挖掘機制造在線檢測技術的應用

楊志遠

[久益環球(天津)裝備制造有限公司，天津 300308]

對挖掘機的整機性能實施檢測，不僅是出廠前的最后一道工序，也是挖掘機生產制造過程中最為關鍵的一道工序。正因如此，做好挖掘機檢測工作具有十分重要的現實意義。如今，數字智能化生產早已成為生產制造企業的發展趨勢，在線檢測技術也成為挖掘機制造過程中不可或缺的重要檢測環節。

1 挖掘機整機性能檢測

挖掘機出廠前必須要對其整機性能實施檢測，這是判斷挖掘機是否具備出廠條件的關鍵工序。目前在挖掘機整機性能檢測方面，依據的是國家頒布的液壓挖掘機實驗條例以及企業產品標準條例。

主要的檢測項目包括：挖掘機動臂提升與下降的時間/s；挖掘機斗桿打開與閉合的時間/s；挖掘機鏟斗打開與閉合的時間/s；挖掘機發動機的低速、中速以及高速/(r/min)；挖掘機液壓油的溫度/℃；挖掘機行走時的低速與高速/s；挖掘機左右回轉的速度/(r/min)；挖掘機的工作壓力、二次壓力、先導壓力/MPa。

2 挖掘機制造在線檢測技術的應用

要想充分發揮出在線檢測技術的作用，做好整機性能的檢測工作，就必須做好在線檢測技術方案的布局。因此，應該從做好工藝的整體布局入手。工藝布局如圖1所示。裝配車間由分裝線、上下車線以及合車線組合而成，依據工廠的生產綱領，在合車線的尾部設置有兩個整機性能的在線檢測工位。

圖1 在線檢測系統工藝布局示意圖Fig.1 Process layout of online detection system

在線檢測系統的組成結構如圖2所示，其中數據采集發送系統負責采集相關的測量信號，并且利用無線方式將采集到的信息傳送到移動操作平臺上。無線移動顯示操作提示系統能夠清楚地顯示出挖掘機的整機測試工序流程，并且利用無線采集模塊與ZigB來實時分析獲取的相關信息。移動測試處理及系統軟件能夠實時存儲、分析并且顯示出數據信息。

圖2 在線檢測系統的組成Fig.2 Composition of online detection system

主要的工作參數配置如下：第一，采集通道能夠支持12路模擬量的采集、2路頻率的采集，并且能夠自動識別模擬量的系統類型。第二，傳感器主要包括以下幾個部分：壓力傳感器(4個)；溫度傳感器(1個)；發動機轉速傳感器(1個)；風扇轉速傳感器(1個)；計數傳感器(2個)。第三，無線發送控制盒是利用ZigB的通訊方式對抗電磁干擾進行設計。第四，壓力傳感器的快速相應時間≤1 ms，精確度范圍不得超過0.25 FS。傳感器控制箱為自動識別，大大地提高了現場數據測量的靈活性與可靠性。第五，溫度傳感器本身的溫度測量范圍應該控制在-25℃～125℃，精確度范圍不得超過±1.5℃。第六，發動機的轉速傳感器使用燃油噴射脈動傳感，能夠測量?4～8 mm的燃油管徑、400～600 r/min的測量范圍。

整個系統采取的是實時檢測方式，即通過工業無線AP傳輸數據分析處理系統，將采集到的信號與無線網絡、MES相互連接。如果對其具體的工作原理加以剖析，則可用圖3進行直觀表示，即通過傳感器將工作裝置的時間、行走的高低度、工作的壓力、液壓油的溫度等內容轉換成為相應的電信號，處理、放大這部分電信號后，利用AD轉換電路實現數字信號的轉變，再使用SPC分析功能對設備存儲的批量測試數據和分析結果加以統計分析，輸出評價結果，并將其存儲在數據庫中。

圖3 在線檢測系統的工作原理Fig.3 Working principle of online detection system

基于上述在線檢測技術的總體方案布局，在挖掘機的制造過程中在線檢測系統能夠具備產品管理、測試流程配置、數據檢索、傳感器校準等諸多功能，同時可依據不同的車型為其定制相匹配的測試流程，對測試限定值加以確定，對所測試的信息加以存檔，生成各種報表，以方便后期檢索與導出使用。

整機性能測試的工藝流程包括：第一，將數采系統安裝在挖掘機的固定位置上，掃描挖掘機的編號后獲得車輛相關信息，正式進入自動化測量流程。第二，結合屏幕窗口顯示的相應信息，如當前的實際測試步、壓力、轉速、溫度等進行后續操作。第三，在線檢測系統根據測試步的相關數據與判定標準，自動輸出所判定的實際結果。第四，如果測試結果顯示合格，則自動進入到下一步的測試中；如果測試結果顯示不合格，則會重新彈出測試選項，繼續按照預定的流程重新開始測試工作。第五，測試完成后得到的所有數據都將在數據庫中存儲，并且將測試報告打印整理妥當。

在線檢測技術在挖掘機整機性能測試中的應用不僅更加簡單、便捷，功能也更加直觀，只需要根據顯示器的提示一步步進行操作，便可以快速地得到相對準確的檢測數據，大大地提高了整體的檢測技術水平，保證了掘進機的最終質量。

3 結語

先進的在線檢測技術不僅能夠擺脫傳統檢測效率過低、過分依賴人工測試者技能的落后手工藝手段，還能夠大大提高挖掘機整機性能的檢測水平，提升制造企業的現代化生產管理水平，對打造智能化生產制造工藝流程也有著積極的意義。