布氏洛氏硬度計
搖臂式大型布氏硬度計和洛氏硬度計如下所示：
這是一臺大型半自動硬度計，包括布氏硬度計和洛氏硬度計。
該儀器由底平臺、立柱、搖臂、垂直升降裝置、硬度測量頭和測量臺組成。儀器的測量臂可以擺動180，方便裝卸。垂直移動裝置和測量頭可沿懸臂滑動，距離為立柱600毫米。測量頭和底部平臺之間的距離為900毫米。測量頭中有一個激光定位裝置。儀器對準(zhǔn)測量點(diǎn)，按下測量鍵后，可以自動完成測量頭靠近工件、壓工件、壓出壓痕、釋放工件、抬起測量頭的所有測量程序。對于布氏硬度計，自動壓痕測量系統(tǒng)的測量頭懸掛在立柱上，可用于測量布氏壓痕和讀出布氏硬度值。可以定制更大的測量范圍。
該儀器可用于檢測汽車外殼、大型輪轂、制動鼓、大型發(fā)動機(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，檢測要求特殊，不適合用普通硬度計檢測。因此，需要專門的硬度計。
曲軸是汽車發(fā)動機(jī)的關(guān)鍵部件，曲軸硬度是曲軸的關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)。無論是鍛造曲軸還是鑄造曲軸，其產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)都對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，普通硬度計也無法檢查曲軸接頭的硬度。曲軸制造商的常見做法是準(zhǔn)備樣品并在臺式硬度計上進(jìn)行測試，或者使用不規(guī)則的里氏硬度測試儀。種方法檢測效率低，第二種方法準(zhǔn)確率低，可靠性差，其檢測結(jié)果往往不被用戶認(rèn)可。
國外已經(jīng)生產(chǎn)了幾種特殊的曲軸硬度計，這些曲軸硬度計都是用普通硬度計改裝而成的。硬度計是固定的，測量臺設(shè)計成可以支撐曲軸并沿X軸和Y軸滑動的平臺。測量硬度時，滑動測量臺，將待測軸接頭送到硬度測量頭下方，按下測量鍵，硬度計將自動測量軸接頭的硬度。
我公司設(shè)計了第三臺曲軸硬度計，如圖：
汽車曲軸硬度計。使用jpeg文件交換格式存儲的編碼圖像文件擴(kuò)展名
該儀器由測量臺、龍門架、浮動硬度計和曲軸安裝支架組成。其中硬度計掛在門框上，可沿門框左右移動，并可拉起。硬度計上的小圓筒可以平衡硬度計的重量，使操作非常輕便。
測量硬度時，將曲軸安裝在支架上，拉起硬度計，使硬度計的測量頭掛在被測軸節(jié)上，按下測量鍵，儀器即可自動完成一個軸節(jié)的檢測。然后把硬度計掛在另一個軸接頭上，就可以完成對其他軸接頭的檢查。
該儀器操作簡單、精度高、檢測效率高，可以通過u盤輸出檢測報告。
5、剎車盤硬度自動檢測系統(tǒng)
5、剎車盤硬度自動檢測系統(tǒng)
某剎車盤制造商提出了剎車盤硬度自動測量系統(tǒng)的設(shè)計要求。其設(shè)計要求包括：制動盤型號自動識別；自動識別加強(qiáng)筋，硬度測量點(diǎn)應(yīng)在加強(qiáng)筋正上方；自動識別磁盤表面的空間位置；根據(jù)設(shè)定的參數(shù)在盤面上自動銑削多個測量面，銑削深度2mm；在每個測量面上自動測量多個點(diǎn)；采用3000kgf測試力，10mm球；測量制動盤后，輸出檢查報告；一個制動盤的檢查時間應(yīng)12分鐘(銑4個面，測量12個點(diǎn))。
根據(jù)用戶要求，公司設(shè)計了一套剎車盤硬度自動測量系統(tǒng)，如圖：
汽車剎車盤硬度計
剎車盤硬度自動檢測系統(tǒng)由測量裝置、吸片裝置和控制柜組成。測量裝置包括測量臺和龍門架，測量臺上設(shè)有工件夾具，工件夾具可旋轉(zhuǎn)和水平移動。龍門框架上設(shè)有工件識別裝置、銑削裝置、硬度測量裝置和壓痕測量裝置，它們均可沿垂直方向移動。
該系統(tǒng)的工作過程如下：
操作員將制動盤鑄件放在夾具上并夾緊；按下測量鍵；夾具在工件識別裝置下方水平移動并旋轉(zhuǎn)；工件識別裝置上的激光傳感器識別工件的型號、工件的表面位置和加強(qiáng)筋的分布；工件移動旋轉(zhuǎn)，銑削裝置在盤面上銑削出多個測量面，銑削過程中鐵屑被吸屑裝置吸走；工件移動旋轉(zhuǎn)，硬度測量裝置在銑削表面壓出一系列布氏壓痕；工件移動旋轉(zhuǎn)，壓痕測量裝置測量每個壓痕的直徑，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)報告；操作者打開夾具，取出工件，完成一次測量。
測試系統(tǒng)的主要工作參數(shù)，包括測點(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個測量面，測量12個點(diǎn)，銑削深度為2mm時，測量時間10-12分鐘。
該測試系統(tǒng)集成了工件識別、測量表面銑削、廢鐵收集、壓痕、壓痕測量和檢驗(yàn)報告輸出等多項(xiàng)重要功能。除人工裝卸外，所有測量程序均自動完成，輸出檢驗(yàn)報告可包括工件型號、
數(shù)量、材質(zhì)、關(guān)鍵技術(shù)、銑削深度、測點(diǎn)分布、合格范圍、測點(diǎn)數(shù)量、各點(diǎn)硬度值、平均硬度值、值、最小值、檢測時間、檢測人員等數(shù)據(jù)。檢驗(yàn)報告可以在u盤上存儲、打印和輸出。
這個硬度測試系統(tǒng)每天可以測試幾十個剎車盤，一個人就可以輕松完成。可以實(shí)現(xiàn)剎車盤硬度測試的自動化、高精度、高效率，避免常規(guī)檢驗(yàn)過程中人為因素造成的錯檢、漏檢、不準(zhǔn)確等問題。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檢驗(yàn)和全客觀檢驗(yàn)報告，可以大大提高客戶對企業(yè)的認(rèn)知度，提升企業(yè)的品牌價值。如果將該測試系統(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)制動盤硬度的在線測試。該自動在線檢測系統(tǒng)的應(yīng)用對剎車盤制造商的質(zhì)量管理具有突出的現(xiàn)實(shí)意義。