有些汽車零部件有特殊的形狀和特殊的檢測要求，不適合用普通的硬度計進行檢測，所以需要特殊的硬度檢測裝置。 以下專用硬度測試裝置已形成產(chǎn)品并取得了良好的效果。

  1 剎車盤硬度自動檢測系統(tǒng)

  山東某制動盤生產(chǎn)企業(yè)需要一套制動盤硬度自動檢測系統(tǒng)。 其設計要求包括：自動識別制動盤型號； 加強筋自動識別，硬度測試點應在加強筋正上方； 自動識別盤面空間位置； 自動在盤面上銑削多個測試面，銑削深度可設置，最大銑削深度2mm； 自動收集銑屑； 在每個測試面上自動測試多個點； 使用29400N（3000kgf）試驗力，10mm球壓頭試驗布硬度； 自動測量壓痕直徑，自動顯示硬度值； 完成制動盤測試后，統(tǒng)計輸出檢驗報告； 一次剎車盤檢測時間≤10min（銑4面，銑深2mm，共12個檢測點）。

  中國某公司生產(chǎn)的剎車盤硬度自動檢測系統(tǒng)如圖1所示。

  圖1 TXHB-3000sc剎車盤硬度自動檢測系統(tǒng)

  剎車盤硬度自動檢測系統(tǒng)的組成包括：測試裝置、吸屑裝置和控制柜。 測試裝置由一個測量臺和一個門架組成，門架上有一個可以旋轉(zhuǎn)和水平移動的工件架。 龍門架上裝有工件識別裝置、銑削裝置、吸屑頭、硬度測試裝置和壓痕測量裝置，均可垂直移動。

  系統(tǒng)工作流程如下：

  檢驗員將制動盤鑄件放在夾具上并夾緊；

  按測試鍵；

  夾具在工件識別裝置下方水平移動并旋轉(zhuǎn)；

  工件識別裝置上的視覺傳感器自動識別工件型號、工件表面位置及加強筋分布；

  工件移動旋轉(zhuǎn)，銑削裝置在圓盤上銑出多個測試面，在銑削過程中吸屑裝置將鐵屑吸走；

  工件移動旋轉(zhuǎn)，硬度測試裝置在銑削面上壓出一系列布氏硬度壓痕，每個壓痕位于加強筋正上方；

  工件移動旋轉(zhuǎn)，壓痕測量裝置測量每個壓痕的直徑并顯示布氏硬度值；

  工件回到初始位置；

  顯示屏顯示檢驗報告；

  檢驗員打開夾具，取出工件，完成一項測試。

  檢測系統(tǒng)的主要工作參數(shù)，包括測試點的數(shù)量、測試點的分布、銑削深度、合格范圍等都可以預先設定。 系統(tǒng)銑削4個測試面（銑削深度2mm），12個點的硬度測試總時間≤10min。

  該檢測系統(tǒng)集工件識別、測試面銑削、鐵屑收集、壓痕、測量壓痕、輸出檢測報告等多種功能于一體，具有高精度、高效率的特點。 此外，所有檢測程序均自動完成，輸出檢測報告可存儲、打印或U盤輸出。

  該剎車盤硬度自動檢測系統(tǒng)于2017年6月在山東某剎車盤廠投入使用，至今效果良好。 該剎車盤硬度自動檢測系統(tǒng)是一項創(chuàng)新，目前國內(nèi)外尚無同類產(chǎn)品。 如果系統(tǒng)安裝在生產(chǎn)線上，并配備機器人上下料裝置，可實現(xiàn)制動盤硬度在線自動檢測。 如果這套自動化硬度在線檢測系統(tǒng)投入運行，將進一步提升制動盤生產(chǎn)企業(yè)的質(zhì)量管理水平。

  2 汽車曲軸硬度計

  曲軸是汽車發(fā)動機的關(guān)鍵部件，硬度是曲軸的一項關(guān)鍵技術(shù)指標。 無論是鍛造曲軸、鑄造曲軸，還是調(diào)質(zhì)鋼曲軸，曲軸的表面硬度在其產(chǎn)品標準中都有嚴格的規(guī)定。

  曲軸的特殊形狀使得曲軸軸頸的硬度很難檢測，曲軸軸頸的硬度是普通硬度計檢測不到的。 過去，國內(nèi)沒有專門生產(chǎn)曲軸硬度計。 曲軸制造商通常的做法是切割樣品并在臺式硬度計上進行測試，或者使用非標準的里氏硬度計。 第一種方法檢測效率低； 第二種方法檢測精度低，可靠性差，檢測結(jié)果往往不被用戶認可。

  國外生產(chǎn)幾種專用曲軸硬度計。 意大利某公司生產(chǎn)的曲軸硬度計如圖2所示。

硬度計安裝在可沿x軸和y軸滑動的平臺上，硬度測量頭制成細桿，支撐座制成V形板。 工作臺上還有一個測量臺，待測曲軸安裝在測量臺上。 測試過程中，拉動硬度計沿平面移動，使硬度測量頭對準軸頸，按下測試按鈕，儀器將自動完成硬度測試并在顯示屏上顯示硬度值。

  這種曲軸硬度計可以方便地檢測曲軸的硬度，檢測結(jié)果準確，檢測效率高。 目前國內(nèi)一些高端曲軸廠家都在使用硬度計。

  我國生產(chǎn)的曲軸洛氏硬度計如圖3所示。該儀器由測量臺、門架、浮動洛氏硬度計、曲軸安裝支架組成。 其中，硬度計懸掛在門框上，可沿導軌左右移動，也可向上拉起與門框表面形成一定角度。 硬度計上的一個小氣缸平衡了硬度計的重量，使儀器操作起來非常輕便。

  硬度測試時，將曲軸安裝在支架上，拉起硬度計，將硬度計測頭掛在待測軸頸上，按下測試按鈕，儀器自動完成軸頸檢測， 將其顯示在顯示屏上。 硬度值顯示在上面。 移動式硬度計可以完成其他期刊的硬度測試。

該儀器操作方便，檢測結(jié)果準確，檢測效率高，檢測精度符合GB/T 231.2-2012的要求。 檢測報告可通過U盤輸出。

  3 汽車發(fā)動機氣缸蓋硬度自動檢測系統(tǒng)

  該檢測系統(tǒng)仍處于設計階段，用戶為氣缸蓋制造商。

  用戶設計要求如下：被測件為4缸發(fā)動機鋁合金缸蓋鑄坯，需進行兩側(cè)檢測，可設置每側(cè)檢測點的數(shù)量和位置分布； 每側(cè)3點檢驗時，檢驗周期為180s/檢驗精度要求符合GB/T 231.2的規(guī)定； 除人工裝卸外，試驗程序全自動化； 系統(tǒng)還應具備資質(zhì)認定、統(tǒng)計輸出、提供檢驗報告等功能。

  汽車發(fā)動機氣缸蓋硬度自動檢測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖4所示。該系統(tǒng)由硬度測試主機、吸屑裝置和控制柜組成。

硬度測試主機由測量臺和龍門架組成。 工件夾具、工件移動驅(qū)動裝置和工件翻轉(zhuǎn)裝置安裝在測量臺上。 翻轉(zhuǎn)裝置由升降裝置、180°翻轉(zhuǎn)裝置和液壓站組成。 龍門架上安裝有工件識別裝置、磨削裝置和硬度檢測裝置。 研磨裝置由研磨頭和升降機驅(qū)動裝置組成。 硬度測試裝置由硬度測量頭、壓痕測量頭、顯示器、升降驅(qū)動裝置組成。

  系統(tǒng)主要工作流程如下：

  檢驗員將工件放在工件夾具上；

  按下測試按鈕，系統(tǒng)自動完成所有測試工作，包括夾持工件、識別工件、磨削工件、收集磨屑、壓出壓痕、測量壓痕直徑、顯示硬度測試值、測試其他 點、翻轉(zhuǎn)、重復上述動作，完成所有測試，通過判斷，統(tǒng)計輸出測試結(jié)果，釋放工件等；

  完成測試后，操作員取出工件。

  該硬度測試系統(tǒng)除人工上下料外，自動完成所有測試程序，測試結(jié)果準確，測試效率高，可徹底杜絕人為因素造成的誤測和漏測。 可安裝在生產(chǎn)線上，實現(xiàn)氣缸蓋硬度在線自動檢測。

  該系統(tǒng)目前只是一個設計方案，但已經(jīng)通過用戶審核，預計后期會形成產(chǎn)品。