如一道閃電劃過天際，一個新方案的提出，將在氣門檢測領域實現重要突破。目前由北京領邦儀器技術有限公司（簡稱“領邦儀器”）定制研發出的汽車發動機氣門自動檢測系統，不僅增加了外觀檢測功能，還克服了以往自動檢測的不足，采用非接觸式檢量，可實現多品種、大批量氣門產品在全尺寸及外觀上的快速綜合檢測（見圖1）。

圖1 設備外觀示意圖

氣門的重要性

      氣門是機械工業重要的基礎攻關件之一，是發動機配氣機構的關鍵零件（見圖2）。氣門使用性能直接影響發動機的油耗、排放、功率發揮等，對節能、環保都具有重要的意義。如果把發動機比作人的心臟，那么氣門就如同人的氣管。近幾年來，因為氣門故障而導致的汽車召回事件屢見不止，凸顯了氣門質量在汽配行業的重要性。而在氣門的生產環節中，質量檢測成了最后的關卡。

圖 2  標準氣門外形示意圖

氣門檢測現狀

      氣門的質量檢測包括多項指標，其中主要是尺寸和外觀的檢測。目前國內氣門生產過程的尺寸檢測大多采用千分表和卡板等接觸式檢測方式，除桿部直徑外，其他參數多采用抽檢方式。因抽檢無法保證及時性和全面性，一旦發現有廢品，可能造成批量產品報廢，給企業造成巨大損失。對于氣門的外觀檢測，目前國內企業多采用人工檢測，即通過肉眼檢測外觀，不僅人力成本高，還不能保證檢驗質量。

      與此同時，人工檢測需要配置多人才能滿足需求，導致效率低下，且存在很大的不確定性，影響企業的交付質量。據了解，一個年產量1000萬支的氣門制造商，至少需要配備15名檢測人員。

      為擺脫以上狀況，部分企業開始嘗試使用自動檢測設備。這類設備有非接觸式和接觸式兩類。非接觸式檢測設備適用性較好，但只能檢測尺寸，且價格昂貴；而接觸式檢測設備雖然價格低廉，但是對多品種生產的適應性較差，而且在使用過程中有損耗。目前這兩類設備均無法實現外觀檢測。基于以上原因，目前這兩類設備的應用均不廣泛。

領邦增加外觀檢測功能

      為滿足客戶大批量、多品種、快速、綜合的檢測需求，領邦儀器為某生產商“量身定做”了氣門自動綜合檢測系統，本系統主要由自動上料系統、尺寸檢測系統、外觀檢測系統、下料及自動分類系統、數據采集系統、運動控制系統組成（如圖3所示）。

圖3 檢測系統構成

      尺寸檢測系統主要對氣門的外形尺寸和形位公差進行非接觸測量，檢測參數包括：徑向尺寸、軸向尺寸、徑向跳動、檢測錐面錐度、圓弧槽之間距離、大盤面厚度、錐面跳動等。

      外觀檢測系統通過機器視覺功能，對氣門的劃傷、磕碰傷、繡點、裂紋等進行檢測。這一內容是領邦儀器提出、設計并模擬實現，將用于改進后的綜合檢測系統中。

      數據采集系統包括信號調理裝置、信號采集裝置和工控機等，主要對所得到的測量數據進行采集，處理并傳輸給工控機進行數據處理和分析（參考圖4）。系統配備網絡接口，可以進行檢測設備現場聯網并統一控制管理，檢測結果能夠打印輸出。

      運動控制系統主要控制整個系統在測試過程中的動作，完成被測產品的自動進出料、檢測過程的運動控制。

      當一次檢測完成后，系統會自動計算各部分尺寸，自動判斷該產品是否合格。自動分類系統會對不合格產品進行分類輸出。全過程能將合格品和各類不合格品分別放置。為了防止進料出料過程中發生磕碰現象，進料出料機構均設置緩沖環節。另外，該系統還配備了急停裝置，發生緊急情況時可立即停止設備，防止意外傷害。整套設備采用模塊化設計，便于維護和維修。

圖4  軟件界面示意圖

系統特點

      領邦儀器提出的這一方案能夠實現氣門產品所有尺寸、形位公差以及外觀的自動綜合檢測，適用范圍廣，更改型號無需進行任何調節，檢測效率高，可對抽檢參數、抽檢率進行自由設定，系統可依據客戶需求，設定完善的數據存儲、分類、統計功能，可使企業的質量管理得到有效提升。每套設備只需配備1名輔助人員，大大節約人力成本，提高產品交付質量，為企業增強市場競爭力。該系統檢測精度高于目前各企業要求，檢測效率一般控制在6s以內。計量簡單，通過標準氣門對設備進行自動計量，并將計量結果傳輸至軟件系統自動完成計量。     

      綜合以上特點，有業內人士稱，領邦儀器提出的這一方案，特別是在氣門外觀檢測方面的改進，將帶來氣門檢測領域的劃時代革新。

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※關于領邦儀器：

      北京領邦儀器技術有限公司成立于2005年，致力于研發高端檢測設備，公司成立之初主要是從事國防、軍工檢測設備的定制研發，從2008年開始，企業又投入民用設備的定制研發，為制造業生產線研發自動檢測設備，助力中國產業升級。領邦主要提供定制檢測的咨詢服務到研發服務的一整套解決方案，幫助客戶完成從需求調查到產品交付的一整套“交鑰匙”研發工程。目前公司研發的檢測設備包括：已投入使用的鐵路車輛輪對激光自動測試機、光伏硅片自動檢測機、汽車氣門、車橋、帶輪、軸承自動測試儀器、引信和包裝盒密封檢測儀、戰略導彈計量、摩擦力矩檢測儀、火工品綜合測試儀、多工位引信密封檢測儀、大容積筒式產品密封檢測儀等。