智能，靈活和簡化的在線檢查是現(xiàn)代制造業(yè)的基本特征

上海大眾動力總成有限公司朱正德

摘要：本文指出，為了適應(yīng)和適應(yīng)產(chǎn)品和過程的變化與發(fā)展，智能，簡化，靈活的在線檢查已成為現(xiàn)代制造的基本特征。本文通過具體案例對該主題進行了簡要說明。

關(guān)鍵字：智能在線檢測，簡化而靈活的檢測方法，生產(chǎn)和測量室

處于動態(tài)和快速發(fā)展狀態(tài)的汽車制造業(yè)是現(xiàn)代制造業(yè)中最具代表性的產(chǎn)業(yè)。作為一種應(yīng)用技術(shù)，檢查的作用已經(jīng)遠遠超出了純檢查和評估的傳統(tǒng)概念。物理質(zhì)量工具具有極其重要的作用，不僅要表征產(chǎn)品的特性，而且還要適應(yīng)和滿足其所服務(wù)的相應(yīng)產(chǎn)品及其制造過程，并確保產(chǎn)品的制造質(zhì)量。因此，企業(yè)在過程計劃中制定的在線檢查程序?qū)⒉豢杀苊獾胤从尺@些趨勢。

1.在線檢測的智能化

自1990年代以來，現(xiàn)代質(zhì)量理念，即“高質(zhì)量的產(chǎn)品通過制造過程從根本上完成”，已被工商界越來越接受，這直接導(dǎo)致了生產(chǎn)線的安裝在線檢查工具正在變得聰明。如今，它們的作用不僅是檢查產(chǎn)品的物理質(zhì)量，而且還監(jiān)視過程（即加工過程）的運行狀態(tài)，以通過對測量結(jié)果進行統(tǒng)計分析來確保產(chǎn)品的制造質(zhì)量。 。因此，在線檢查工具也已從早期的儀表和通用測量工具發(fā)展到具有讀取功能的機械，氣動（電動）動態(tài)檢查工具，以及占更大比例的數(shù)字電子測量儀器，并進入了智能化時代。檢驗行業(yè)。位除了必不可少的特殊儀表之外，原始讀數(shù)型檢查工具（機械工具除外）的輸出信號不再僅用于顯示目的，而是進入具有統(tǒng)計分析等數(shù)據(jù)處理功能的工業(yè)計算機。成為生產(chǎn)現(xiàn)場的實施監(jiān)控系統(tǒng)。圖1的上圖是一個以多參數(shù)綜合檢查工具為主體的測試臺，它位于復(fù)雜零件生產(chǎn)線的旁邊。工作站中的控制器不僅可以實時顯示檢查工具的實際測量值（參見下面的圖1）），還可以通過數(shù)據(jù)處理獲得各種統(tǒng)計數(shù)據(jù)，以及智能檢查站的相關(guān)曲線和圖形。多參數(shù)綜合檢查工具為主體，包括質(zhì)量控制圖。有了這些質(zhì)量信息，員工將能夠?qū)^程的操作條件進行更加客觀和全面的評估。

圖1以多參數(shù)綜合檢測工具為主體的智能檢測站

近年來，隨著SPC在越來越多的汽車裝配廠和零件廠中得到廣泛應(yīng)用，以智能檢測方法為基礎(chǔ)的實施也受到了企業(yè)的更多關(guān)注。近年來，隨著智能化的不斷提高，一些主流汽車工廠的信息化水平已經(jīng)提升到一個新階段，即通過檢查站的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，對企業(yè)的整個生產(chǎn)過程進行監(jiān)控。變得透明。

2.檢測方法的簡化趨勢

a

b

圖2主體是一個多參數(shù)綜合檢查工具和兩個由多個手持式單參數(shù)檢查工具組成的智能檢查站

但是，與此同時，生產(chǎn)模式的多樣化以及制造技術(shù)和相應(yīng)工藝設(shè)備的不斷發(fā)展也導(dǎo)致在線檢查工具變得簡單和靈活的趨勢。在一些主流發(fā)動機工廠中，它們的某些功能已被現(xiàn)場的坐標測量機和生產(chǎn)測量室所取代。圖2a所示的檢查工具用于本世紀初計劃和制造的曲軸主軸頸精密磨削檢查工具。與其他兩個相似，用于1、第四檔和2、第三檔連桿頸。精磨過程的檢查工具全部使用動態(tài)旋轉(zhuǎn)測量，不僅可以測量尺寸參數(shù)，還可以檢查形狀和位置公差，例如圓度，凸度，錐度和跳動。在配置方面，這三個檢查工具對應(yīng)于三個特定的磨床。七、八年后，同一家公司誕生了一條新生產(chǎn)線，但是在采用完全不同的流程的同時，在線檢查工具也大不相同。它不同于圖中的綜合檢查工具a，b是由多個手持式單參數(shù)檢查工具組成的智能測試平臺。與以前的產(chǎn)品不同的是，其服務(wù)范圍是所有主軸頸和各種齒輪的連桿頸的精加工過程。這是因為新生產(chǎn)線采用了跟蹤/跟蹤磨削技術(shù)，連桿軸頸和主軸頸的精磨可以在一臺機床上完成。而且，在實施新工藝后，在大大提高了柔韌性的同時，制造質(zhì)量也得到了顯著提高，尤其是圓度和其他幾何公差可以控制在2μm的范圍內(nèi)，這是對以前工藝的重大改進。 4?4.5μm。考慮到曲軸的該指標仍為5μm，在可以通過過程基本保證的條件下，將新生產(chǎn)線的在線檢查工具從原來的動態(tài)更改為靜態(tài)。出于類似原因，不再測試所有其他幾何公差。該期刊只需要測量一個部分，而不是原始的三個部分。

3.在線檢查工具的靈活性

圖3現(xiàn)場裝有代表性的靈活在線檢查工具和坐標測量機

與簡化在線檢查方法并行的是在線檢查工具的靈活性。雖然相對而言，進入生產(chǎn)現(xiàn)場的三坐標測量機是這種情況的主體，但同時，一些功能靈活的測試設(shè)備還表現(xiàn)出了較強的專業(yè)性，高效性和多功能性的特點。在企業(yè)中越來越多的應(yīng)用。其中，成本較低的“改進”方案是基于傳統(tǒng)檢查站中使用的檢查工具的原始結(jié)構(gòu)，通過配置和添加許多夾具和輔助設(shè)備來測量形狀相似的工件（例如盒子） ）。身體類型的某些參數(shù)（例如形狀和位置公差）可以加幾個。圖3a示出了柔性檢查工具的另一種代表性類型。這是一種基于FARO生產(chǎn)的關(guān)節(jié)臂測量機的測試設(shè)備。適用于箱形零件的測量。試件是發(fā)動機上的氣缸蓋。近年來，它已被國內(nèi)主流發(fā)動機制造商認可和接受智能檢具，并在現(xiàn)場部署用于軸零件，特別是在車削過程后進行在線檢查。自本世紀初以來，它已在實際應(yīng)用中充分展示了其與常規(guī)方法相比的優(yōu)越性，并逐漸進入主流的軸類在線檢查工具行列。

對于那些以前只能放置在精密測量室中的坐標測量機，它們已經(jīng)越來越多地作為在線檢查的重要手段被放置在車間中，甚至串聯(lián)起來成為生產(chǎn)線中的一個工位。近年來，這種情況的逐漸趨勢與生產(chǎn)現(xiàn)場的坐標測量機的相關(guān)技術(shù)的成熟有關(guān)。一般來說，可以保持精密測量室中儀器的精度。一個非常重要的前提條件是“恒定溫度”。在大多數(shù)情況下，要求為20°C±2°C。因此，設(shè)備制造商將基于現(xiàn)有的溫度補償技術(shù)，繼續(xù)開發(fā)更有效，實用和可行的解決方案。青島六方公司開發(fā)的排油煙機系統(tǒng)就是一個例子。此時，將測量機放置在與車間相對隔離的機艙的機蓋中。在這種“小環(huán)境”中，“門窗”的打開和關(guān)閉以及工件進出時的內(nèi)部溫度的設(shè)置和調(diào)整均由PLC邏輯控制，并且罩內(nèi)的溫度梯度可以滿足規(guī)定的要求。但是，當(dāng)今大多數(shù)企業(yè)仍采用較簡單的半開放式，這當(dāng)然與更好的現(xiàn)場環(huán)境和機器對溫度控制的有針對性的改進是分不開的。圖3b顯示了布置在氣缸蓋罩側(cè)面的測量機的實際測量結(jié)果。選擇的模型是Hexagon的Global。在以前的舊生產(chǎn)線中，檢查站主要配備了多參數(shù)綜合檢查工具。那么，將兩者進行比較，前者的優(yōu)勢在哪里？

坐標測量機的通用性和靈活性遠高于一般的多參數(shù)綜合檢測工具，因此無疑更適合于現(xiàn)代汽車工業(yè)的多品種混合生產(chǎn)線方法。以圖3b為例。與只有三種類型的DUT的舊系列相比，它可以處理多達八、種九種類型。

l通常，檢查工具只能應(yīng)用于特定過程。在上述示例中，以集成檢查工具為主體的檢查站用于最終檢查。但是，對于諸如汽缸蓋罩之類的復(fù)雜零件，通常必須監(jiān)視某些中間過程智能檢具，并且圖3b中的測量功能可以同時服務(wù)于三個過程。

l三坐標測量機進入車間現(xiàn)場的意義還在于：它將與位于現(xiàn)代汽車發(fā)動機廠質(zhì)量控制系統(tǒng)的另一個重要組成部分的生產(chǎn)車間中的生產(chǎn)測量室合作，為企業(yè)提供服務(wù)提供更可靠，高效和經(jīng)濟的檢測方法。