隨著企業(yè)質(zhì)量意識的不斷加強和現(xiàn)代質(zhì)量理念的逐步建立,尤其是進入本世紀以來,各行各業(yè)的信息化步伐日益加快,
檢測技術(shù)在現(xiàn)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)為典型特征的汽車制造業(yè),這一點顯得尤為突出。下面簡要分析檢測工藝與裝備在國內(nèi)汽車制造業(yè)的前景。
(1)工序間檢測的智能化模式
除了必不可少的專用量規(guī)以外,過去長期占主導(dǎo)地位的直接顯示式檢測器具(無論是機械型、氣動型還是電子型)已難覓蹤跡。所有專用檢測器具,包括較簡單的手持式電子量規(guī)(卡規(guī)、塞規(guī)、環(huán)規(guī)等)的輸出信號都被導(dǎo)入具有統(tǒng)計分析功能的計算機輔助測量儀,構(gòu)成了生產(chǎn)現(xiàn)場的實時監(jiān)控系統(tǒng)。以一個智能化工序間檢測臺為例,測量臺上除了一些專用量規(guī)外,所有的檢測結(jié)果都輸入旁邊的計算機輔助測量儀。這些測量儀具有很強的通用性,同時還具有綜合檢測必備的數(shù)據(jù)處理功能,以及實時監(jiān)控所需要的統(tǒng)計分析功能。利用這種統(tǒng)計分析功能,可通過預(yù)先設(shè)置的方式,對某一項或幾項被測參數(shù)進行統(tǒng)計分析,給出評價工序運行狀態(tài)的質(zhì)量信息。儀器屏幕上不但能顯示實測值,而且能反映出經(jīng)過數(shù)據(jù)處理后的各種統(tǒng)計量,以及有關(guān)的曲線、圖形等。通過切換畫面,不但可以方便、快捷地獲取豐富的信息,還可以利用數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)把信息送至車間乃至企業(yè)的質(zhì)量控制中心。為了在更大范圍內(nèi)幫助各國汽車制造業(yè)實現(xiàn)選擇面更寬、功能更豐富的質(zhì)量管理及生產(chǎn)過程控制,德國Q-DAS公司(數(shù)據(jù)處理及系統(tǒng)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)過程的監(jiān)控、統(tǒng)計分析能力外,還擁有對測量系統(tǒng)、制造設(shè)備和產(chǎn)品的評價功能。
(2)機器視覺技術(shù)的應(yīng)用
在自動識別和檢測兩個方面,機器視覺技術(shù)已在汽車制造業(yè)獲得了日益廣泛的應(yīng)用。
通過應(yīng)用工件識別技術(shù),為多品種、柔性化的混線生產(chǎn)模式創(chuàng)造了條件。例如,為了在同一條生產(chǎn)線上同時生產(chǎn)多種發(fā)動機的凸輪軸,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(shù)和位置代表了不同類型的凸輪軸,工件在進入某道工序之前,生產(chǎn)線上設(shè)置的光電視覺傳感器通過讀取環(huán)帶標志,對工件進行準確識別,然后發(fā)出相應(yīng)的控制信號,對不同類型的凸輪軸執(zhí)行不同的工作程序,進行相應(yīng)的操作。
為了有效地實現(xiàn)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)過讀數(shù)頭識別、采集后,送至中央監(jiān)控室的服務(wù)器,再結(jié)合各總成和整車上的條形碼,一旦有需要,就可以方便地查詢,迅速、準確、有針對性地進行質(zhì)量追溯。而讀數(shù)頭對二維碼的解讀,正是利用了機器視覺技術(shù)的圖像識別功能。此外,通過讀取工件上的二維碼,依據(jù)其中的相關(guān)信息,還可以有效地控制生產(chǎn)過程。例如,在軸瓦壓入發(fā)動機缸體軸承檔時采用了選擇裝配方式,即兩者都按測量結(jié)果進行分組,再一一對應(yīng)地進行壓裝。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(shè)置在裝配線上的讀數(shù)頭通過自動讀碼和信息處理發(fā)出控制信號,即可據(jù)此進行操作: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、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。整個檢測過程全部自動完成,只是在出現(xiàn)裝配錯誤、發(fā)出報警信號時才由人工干預(yù)。而采用工件識別技術(shù),還為多品種、柔性化的混線生產(chǎn)模式創(chuàng)造了條件。
利用CCD器件和圖像處理系統(tǒng),還能采取反射方式進行諸如工件表面缺陷、連桿大小頭結(jié)合面破口缺損等項目的探測。目前該技術(shù)也在汽車制造業(yè)獲得了成功應(yīng)用,從而解決了企業(yè)采用人工目檢法無法處理的工藝標準中的定量評定問題。
(3)坐標測量機(CMM)應(yīng)用水平不斷提高
近年來,坐標測量機(CMM)在汽車制造業(yè)的應(yīng)用范圍不斷擴大,應(yīng)用水平也不斷提高,CMM已成為移入生產(chǎn)現(xiàn)場的生產(chǎn)測量室的主導(dǎo)量儀,有的還連入了生產(chǎn)線,成為工藝過程的組成部分,直接用于在線檢測。在確保CMM測量精度的同時,更強調(diào)其很高的測量速度、很好的柔性、很強的數(shù)據(jù)處理和適應(yīng)現(xiàn)場環(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發(fā)與改進的同時,對CMM輔助設(shè)施也十分關(guān)注。事實證明,各種輔助設(shè)施對發(fā)揮坐標測量機的效能作用極大。著名的德國Leitz公司近年研制的工件輸送、裝夾、定位一體化系統(tǒng)就是典型的例子,集成化的輸送小車、滑臺、專用夾具能與測量機的工作臺實現(xiàn)無縫對接,在夾具上準確裝夾、定位的工件由滑臺送入CMM,即可實現(xiàn)快速測量,節(jié)省了輔助時間,提高了測量效率。如Sirio688測量機器人采用上述自動上下料系統(tǒng),大大縮短了裝夾工件的輔助時間(尤其是減少了變換不同工件的時間),進一步強化了Sirio測量機作為動力總成“檢測機器人”的高效表現(xiàn)。
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