发动机缸盖是发动机上重要的零件，缸盖工作在高温高压的环境中并承担进排气功能，因此需要对水套进行冷却并对其上的运动部件进行有效润滑。在缸盖铸造和加工过程中，通常需要工艺孔将被隔绝的水套或油路相互连通行成回路。

加工结束后需要对工艺孔进行封堵，使水套或油路形成闭合回路，从而实现冷却水和润滑油的循环，有效对缸盖进行冷却和润滑。通常使用堵盖压入工艺孔的方式对工艺孔进行封堵，压入堵盖前，需要在孔内进行涂胶，以达到较好的密封效果。涂胶的有无是关系密封效果好坏的主要因素。

发动机缸盖工艺孔内涂胶  

发动机缸盖工艺孔内涂胶采用Loctite自动涂胶系统。将研发部门选定胶水型号的胶瓶放入胶罐内，将输胶管插入胶瓶中，盖好并紧固好胶罐顶盖，伺服电动机驱动涂胶工作部分靠近和远离缸盖。

设备控制系统发出涂胶指令后，伺服电动机驱动涂胶工作部分靠近缸盖，甩胶头伸入工艺孔内，利用压缩空气对胶罐内胶瓶施加压力，同时阀门开启，胶水通过输胶管被压入到甩胶头内；同时甩胶头驱动电动机起动，甩胶头旋转过程中，胶水在离心力的作用下沿甩胶头侧壁的小孔甩出到孔内壁上。通过控制阀门开启的时间，来控制涂胶量的多少。

涂胶完成后，伺服电动机驱动涂胶工作部分回原位，涂胶工作完成。

涂胶有无检测  

1. 检测原理

对缸盖工艺孔内涂胶检测的要求为判断孔内是否涂胶，即判断涂胶有无。因为胶水有无会对堵盖压装完成后孔的密封性产生影响，所以涂胶工作完成后必需对孔内涂胶进行检测。使用Cognex工业相机对孔内涂胶进行检测，检测原理如图1所示。

图1  视觉系统常见构成示意

设备控制系统发出图像采集指令；曝光光源打开，同时相机采集图像；图像处理器对采集到的图像进行处理、识别和分析并获得判断结果；图像处理器将判断结果输入给设备控制系统，设备控制系统对工件进行处理。

图像处理器利用颜色像素工具来判断涂胶有无：

1）用一定数量人工判断涂胶合格的缸盖对软件预设胶水图像内像素数量阈值，如图2所示。

2）生产线自动运行，图像处理器拾取所采集胶水图像内像素数量。

3）图像处理器判断胶水图像内像素数量是否在预设的阈值范围内。

4）胶水图像内像素数量在预设的阈值范围内，即判断涂胶合格。

5）长期跟踪，记录一定数量缸盖的涂胶检测图像内的像素数量，利用6σ原理确定最终阈值范围。

图2  预设胶水图像内像素数量阈

2. 紫外光检测

选用的密封胶型号为Loctite121078，胶水颜色呈现浅绿色，接近透明，与周围环境颜色差异较小。胶水颜色浅、相机自带白光光源致使缸盖加工表面反光较强，整个系统暴露于环境，使环境光也作用于整个系统等多重因素的影响，使得孔内胶水不易识别。相机拍摄后的照片如图3所示。

图3   相机拍摄照片

实际生产过程中，因涂胶检测不通过产生的设备报警非常频繁，故对生产正常有序的进行产生影响。为稳定生产，需要经常调整视觉软件颜色像素工具的像素检测阈值范围，造成一定的人力浪费。

通过查询Loctite 121078说明书确认该型号胶水内含有荧光粉，可以使用紫外光进行检测。紫外光是电磁波谱中波长10～400nm辐射的总称，不能引起人的视觉。荧光粉内特定的化学物质在紫外光照射下被激发而发出可见光。不同波长紫外光照射下的荧光粉被激发的程度不同，而发出的可见光颜色也不同，如图4所示。

图4   紫外光检测照片

因为无法得到Loctite 121078胶水内荧光粉的成分，所以无法直接选取针对此型号胶水的紫外光。通过试验，尝试不同波长紫外光照射下相机对胶水检测的效果来选择特定波长的紫外光。共尝试了波长为365nm和375nm两种紫外光，相机的检测效果如图5所示。因为波长为365nm的紫外光照射下，胶水的检测效果良好，所以被选定用于生产线。

图5   不同波长下的检测效果

将相机自带光源在软件内屏蔽，并在合适位置处额外安装波长365nm的紫外光源；同时增加光源曝光控制器，以实现相机进行图像采集时，紫外光源配合相机进行曝光。缸盖工艺孔内涂胶实际检测效果如图6所示。胶水呈现明显的蓝色，且与周围环境颜色差异明显。

图6   缸盖工艺孔内涂胶检测效果

重新对图像处理器内颜色像素工具进行标定，来判断涂胶有无。其中，用一定数量人工判断涂胶合格的缸盖对软件预设胶水图像内像素数量阈值，如图7所示。

图7  重新预设胶水图像内像素数量阈值

通过以上措施，生产线恢复稳定运行；同时提高了孔内涂胶有无检测的成功率，大大降低了因胶水漏涂而产生的质量风险。

结语  

通过查阅乐泰胶产品说明书获得了使用型号的胶水内含有荧光粉的信息，并且可以通过紫外光来进行检测胶水，从而获得了新的解决问题的思路；而且新方案效果良好，提高了生产线的综合效率，大大降低了质量风险。此方法能对同行业或其他行业涉及涂胶检测要求时，起到借鉴意义。