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04/07
2023
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使用Enovasense传感器检测汽车发动机气缸内涂层厚度,在缸体内实现 360° 扫描
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2023-04-07 11:05:16来源: 中国机器视觉网

发动机对于汽车的重要性不言而喻,又被称为汽车心脏。各家车企对于发动机的工艺和品质也一直在精益求精。以往发动机的气缸会使用全铁铸造,以保证高硬度和高抗摩擦。而随着汽车轻量化的要求越来越高,车企会更多的选择铝制气缸,同时在气缸内部喷涂铁质涂层,以保证发动机品质的同时实现车身重量的大幅减轻。

现有工艺是在发动机气缸内喷涂上铁质涂层后,需要使用精细的镗孔模具对沉积的涂层进行加工,目的是实现均匀的涂层厚度分布。而在实际操作中,由于精镗操作的中心定位很难控制,很容易出现厚度分布不均匀的情况(图 1)。再加上铝材表面有很高的粗糙度和很深的螺纹(图 2),铁质涂层的厚度测量可谓难上加难。

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镗孔可能出现的问题

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内孔喷漆

目前,发动机制造商主要采用如下两种方法进行测量。第一种是破坏性测量,即将切开的横截面使用显微镜进行检测。由于每个气缸至少需要检测 12 个位置,导致一整个发动机的测量操作需要约一周时间,这无疑大大延缓了量产进程。

第二种是使用磁感应设备进行非破坏性检测,这相比显微镜的检测时间大大缩短,但是由于探针和气缸内部之间的良好接触,不一定所有的缺陷都能够检测出来。

ENOVASENSE 传感器的出现填补了这一检测市场的空白。在法国车企 - 雷诺 RENAULT 处的对比实验证明,ENOVASENSE 在探头精确度和重复性方面均明显高于磁感应式的检测方法。其他光热辐射测量设备在镗孔步骤后(在反射表面)进行的分离公布的测试中显示,一些重现性数值为测量值的 3-6%,其重现性比 ENOVASENSE 的结果低 10-20 倍。

控制系统

如下系统可实现全面测量气缸内涂层,其组成如下:装载轨道 - 安全、可重复地定位发动机组;三轴笛卡尔机器人 - 扫描发动机中的气缸;ENOVASENSE 传感器;参考样品 - 自动校准;屏幕 - 数据可视化及参数设置。

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ENOVASENSE应用

ENOVASENSE 传感器的探头可插入每个气缸内部以测量涂层厚度,测量是在出口透镜中心处进行。测量图底部可旋转,并在缸体内实现 360° 扫描。在此过程中,不断有气体吹到镜头上,以避免粉尘污染。多个探头可同时实现多个气缸的扫描。作为标准,探头的直径适用于测量 72.2mm 直径的圆柱体,这可根据规格通过改变出口镜头的焦距来改变。

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ENOVASENSE介绍

Enovasense 公司开发了一种创新的激光技术来测量各种涂层的厚度(如金属、陶瓷、油漆、聚合物、胶水等)。该激光设备能够对任何涂层进行快速、非接触、非破坏性的测量--而不会损坏被测材料。此外,ENOVASENSE 传感器的探头是现有最紧凑和最容易使用的。这些优势使得在生产线上可实现 100% 的实时在线测量。