智能，靈活和簡(jiǎn)化的在線檢查是現(xiàn)代制造業(yè)的基本特征

上海大眾動(dòng)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(guò)程的變化與發(fā)展，智能，簡(jiǎn)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(guò)具體案例對(duì)該主題進(jìn)行了簡(jiǎn)要說(shuō)明。

關(guān)鍵字：智能在線檢測(cè)，簡(jiǎn)化而靈活的檢測(cè)方法，生產(chǎn)和測(cè)量室

處于動(dòng)態(tài)和快速發(fā)展?fàn)顟B(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(yuǎn)遠(yuǎn)超出了純檢查和評(píng)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(guò)程，并確保產(chǎn)品的制造質(zhì)量。因此，企業(yè)在過(guò)程計(jì)劃中制定的在線檢查程序?qū)⒉豢杀苊獾胤从尺@些趨勢(shì)。

1.在線檢測(cè)的智能化

自1990年代以來(lái)，現(xiàn)代質(zhì)量理念，即“高質(zhì)量的產(chǎn)品通過(guò)制造過(guò)程從根本上完成”，已被工商界越來(lái)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(guò)程（即加工過(guò)程）的運(yùn)行狀態(tài)，以通過(guò)對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析來(lái)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(cè)量工具發(fā)展到具有讀取功能的機(jī)械，氣動(dòng)（電動(dòng)）動(dòng)態(tài)檢查工具，以及占更大比例的數(shù)字電子測(cè)量?jī)x器，并進(jìn)入了智能化時(shí)代。檢驗(yàn)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(jī)械工具除外）的輸出信號(hào)不再僅用于顯示目的，而是進(jìn)入具有統(tǒng)計(jì)分析等數(shù)據(jù)處理功能的工業(yè)計(jì)算機(jī)。成為生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)施監(jiān)控系統(tǒng)。圖1的上圖是一個(gè)以多參數(shù)綜合檢查工具為主體的測(cè)試臺(tái)，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(shí)時(shí)顯示檢查工具的實(shí)際測(cè)量值（參見下面的圖1）），還可以通過(guò)數(shù)據(jù)處理獲得各種統(tǒng)計(jì)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)^(guò)程的操作條件進(jìn)行更加客觀和全面的評(píng)估。

圖1以多參數(shù)綜合檢測(cè)工具為主體的智能檢測(cè)站

近年來(lái)，隨著SPC在越來(lái)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(cè)方法為基礎(chǔ)的實(shí)施也受到了企業(yè)的更多關(guān)注。近年來(lái)，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(gè)新階段，即通過(guò)檢查站的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，對(duì)企業(yè)的整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控。變得透明。

2.檢測(cè)方法的簡(jiǎn)化趨勢(shì)

a

b

圖2主體是一個(gè)多參數(shù)綜合檢查工具和兩個(gè)由多個(gè)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(shí)，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(jiǎn)單和靈活的趨勢(shì)。在一些主流發(fā)動(dòng)機(jī)工廠中，它們的某些功能已被現(xiàn)場(chǎng)的坐標(biāo)測(cè)量機(jī)和生產(chǎn)測(cè)量室所取代。圖2a所示的檢查工具用于本世紀(jì)初計(jì)劃和制造的曲軸主軸頸精密磨削檢查工具。與其他兩個(gè)相似，用于1、第四檔和2、第三檔連桿頸。精磨過(guò)程的檢查工具全部使用動(dòng)態(tài)旋轉(zhuǎn)測(cè)量，不僅可以測(cè)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(dòng)。在配置方面，這三個(gè)檢查工具對(duì)應(yīng)于三個(gè)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(shí)，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(gè)手持式單參數(shù)檢查工具組成的智能測(cè)試平臺(tái)。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(guò)程。這是因?yàn)樾律a(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(tái)機(jī)床上完成。而且，在實(shí)施新工藝后，在大大提高了柔韌性的同時(shí)，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(duì)以前工藝的重大改進(jìn)。 4?4.5μm?？紤]到曲軸的該指標(biāo)仍為5μm，在可以通過(guò)過(guò)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(lái)的動(dòng)態(tài)更改為靜態(tài)。出于類似原因，不再測(cè)試所有其他幾何公差。該期刊只需要測(cè)量一個(gè)部分，而不是原始的三個(gè)部分。

3.在線檢查工具的靈活性

圖3現(xiàn)場(chǎng)裝有代表性的靈活在線檢查工具和坐標(biāo)測(cè)量機(jī)

與簡(jiǎn)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(duì)而言，進(jìn)入生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)是這種情況的主體，但同時(shí)，一些功能靈活的測(cè)試設(shè)備還表現(xiàn)出了較強(qiáng)的專業(yè)性，高效性和多功能性的特點(diǎn)。在企業(yè)中越來(lái)越多的應(yīng)用。其中，成本較低的“改進(jìn)”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(guò)配置和添加許多夾具和輔助設(shè)備來(lái)測(cè)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(gè)。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(cè)量機(jī)的測(cè)試設(shè)備。適用于箱形零件的測(cè)量。試件是發(fā)動(dòng)機(jī)上的氣缸蓋。近年來(lái)，它已被國(guó)內(nèi)主流發(fā)動(dòng)機(jī)制造商認(rèn)可和接受智能檢具，并在現(xiàn)場(chǎng)部署用于軸零件，特別是在車削過(guò)程后進(jìn)行在線檢查。自本世紀(jì)初以來(lái)，它已在實(shí)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(jìn)入主流的軸類在線檢查工具行列。

對(duì)于那些以前只能放置在精密測(cè)量室中的坐標(biāo)測(cè)量機(jī)，它們已經(jīng)越來(lái)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(lái)成為生產(chǎn)線中的一個(gè)工位。近年來(lái)，這種情況的逐漸趨勢(shì)與生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的相關(guān)技術(shù)的成熟有關(guān)。一般來(lái)說(shuō)，可以保持精密測(cè)量室中儀器的精度。一個(gè)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(bǔ)償技術(shù)，繼續(xù)開發(fā)更有效，實(shí)用和可行的解決方案。青島六方公司開發(fā)的排油煙機(jī)系統(tǒng)就是一個(gè)例子。此時(shí)，將測(cè)量機(jī)放置在與車間相對(duì)隔離的機(jī)艙的機(jī)蓋中。在這種“小環(huán)境”中，“門窗”的打開和關(guān)閉以及工件進(jìn)出時(shí)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(jiǎn)單的半開放式，這當(dāng)然與更好的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境和機(jī)器對(duì)溫度控制的有針對(duì)性的改進(jìn)是分不開的。圖3b顯示了布置在氣缸蓋罩側(cè)面的測(cè)量機(jī)的實(shí)際測(cè)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(jìn)行比較，前者的優(yōu)勢(shì)在哪里？

坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的通用性和靈活性遠(yuǎn)高于一般的多參數(shù)綜合檢測(cè)工具，因此無(wú)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(dá)八、種九種類型。

l通常，檢查工具只能應(yīng)用于特定過(guò)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(duì)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(guò)程智能檢具，并且圖3b中的測(cè)量功能可以同時(shí)服務(wù)于三個(gè)過(guò)程。

l三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)進(jìn)入車間現(xiàn)場(chǎng)的意義還在于：它將與位于現(xiàn)代汽車發(fā)動(dòng)機(jī)廠質(zhì)量控制系統(tǒng)的另一個(gè)重要組成部分的生產(chǎn)車間中的生產(chǎn)測(cè)量室合作，為企業(yè)提供服務(wù)提供更可靠，高效和經(jīng)濟(jì)的檢測(cè)方法。