防錯(cuò)檢測(cè)技術(shù)在汽車制造中應(yīng)用
隨著中國(guó)人均收入的增長(zhǎng)、生活水平的提高以及市場(chǎng)的日趨成熟,人們有了對(duì)轎車越來越多的多樣化需求。近年來新車型層出不窮,單線多品種生產(chǎn)方式在轎車生產(chǎn)領(lǐng)域得到了廣泛的推廣和應(yīng)用。為了適應(yīng)這種具有較高的機(jī)械化和自動(dòng)化水平的生產(chǎn)方式,有效避免各種缺陷和錯(cuò)誤的發(fā)生,檢查、測(cè)量和零件識(shí)別技術(shù)可謂是功不可沒。
在全球性競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的汽車行業(yè),提高產(chǎn)品質(zhì)量、減少加工廢品、降低制造成本成為當(dāng)前企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。而在汽車制造過程中,合理使用各種防錯(cuò)檢測(cè)技術(shù)措施,能夠有效地提高產(chǎn)品品質(zhì)。
美國(guó)邦納工程國(guó)際有限公司(簡(jiǎn)稱邦納公司)提供的傳感器及附件可為汽車行業(yè)客戶提供經(jīng)濟(jì)適用的防錯(cuò)檢測(cè)解決方案,能夠確保產(chǎn)品質(zhì)量、增加可靠度、提高產(chǎn)量、節(jié)約生產(chǎn)成本。多年來,邦納公司以其不斷創(chuàng)新的傳感器技術(shù)為客戶提供從簡(jiǎn)單易用到高性能的光電傳感器、工件分揀光幕、激光傳感器、超聲波傳感器、視覺傳感器及安全產(chǎn)品,幫助汽車行業(yè)的客戶解決生產(chǎn)中的實(shí)際應(yīng)用問題。
防錯(cuò)解決方案
圖1 螺紋孔檢測(cè)方案一
圖2 螺紋孔檢測(cè)方案二
1、螺紋孔的檢測(cè)
螺紋孔和光孔的加工在汽車的制造工藝中隨處可見,但不同的設(shè)計(jì)對(duì)工藝有著不同的要求,因此,需要在生產(chǎn)過程中對(duì)螺紋孔和光孔加以區(qū)分。
方案一:多功能視覺傳感器檢測(cè)(如圖1所示)
運(yùn)用區(qū)域光源在特定角度打光,螺紋孔和光孔在光的反射上有著明顯的不同。因此,在Presence PLUS Pro視覺系統(tǒng)抓取到的圖片中,光孔和螺紋孔產(chǎn)生的明暗非常易于識(shí)別,檢測(cè)準(zhǔn)確率很高。
方案二:小光斑激光傳感器檢測(cè)(如圖所示2)
QS30LD/LDL系列激光傳感器具有1mm的光斑,檢測(cè)性能優(yōu)異,可進(jìn)行靜態(tài)、動(dòng)態(tài)、單點(diǎn)設(shè)定,并可手動(dòng)調(diào)整靈敏度。小光斑照射到螺紋孔和光孔內(nèi)壁上的反射情況差異明顯,傳感器接受到的反射光的強(qiáng)度存在著較大不同,傳感器據(jù)此區(qū)分光孔和螺紋孔。
2、孔的有無檢測(cè)
汽車生產(chǎn)制造的過程中,往往要涉及到許許多多的孔洞。為了提高生產(chǎn)效率、減少?gòu)U品的出現(xiàn),在許多工藝進(jìn)行之前需要確認(rèn)工件上有無孔的存在,以防止返工現(xiàn)象的發(fā)生。例如,在車門安裝到車身上之前必須確認(rèn)車門橫梁上有無孔位,以確保正確的車門安裝在車身上。Presence PLUS Pro視覺傳感器在環(huán)形光源的配合下抓取合適大小的圖片,運(yùn)用"塊狀檢測(cè)"工具或"模式查找"檢測(cè)工具來判斷有無孔的存在(如圖3所示)。
圖3 孔位有無的檢測(cè)
3、孔的ID識(shí)別
汽車車型的日益豐富,使得共線生產(chǎn)成為新的發(fā)展趨勢(shì)。在汽車的共線生產(chǎn)過程中,區(qū)分車型及零件種類變得尤其重要,例如:在焊裝線上,通過識(shí)別白車身的種類以決定調(diào)用相應(yīng)的焊接程序;根據(jù)車門上孔大小的不同確定車門的種類,分別將不同種類的車門裝配到相應(yīng)的車身上。Presence PIUS Pro視覺系統(tǒng)對(duì)孔的ID進(jìn)行識(shí)別,如圖4所示。
圖4 孔的ID的識(shí)別
4、多工件定位
在實(shí)際生產(chǎn)過程中,多工件裝配的到位和定位十分普遍,準(zhǔn)確檢測(cè)可以幫助生產(chǎn)企業(yè)有效提高生產(chǎn)效率。在由Presence PLUS Pro視覺系統(tǒng)、LCF16LT鏡頭、高頻熒光燈光源及PLC提供的觸發(fā)信號(hào)組成的檢測(cè)系統(tǒng)中,Presence PLUS Pro用于檢測(cè)儀表板配件,高頻熒光燈自上向下照明被測(cè)物,實(shí)現(xiàn)了運(yùn)用多種檢測(cè)工具(如像素檢測(cè)工具、目標(biāo)物工具、邊緣工具)檢測(cè)泡沫塑料墊片及塑料工件的到位、方向及定位。汽車儀表板裝配件上的泡沫塑料片及塑料螺母的到位及定位,如圖5所示。
圖5 多工件定位
5、零部件的分揀
圖6 零部件的分揀
在汽車外部/內(nèi)部元件(如座椅、電子設(shè)備、裝具)裝配線、其他按順序操作的項(xiàng)目以及庫(kù)房定單處理中,需按既定的操作程序執(zhí)行操作。因此,保證操作順序的正確性是十分必要的。
邦納公司的PVA光幕是解決汽車裝配線、電子產(chǎn)品裝配線及材料處理行業(yè)應(yīng)用問題的鑰匙。PVA光幕的應(yīng)用能夠有效防止裝配過程中出現(xiàn)錯(cuò)誤,它的發(fā)射、接收裝置安于料箱兩側(cè),其高清晰度的工作指示燈指示操縱者選擇特定料箱。操縱者選取正確工件時(shí),PVA光幕被阻斷,輸出信號(hào)進(jìn)入PLC或計(jì)算機(jī)以確認(rèn)操作正確,PLC或計(jì)算機(jī)會(huì)啟動(dòng)下步工序料箱的PVA指示燈,錯(cuò)誤操作或不按順序的操作將能夠被及時(shí)發(fā)現(xiàn)。
應(yīng)用PVA光幕的優(yōu)點(diǎn)在于:
(1) 保證按順序檢測(cè)工件,防止重復(fù)操作,提高裝配質(zhì)量;
(2) 易于新手或臨時(shí)裝配員迅速掌握操作工序;
(3) 在工作間隙或更換元件后便于繼續(xù)操作;
(4) 靈活性大,易于在同一裝配線上裝配不同產(chǎn)品,培訓(xùn)工作量大大減小。
結(jié)束語
大批量工業(yè)生產(chǎn)過程中,尤其是在一些不適合于人工作業(yè)的危險(xiǎn)工作環(huán)境或人眼難以滿足要求的場(chǎng)合,采用先進(jìn)的防錯(cuò)檢測(cè)方法可以大大提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)的自動(dòng)化程度。而且經(jīng)傳感器轉(zhuǎn)化來的數(shù)字量信號(hào)易于實(shí)現(xiàn)信息集成,是實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)集成制造的基礎(chǔ)技術(shù)。