

浩瑞測控是一家設計、制造及銷(xiāo)售專(zhuān)用檢具和檢測量?jì)x的專(zhuān)業(yè)公司。公司經(jīng)營(yíng)范圍廣,產(chǎn)品主要應用于汽車(chē)摩托車(chē)制造業(yè)、冰箱空調壓縮機制造業(yè)等。
【概要描述】最近20多年來(lái),中國汽車(chē)制造業(yè)獲得了快速、強勁的發(fā)展,到2009年,中國已成為世界第一汽車(chē)制造大國。隨著(zhù)企業(yè)質(zhì)量意識的不斷加強和現代質(zhì)量理念的逐步建立,尤其是進(jìn)入本世紀以來(lái),各行各業(yè)的信息化步伐日益加快,檢測技術(shù)在現代制造業(yè)中的地位與作用也發(fā)生了很大變化,取得了前所未有的發(fā)展,而在以大批量生產(chǎn)為典型特征的汽車(chē)制造業(yè),這一點(diǎn)顯得尤為突出。
【概要描述】最近20多年來(lái),中國汽車(chē)制造業(yè)獲得了快速、強勁的發(fā)展,到2009年,中國已成為世界第一汽車(chē)制造大國。隨著(zhù)企業(yè)質(zhì)量意識的不斷加強和現代質(zhì)量理念的逐步建立,尤其是進(jìn)入本世紀以來(lái),各行各業(yè)的信息化步伐日益加快,檢測技術(shù)在現代制造業(yè)中的地位與作用也發(fā)生了很大變化,取得了前所未有的發(fā)展,而在以大批量生產(chǎn)為典型特征的汽車(chē)制造業(yè),這一點(diǎn)顯得尤為突出。
最近20多年來(lái),中國汽車(chē)制造業(yè)獲得了快速、強勁的發(fā)展,到2009年,中國已成為世界第一汽車(chē)制造大國。隨著(zhù)企業(yè)質(zhì)量意識的不斷加強和現代質(zhì)量理念的逐步建立,尤其是進(jìn)入本世紀以來(lái),各行各業(yè)的信息化步伐日益加快,檢測技術(shù)在現代制造業(yè)中的地位與作用也發(fā)生了很大變化,取得了前所未有的發(fā)展,而在以大批量生產(chǎn)為典型特征的汽車(chē)制造業(yè),這一點(diǎn)顯得尤為突出。
檢測技術(shù)的發(fā)展軌跡
與其他機械加工行業(yè)一樣,在汽車(chē)制造業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程的眾多受控質(zhì)量參數中,幾何量所占的比例最大,幾乎達到了70%-80%。本文以幾何量測量為例,回顧檢測技術(shù)伴隨我國汽車(chē)制造工藝水平不斷提升的發(fā)展軌跡。隨著(zhù)時(shí)間的推移,檢測工藝與裝備的演變大致有以下幾種模式:
模式1:少量用于工件終檢的通用量具和專(zhuān)用量規(通止規),輔以配置在個(gè)別工位的浮標式氣動(dòng)量?jì)x和機械式檢具——這就是上世紀80年代中期以前生產(chǎn)線(xiàn)檢測手段的典型狀況。此外,部分企業(yè)計量室中配備的諸如萬(wàn)工顯之類(lèi)的傳統測量?jì)x器以及平臺測量方面的能力,也承擔了一部分幾何量檢測工作。
模式2:機械讀數式檢具、專(zhuān)用量規和單管/多管氣動(dòng)與電動(dòng)量?jì)x,再輔以位于生產(chǎn)線(xiàn)終端的少量電感式綜合檢驗機,構成了工序間檢測手段的主體。與此同時(shí),企業(yè)開(kāi)始在計(測)量室配備坐標測量機,提升了測量能力。統計過(guò)程控制(SPC)作為一個(gè)新概念,也在此時(shí)引入中國業(yè)界,并由北京吉普公司率先成立SPC小組,嘗試實(shí)施這一質(zhì)量管理方法。但客觀(guān)地說(shuō),受到當時(shí)企業(yè)在思想認識、管理經(jīng)驗和硬件手段上的各種制約,SPC的應用大多流于形式,并未取得顯著(zhù)效果,因此,這一波熱潮并未維持多久。
模式3:上世紀90年代中后期,雖然專(zhuān)用量規(通止規)仍然占據一席之地,但工序間檢測手段的主體已變?yōu)闄C械式讀數檢具、單管/多管電子柱量?jì)x,以及占一定比例的帶有數據處理功能控制器的電感式(氣電式)綜合檢具,而且與模式2相比,多參數半自動(dòng)/自動(dòng)檢驗機的數量更多,配置也更完善。由于控制電箱兼具一些統計分析功能,因此能方便、快捷地獲取生產(chǎn)線(xiàn)的各項統計指標,包括反映過(guò)程能力的Cp、Cpk等指標,從而可以了解各相關(guān)工序的運行水平。也有一些企業(yè)采用的方式是:通過(guò)下載控制電箱中保存的實(shí)測數據,借助辦公電腦中的專(zhuān)用統計分析軟件,來(lái)獲取反映工序運行質(zhì)量的評定參數。
模式4:從本世紀第一個(gè)十年的中期起,呈現在人們面前的是與先進(jìn)制造技術(shù)相匹配的、特點(diǎn)更為鮮明的先進(jìn)檢測技術(shù)。這些技術(shù)能較好地適應當今制造業(yè)信息化、柔性化和產(chǎn)品可溯源性的要求,并融合了當代的眾多先進(jìn)技術(shù)。
(1)工序間檢測的智能化模式
除了必不可少的專(zhuān)用量規以外,過(guò)去長(cháng)期占主導地位的直接顯示式檢測器具(無(wú)論是機械型、氣動(dòng)型還是電子型)已難覓蹤跡。所有專(zhuān)用檢測器具,包括較簡(jiǎn)單的手持式電子量規(卡規、塞規、環(huán)規等)的輸出信號都被導入具有統計分析功能的計算機輔助測量?jì)x,構成了生產(chǎn)現場(chǎng)的實(shí)時(shí)監控系統。以一個(gè)智能化工序間檢測臺為例,測量臺上除了一些專(zhuān)用量規外,所有的檢測結果都輸入旁邊的計算機輔助測量?jì)x。這些測量?jì)x具有很強的通用性,同時(shí)還具有綜合檢測必備的數據處理功能,以及實(shí)時(shí)監控所需要的統計分析功能。利用這種統計分析功能,可通過(guò)預先設置的方式,對某一項或幾項被測參數進(jìn)行統計分析,給出評價(jià)工序運行狀態(tài)的質(zhì)量信息。儀器屏幕上不但能顯示實(shí)測值,而且能反映出經(jīng)過(guò)數據處理后的各種統計量,以及有關(guān)的曲線(xiàn)、圖形等。通過(guò)切換畫(huà)面,不但可以方便、快捷地獲取豐富的信息,還可以利用數據網(wǎng)絡(luò )把信息送至車(chē)間乃至企業(yè)的質(zhì)量控制中心。為了在更大范圍內幫助各國汽車(chē)制造業(yè)實(shí)現選擇面更寬、功能更豐富的質(zhì)量管理及生產(chǎn)過(guò)程控制,德國Q-DAS公司(數據處理及系統技術(shù)公司)推出了商品化的質(zhì)量管理軟件,它除了具備對生產(chǎn)過(guò)程的監控、統計分析能力外,還擁有對測量系統、制造設備和產(chǎn)品的評價(jià)功能。
(2)機器視覺(jué)技術(shù)的應用
在自動(dòng)識別和檢測兩個(gè)方面,機器視覺(jué)技術(shù)已在汽車(chē)制造業(yè)獲得了日益廣泛的應用。
通過(guò)應用工件識別技術(shù),為多品種、柔性化的混線(xiàn)生產(chǎn)模式創(chuàng )造了條件。例如,為了在同一條生產(chǎn)線(xiàn)上同時(shí)生產(chǎn)多種發(fā)動(dòng)機的凸輪軸,可采取在二檔軸頸間制作環(huán)帶標志的方法,不同的環(huán)帶數和位置代表了不同類(lèi)型的凸輪軸,工件在進(jìn)入某道工序之前,生產(chǎn)線(xiàn)上設置的光電視覺(jué)傳感器通過(guò)讀取環(huán)帶標志,對工件進(jìn)行準確識別,然后發(fā)出相應的控制信號,對不同類(lèi)型的凸輪軸執行不同的工作程序,進(jìn)行相應的操作。
為了有效地實(shí)現產(chǎn)品的可追溯性,企業(yè)采取了在重要零部件上打二維碼的方式,其中所包含的件號、批次和一些重要的質(zhì)量信息經(jīng)過(guò)讀數頭識別、采集后,送至中央監控室的服務(wù)器,再結合各總成和整車(chē)上的條形碼,一旦有需要,就可以方便地查詢(xún),迅速、準確、有針對性地進(jìn)行質(zhì)量追溯。而讀數頭對二維碼的解讀,正是利用了機器視覺(jué)技術(shù)的圖像識別功能。此外,通過(guò)讀取工件上的二維碼,依據其中的相關(guān)信息,還可以有效地控制生產(chǎn)過(guò)程。例如,在軸瓦壓入發(fā)動(dòng)機缸體軸承檔時(shí)采用了選擇裝配方式,即兩者都按測量結果進(jìn)行分組,再一一對應地進(jìn)行壓裝。為了提高生產(chǎn)效率和防止錯裝,在成品缸體所打的二維碼中即包含了組別信息,設置在裝配線(xiàn)上的讀數頭通過(guò)自動(dòng)讀碼和信息處理發(fā)出控制信號,即可據此進(jìn)行操作:首先探測缸體上緣(準確到位的標志)是否已到位,然后對活塞的有無(wú)、活塞位置的正確性、活塞頂部表面的標識和字符與安裝的缸體是否一致作出判斷。整個(gè)檢測過(guò)程全部自動(dòng)完成,只是在出現裝配錯誤、發(fā)出報警信號時(shí)才由人工干預。而采用工件識別技術(shù),還為多品種、柔性化的混線(xiàn)生產(chǎn)模式創(chuàng )造了條件。
利用CCD器件和圖像處理系統,還能采取反射方式進(jìn)行諸如工件表面缺陷、連桿大小頭結合面破口缺損等項目的探測。目前該技術(shù)也在汽車(chē)制造業(yè)獲得了成功應用,從而解決了企業(yè)采用人工目檢法無(wú)法處理的工藝標準中的定量評定問(wèn)題。
(3)坐標測量機(CMM)應用水平不斷提高
近年來(lái),坐標測量機(CMM)在汽車(chē)制造業(yè)的應用范圍不斷擴大,應用水平也不斷提高,CMM已成為移入生產(chǎn)現場(chǎng)的生產(chǎn)測量室的主導量?jì)x,有的還連入了生產(chǎn)線(xiàn),成為工藝過(guò)程的組成部分,直接用于在線(xiàn)檢測。在確保CMM測量精度的同時(shí),更強調其很高的測量速度、很好的柔性、很強的數據處理和適應現場(chǎng)環(huán)境的能力,尤其是由軟件提供的豐富測量功能。另外,測量機制造商在注重機型和軟件的開(kāi)發(fā)與改進(jìn)的同時(shí),對CMM輔助設施也十分關(guān)注。事實(shí)證明,各種輔助設施對發(fā)揮坐標測量機的效能作用極大。著(zhù)名的德國Leitz公司近年研制的工件輸送、裝夾、定位一體化系統就是典型的例子,集成化的輸送小車(chē)、滑臺、專(zhuān)用夾具能與測量機的工作臺實(shí)現無(wú)縫對接,在夾具上準確裝夾、定位的工件由滑臺送入CMM,即可實(shí)現快速測量,節省了輔助時(shí)間,提高了測量效率。如Sirio688測量機器人采用上述自動(dòng)上下料系統,大大縮短了裝夾工件的輔助時(shí)間(尤其是減少了變換不同工件的時(shí)間),進(jìn)一步強化了Sirio測量機作為動(dòng)力總成“檢測機器人”的高效表現。
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