淺談MARPOSS探針故障排除方法

溫承欽，林文芳

（重慶公共運輸職業(yè)學(xué)院，重慶 402247）

集團旗下通用發(fā)動機缸體和缸蓋等零部件是由某工廠的機械加工設(shè)備加工，該機械加工設(shè)備以日本某品牌臥式加工中心為主，一方面該臥式加工中心具有高速度：采用高速化技術(shù)、大幅度降低了非切削時間。另一方面該臥式加工中心具有高精度：定位精度達到 ±0.004mm/全行程，定位精確的錐形結(jié)構(gòu)的交換工作臺托板重復(fù)定位精度達5μm/Y軸(實例)，主軸熱變形補償V2，25，000min-1時熱變小形小于0.01mm（實測），高速切削拐角時不會產(chǎn)生塌角。其次該臥式加工中心具有超強的切削能力，達到7000cm3/min，且具有節(jié)省能耗、工作環(huán)境更加舒適，高功能，可以集中工序進行長時間的自動運轉(zhuǎn)，能滿足合理化要求的核心機械等特點。

通過多臺加工中心的的科學(xué)組合，非常好的實現(xiàn)缸體及缸蓋的加工生產(chǎn)線柔性化、自動化，實現(xiàn)機械加工線無人操作化。為此傳統(tǒng)的操作者在加工之前進行手動找正工件和刀具設(shè)定的動作。其測量精度很大程度上依賴于操作者的經(jīng)驗，這種模式不適應(yīng)柔性化自動化生產(chǎn)線，同時降低了生產(chǎn)效率、成本、產(chǎn)品質(zhì)量。改變這種模式使其適應(yīng)缸體和缸蓋加工生產(chǎn)線柔性化、自動化，必須采用在線測量、刀具補償、自動對刀及強制換刀技術(shù)。為此對這些臥式加工中心匹配了MARPOSS工件自動在線測量系統(tǒng)。其是提高自動化加工水平和保證工件加工精度的有效方法之一。特別是新建的二車間（某新車型發(fā)動機缸體和缸蓋生產(chǎn)車間）全部應(yīng)用MARPOSS工件在線測量產(chǎn)品。其產(chǎn)品使用數(shù)量較大，故障具有代表性，故障解決措施具有較強實用性。本文就MARPOSS探針進切削液或者受潮原因進行了分析，對因為密封性引起的故障進行了方案設(shè)計，及措施實施，使故障得到有效解決，提高了工廠效益。

1 MARPOSS探針構(gòu)造及工作原理

發(fā)動機加工車間的MARPOSS探針，以直線型探針為主，其組成主要有發(fā)射器(WRP)、測頭(T25/TT25)、加長桿、測桿、接收器(WRI)、紅外遙控器等。工作原理是探針測量桿接觸工件觸發(fā)T25/TT25(微動開關(guān))產(chǎn)生變化的信號，通過發(fā)射器WRP傳送給接收器，接收器再傳送給機床NC控制器計算出工件座標與尺寸。

2 MARPOSS探針密封性引起失效描述

車間現(xiàn)場MARPOSS探針無線發(fā)射器價格昂貴，需要定期更換電池。頻繁拆裝可能會導(dǎo)致密封失效，從而導(dǎo)致發(fā)射器進切削液或者受潮失效。另外更換新發(fā)射器時由于裝配手法的差異，也可能出現(xiàn)密封不嚴，導(dǎo)致發(fā)射器進切削液或者受潮失效。行業(yè)內(nèi)及工廠目前沒有對儀器或者裝置進行有效檢測，故而MARPOSS探針無線發(fā)射器拆裝后密封性與可靠性較差、故障率較高。MARPOSS公司給出的方案是沉水測試，但導(dǎo)致發(fā)射器二次傷害的風險較大。

自行分析研究無線式探針發(fā)射器的結(jié)構(gòu)，制定測試方案，并制作檢測工具，實現(xiàn)對探針密封性的無損檢測。

3 MARPOSS探針密封性檢測設(shè)計

根據(jù)無線式探針發(fā)射器的結(jié)構(gòu)，制定測試方案，并制作檢測臺架，實現(xiàn)對探針密封性的無損檢測。（1）更換無線式探針發(fā)射器后進行檢測，防止因為安裝手法及維修人員技能因素出現(xiàn)密封失效引起無線式探針發(fā)射器進切削液或者受潮損壞。（2）定期對無線測頭或探針實施檢測，防止由于頻繁拆裝電池導(dǎo)致密封失效引起無線式探針發(fā)射器進切削液或者受潮損壞。（3）無線式發(fā)射器損壞時進行氣密性檢測，便于分析發(fā)射器損壞的根本原因。

3.1 密封性測試原理

無線式探針發(fā)射器的密封性測試采用相對壓降法檢測密封性。檢測原理是充氣階段充入一定壓力的空氣，測漏階段利用壓力傳感器監(jiān)控空氣壓力的變化，并與參考壓力值進行比較，評估發(fā)射器的密封性。其基本檢測氣路如圖1。

圖1 基本檢測氣路

3.2 無線測頭測試接口

（1）無線測頭電路板室（老式），如圖2、3。

老式無線測頭電路板室的密封測試口位于無線發(fā)射器后端，使用平頭螺栓進行密封，將平頭螺栓擰開后，可以接入氣路對電路板室進行密封性檢測。

圖2 無線測頭電路板室（老式）

圖3 無線測頭電路板室（老式）

（2）無線測頭電池室，如圖4、5。

無線測頭電池室的密封測試口位于電路板室和電池室之間，使用平頭螺栓進行密封，將平頭螺栓擰開后，可以接入氣路對電路板室及電池室整體進行密封性檢測。

圖4 無線測頭電池室

圖5 無線測頭電池室

（3）無線測頭電路板室（新式），如圖6。

新式無線測頭電路板室的密封測試口位于無線發(fā)射器后端面上，使用平頭螺栓進行密封，將平頭螺栓擰開后，可以接入氣路對電路板室進行密封性檢測。

3.3 測試接口圖紙繪制

經(jīng)過對測試口進行測繪，測試轉(zhuǎn)接口圖紙如圖7～9，并進行加工制作。

3.4 密封性測試過程

整個密封性測試過程分為3個過程：充氣，測試，排氣。使用3個電磁閥控制（充氣閥，測試閥，排氣閥），控制時序如圖10所示。

3.5 壓力傳感器選型

在整個測試氣路中，氣路的密封性調(diào)試是整個平臺搭建的重點和難點。除此之外的關(guān)鍵部件是壓力傳感器。根據(jù)目前車間的泄漏測試工藝，初步設(shè)定測試壓力為1BAR，壓力傳感器選擇IFM PN5006型，如圖11，該傳感器也用于變速箱通透性測試，性能比較穩(wěn)定。

3.6 測試臺架的基本功能

具備自動和手動2種功能。自動模式下，自動以設(shè)定時間進行充氣、檢測和排氣，檢測結(jié)果以綠色和紅色指示燈輸出。手動模式下，可以手動分別實現(xiàn)充氣、檢測和排氣過程，便于發(fā)生泄漏時漏點的定位。進氣接口使用快插，與生產(chǎn)線氣槍接口兼容。各不同檢測對象均使用相同口徑快插進行轉(zhuǎn)接，確保方便和兼容性。能夠正確判斷發(fā)射器密封性狀態(tài)。

圖6 無線測頭電路板室（新式）

圖7 探針檢測轉(zhuǎn)接口

圖8 測頭中心檢測轉(zhuǎn)接口

圖9 測頭后端面轉(zhuǎn)接口

圖10 控制時序

圖11 壓力傳感器

4 結(jié)語

通過對工廠內(nèi)的MARPOSS探針組成原理進行研究，尤其是MARPOSS探針無線發(fā)射器價格昂貴，需要定期更換電池。頻繁拆裝會導(dǎo)致密封失效，從而導(dǎo)致發(fā)射器進切削液或者受潮失效。在行業(yè)沒有可靠進行氣密性檢測方案情況下，結(jié)合工廠實踐及自身水平采取相應(yīng)措施，設(shè)計制作一套用于探針氣密性檢測裝置，有效的識別出探頭密封性狀態(tài)，使故障得到有效控制，工廠內(nèi)幾百套MARPOSS探頭因密封性引起的故障，由過去的26次/年下降為1次/年。有效解決了故障。