機械鑲嵌電路在產品型腔檢測中的設計應用

杜云龍

摘要：介紹了一種型腔干涉檢測裝置，其結構包括鋼架本體、設在鋼架本體上表面的電源指示分總成、設在鋼架本體下表面的檢測分總成以及設在鋼架本體內并連通電源指示分總成和檢測分總成的導線。鋼架本體的下表面能水平置于被測型腔基準面上，檢測分總成的下端能與被測型腔內底面接觸，以使被測型腔連通鋼架本體和檢測分總成形成“檢測分總成—導線—電源指示分總成—鋼架本體—被測型腔”的電流回路，被測型腔能作為電流回路中的導體完成被測型腔干涉與否的檢測。該裝置將傳動機械裝置同電路指示結合在一起，同時將被測型腔作為整個檢測電路的導體，針對復雜殼體型腔的干涉與否提供了新的檢測裝置，提高了檢測效率，完全能滿足工藝檢測要求。

關鍵詞：檢測裝置;導體;檢測電路;電流回路

0? ? 引言

在機械行業，箱體類零件內部裝配過程中出現的干涉現象在檢測手段上體現為深度檢測，現有技術中傳統測量采用游標卡尺、深度尺或三坐標等。游標卡尺、深度尺檢測零件受型腔結構、位置、大小影響，不適合復雜型腔內部的干涉檢測作業;采用三坐標測量，測量成本大，不方便現場測量，更不適合復雜型腔內部的干涉檢測作業。變速箱是我公司的主要產品，變速箱殼體是變速箱總成的基礎件，用以保證變速箱中各零件的正確位置，工作中承受一定的載荷，同時變速器殼體用來安裝傳動機構、換擋裝置和部分操縱機構，并儲存潤滑油。為了減輕汽車自身的重量，針對重型卡車，變速器殼體和蓋常采用鋁合金或鎂合金制造;而中、重型車輛的變速器殼體和蓋一般用鑄鐵制造，以保證其強度要求。變速箱殼體毛坯在加工后送至裝配車間進行裝配，在安裝倒擋齒輪的過程中會出現干涉，該情況在鑄造和機械加工過程中無法發現，因而難免會流入裝配車間甚至導致裝配停線。

針對現有技術存在的不足，我公司結合自身產品的使用需求，設計了一種將電路鑲嵌在機械式傳統檢測裝置之中的機電一體化型腔檢測裝置，這種裝置在我公司變速箱殼體毛坯加工前使用，能提前檢測出毛坯鑄造質量不穩定導致變速箱安裝倒擋齒輪過程中出現的干涉問題，避免產品流入裝配車間，導致裝配停線。該型腔檢測裝置解決了復雜型腔類零件干涉部位檢測結構受限和范圍受限的弊端，檢測過程快捷、方便、高效，比較適合在實際生產中推廣應用。

1? ? 型腔干涉檢測裝置的結構和工作原理

針對我公司變速箱殼體的結構和使用性能，設計出了如圖1所示的型腔干涉檢測裝置，其包括鋼架本體、設在鋼架本體上表面的電源指示分總成、設在鋼架本體下表面的檢測分總成以及設在鋼架本體內并連通電源指示分總成和檢測分總成的導線。鋼架本體的下表面能水平置于被測型腔基準面上，檢測分總成的下端能與被測型腔內底面接觸，以使被測型腔連通鋼架本體和檢測分總成形成“檢測分總成—導線—電源指示分總成—鋼架本體—被測型腔”的電流回路，被測型腔能作為電流回路中的導體檢測被測型腔干涉與否。

鋼架本體（我公司選用ZEN-GB4040L-2.0型號）水平置于被測型腔基準面上。

電源指示分總成包括設在鋼架本體上表面的第一方法蘭型開口導向軸支座、設在第一方法蘭型開口導向軸支座開口上的指示燈筒、設在指示燈筒內的電池、連接電池并設在電池上端的指示燈以及設在電池下方的第一方法蘭型開口導向軸支座開口內的短絕緣套，電池兩極分別連接指示燈和導線，且導線靠近電池的端部外包覆短絕緣套。

檢測分總成包括設在鋼架本體下表面的第二方法蘭型開口導向軸支座、置于第二方法蘭型開口導向軸支座開口內的豎向的長絕緣套、設在長絕緣套內的豎向的深度測試連接桿以及分別設在深度測試連接桿上端的緊固螺栓和下端的可調節深度觸頭單元，緊固螺栓連接導線。

可調節深度觸頭單元包括檢測觸頭、限位銷和彈簧;深度測試連接桿下端設有豎向槽，豎向槽槽壁上開設有相對的橫向孔，在檢測觸頭兩側設有與橫向孔一一對應的豎向腰型孔;彈簧同軸設在豎向槽和檢測觸頭之間，限位銷插在橫向孔和豎向腰型孔上，以使檢測觸頭能豎向上下往復運動。其中第二方法蘭型開口導向軸支座在鋼架本體下表面的位置可調，如圖2中圓圈所示。

檢測電流回路包括依次連通的檢測觸頭、深度測試連接桿、緊固螺栓、導線、電池、指示燈、指示燈筒、第一方法蘭型開口導向軸支座、鋼架本體和被測型腔，被測型腔能與檢測觸頭接觸后連通電流回路，如圖3所示。

2? ? 該裝置工作過程

2.1? ? 裝置安裝

按照檢測裝置裝配圖要求，分別裝配兩個分總成：（1）電源指示分總成;（2）檢測分總成。將兩個分總成安裝在鋁材鋼架本體上，在鋁材鋼架本體內布置導線連接，根據零件檢測深度尺寸要求，調整檢測部分檢測觸頭深度，安裝完成，如圖4所示。

2.2? ? 電路檢測

取導線一根，連接鋼架本體與檢測觸頭，指示燈亮起，電路檢測合格，方可使用。

2.3? ? 裝置使用

將該裝置鋼架本體放置于被測型腔待檢零件基準面上進行檢測，若該裝置檢測觸頭與被測型腔待檢零件（導體）接觸，形成閉路，指示燈亮，則檢測部位干涉;若檢測裝置觸頭與被測型腔待檢零件（導體）不接觸，電路未形成閉合，指示燈不亮，則檢測部位不干涉。通過使用以上檢測裝置實現型腔干涉與否的檢測功能，如圖5所示。

3? ? 結語

該裝置創造性地將傳動機械裝置同電路指示結合在一起，同時將被測型腔作為整個檢測電路的一部分（導體），針對復雜殼體型腔的干涉與否提供了新的檢測裝置和手段，且提高了檢測效率，完全能滿足工藝檢測要求，實用性強。同時，該裝置將電流回路嵌套于機械檢測機構中，將被測型腔作為回路中的導體，通過被測型腔的深度檢測，觸發電路的閉合，反映為指示燈是否亮起，指示燈通過導向軸支座連接于鋼架本體上滑動（可調整位置），檢測用深度測試連接桿可根據型腔結構及深度要求調整位置和結構，這樣就有效解決了傳統量具受結構、范圍限制的弊端，測量過程簡便、高效、直觀。

[參考文獻]

[1] 吳國梁.鏜工實用技術手冊[M].南京：江蘇科學技術出版社，2007.