校直機

校直機是對汽車及其他機械行業廣泛應用的各種軸類零件在熱處理過程中產生變形，而進行校直的設備。

自動校直機是針對軸桿類產品在熱處理后發生彎曲變形而設計的自動檢測校直裝置，它是一種集機械、電氣、液壓、氣動、計算機測控分析為一體的高科技產品，具有優良技術性能，集中體現在測量精度高，生產節拍快，工件適應能力強等優點，對軸桿類工件的純圓截面、D型截面以及齒輪或花鍵的分度圓等部位的徑向跳動可實現準確測量。

（一）、承載機架

JE系列軸類自動校直機按主機結構形式可分為C型和門型兩種。

C型校直機主機採用開放式框架結構，該機型的特點是結構簡單、佔地面積較小（將電控櫃裝於主機內）、對超長（≥900mm）工件適應性好、在大噸位產品方面有較大優勢。門型校直機主機採用封閉式框架結構，該機型的特點是有外觀勻稱、結構緊湊、主機剛性好、油缸移動速度快、校直效率較高、油缸移動慣性小、定位誤差小、易於上線安裝於自動流水線等特點，該架構一般多用於校直較短工件和噸位較小的校直機，選用自動上下料機構即可實現全自動校直。

這兩種機型在使用上沒有偏重，任何行業都可以選用，差別在於實際工作的要求，例如：設計噸位比較大可以選擇C型機，工件超長的可以選C型機，而對校直工作效率要求較高，工件又不是很長，就可以選用門型機。

在工作方式上，C型校直機採用壓頭機構位置固定，通過電機驅動齒輪齒條機構控制移動工作台的方式來切換工件軸向校直點，；而門型校直機是採用工作台固定，通過電機驅動滾珠絲杠副控制移動壓頭機構的方式來切換工件軸向校直點，壓頭移動速度快、系統慣量小，切換工件軸向校直點時門型機的定位優於C型機。當校直點左右有足夠空間時，兩種機型差別不大。

C型校直機和門型校直機的工作台上定位和夾緊部件均採用積木式設計，以適應各種可動支承、測量單元、摩擦驅動裝置、頂尖式迴轉中心的安裝與調整，同時也方便了易損零部件的維修與更換，更有利於用戶對新

產品零部件校直工序的切換與擴展。

機械系統關鍵部件採用日本THK、ORIENTAL、NISSEI、德國ROHM等世界著名公司的產品，校直機運行精度保持性能長久。

（二）、液壓控制系統

泵站、液壓閥組、執行油缸，液壓控制迴路等組成了校直機的液壓系統。由於液壓系統的關鍵部件採用的是日本YUKEN、義大利ATOS、台灣NORTHMAN等世界著名公司的產品，保證了液壓系統工作的精確性、穩定性、可靠性。在校直機待機工作時，獨到的節能卸荷方式設計更適合於我國廣闊的地區氣候差異，保證了自動校直機能在任何地區以較合適的工作溫度連續運行。

（三）、氣動控制單元

氣動三聯件、壓力繼電器、集裝閥組以及執行氣缸組成的氣動控制迴路，構成了校直機的氣動單元。氣動單元主要是控制並執行工件的夾緊、定位、分選和運送等動作，在每個執行氣缸上都有位置檢測開關用於向系統反饋動作執行情況，便於動作流程的控制以及故障診斷與排查。氣動元件主要選用日本SMC、德國FESTO和台灣SHAKO等世界著名公司的產品，動作靈敏可靠，壽命長。

（四）、工件徑跳檢測單元

機械槓桿式的測量放大機構、高精度的位移和角度感測器、精密的速度控制電機以及測量探頭構成了工件徑跳檢測單元。測量探頭可以採用超硬圓棒式測量挺桿、全開或半開包容式測量片以及高精度標準齒輪等多種方式，分別對軸桿類工件的純圓截面、D型截面以及齒輪或花鍵的分度圓等部位的徑向跳動實現準確測量。複雜周密的設計保證了測量的精確性、實用性。

（五）、可編程式控制制中心（PLC）

可編程式控制制中心是校直機的關鍵組成部分。校直機繁雜有序的動作都是在它的程序控制下執行完成的。PLC與計算機處理系統相互通訊並協調控制各執行部件有序的進行夾緊、測量、校直部位選擇、加壓實施修正等動作。系統採用日本OMRON系列可編程式控制制器（也可根據用戶要求選用日本MITSUBISHI、德國SIEMENS等公司的產品），電氣操作和執行元件主要採用日本MITSUBISHI、FUJI、OMRON、MATSUSHITA、法國SCHNEIDER等公司的產品，工作穩定可靠。

（六）、計算機處理系統

超高精度的數據採集系統、安全可靠的輸入輸出系統、帶大屏幕彩色液晶顯示器的工業一體化工作站、高專業水準的軟體包，全中文的人機交互界面，豐富多彩的圖文顯示、可列印的數據統計輸出等構成了校直機的計算機處理系統。

軟體設計方面，我們在借鑒了國外各專業廠家的先進經驗的基礎上，增加了我們獨特的校直理念，其中點振式修正大大加快了校直速度。向量分解式修正是專門針對帶有D形截面或表面局部淬火的工件（如轉向器齒條）而開發設計的。這一類工件通常由於外形的不規則或各個方向上熱處理不均勻，導致其不同的方向上機械特性存在差異，如果使用傳統的校正方式很難達到產品的技術要求。向量分解式修正可以在不同的方向上建立不同的修正模型進行校正，出色的解決了這類工件難於校直的問題。

在軟體實現上，我們採用的是C++BUILDER6.0編程，C語言應用在工業控制領域的卓越表現使得我們的軟體包在代碼的執行速度和穩定性方面表現出色。全中文的人機交互界面更加符合中國人的使用習慣，同時使操作人員更加容易理解掌握。詳盡的在線電子圖文幫助系統可使初學者迅速掌握操作要領。可任意擴展的工件參數存儲，滿足了一機多用的要求。完善的故障自診斷系統可使操作人員迅速排查設備故障。測量動態波形顯示可以非常直觀的發現工件的圓度誤差、毛刺、凹坑等工件表面缺陷。最為難能可貴的是我們擁有對整套系統的再開發能力和技術隊伍，甚至可以針對特殊工件和用戶提出的合理要求進行專門的設計，達到與用戶在技術上的互動，以便於出色地發揮設備的功能和效率。

當操作者把工件放在自動校直機工作台上的定位支承位置並按下自動啟動按鈕之後，校直機即進入自動校直循環過程：先由氣缸執行直線運動動作帶動兩側迴轉頂尖前進（若工件採用外圓定位則氣缸執行直線運動動作帶動兩側驅動摩擦輪下降），夾緊並定位工件測量基準；同時由伺服調速電機帶動減速器迴轉並驅動工件和脈衝編碼器旋轉；常時接觸方式的測量裝置檢測工件被測點位置的表面跳動狀況（TIR值），並由帶有小信號放大作用的差動變壓器式位移感測器將檢測的數據與脈衝編碼器採集的相位數據同時傳輸給計算機數據採集系統，計算機根據工件的彎曲情況檢測數據經過測控系統加工處理后給出校直修正控制參量，然後由PLC控制伺服調速電機驅動迴轉頂尖（或摩擦輪）使工件的最大彎曲點方向豎直向上，最後液壓缸執行直線動作驅動壓頭下壓工件，完成一次校直循環。經再次測量后如果工件直線度符合要求則校直機結束校直循環並給出聲光報警信號，若直線度仍不合格則繼續執行上述校直循環過程。

1994年，我國研製成功了中國第一台軸類自動校直機-研製單位-機械工業部長春試驗機研究所。

1999年，精密自動液壓校直機獲國家機械工業局科技進步二等獎-研製單位-由機械工業部長春試驗機研究所和中國第一汽車集團公司聯合研製。

2003年，中國機械工業集團公司長春試驗機研究所研製成功ASC-II系列（JE系列前稱）自動校直機，徹底改變了我國在校直機領域長期依賴進口技術的局面，確立了自主知識產權的地位。

2007年，中國機械工業集團公司長春試驗機研究所成功開發了機電伺服的JJ系列機械式校直機。