智能、灵活、简化的在线检测是现代制造的基本特征
上海大众动力总成有限公司朱正德
摘要：本文指出，为适应和适应产品和工艺的变化和发展，智能化、简化、灵活的在线检测已成为现代制造的基本特征。文章通过具体案例对该主题进行了简要说明。
关键词：智能在线检测，检测方式简单灵活，生产计量室
汽车制造业是现代制造业中最具代表性的行业，处于动态快速发展的态势。作为一种应用技术，检验的作用早已超越了单纯的检验评价的传统观念。实物质量的工具不仅具有表征产品特性的极其重要的作用，而且还要适应和满足其所服务的相应产品和制造工艺，以及保证产品的制造质量。因此，企业在工艺规划时制定的在线检测方案，必然会反映这些趋势。
1.智能在线检测
自1990年代以来，现代质量理念，即“优质的产品从根本上通过制造过程完成”越来越被企业界所接受，这直接导致了生产线在线检测工具的安装正在变得聪明。如今，它们的作用不仅是检查产品的物理质量，还可以监控过程的运行状态，即加工过程，通过对测量结果的统计分析来保证产品的制造质量。 因此，在线检测工具也从早期的量具和通用量具，发展到具有读数功能的机械、气动（电动）动态检测工具，以及占比较大的数字电子测量仪器，进入智能检测行业。 少量。除了必不可少的专用仪表外，原有读数式检具（机械式除外）的输出信号不再仅用于显示，而是进入具有统计分析等数据处理功能的工控机，对工作进行监控. Bit已成为生产现场的实施监控系统。图1上图是以多参数综合检测仪为主体的检测站，放置在复杂零件生产线旁边。站内控制器不仅可以实时显示检具的实际测量值（见下图1）），还可以通过数据处理获得各种统计数据，以及智能检具站的相关曲线和图形多参数综合检测工具为主体，包括质量控制图。有了这些质量信息，员工就能够对过程的运行状况做出更加客观、全面的评价。
图1 以多参数综合检测仪为主体的智能检测站
近年来，随着SPC在越来越多的汽车总装厂和零部件厂得到广泛应用，作为实施依据的智能检测方法也越来越受到企业的重视。近年来，随着智能化水平的不断提高，一些主流车厂的信息化水平也提升到了一个新的阶段，即通过检测站的数据联网智能检具，对整个制造过程进行监控。企业变得透明。
2.检测方法的简化趋势
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图2主体为多参数综合检测仪和多台手持式单参数检测仪组成的两个智能检测站
但是，与此同时，生产方式的多样化以及制造技术和相应工艺设备的不断发展，也导致了在线检测工具的简单化和灵活化趋势。在一些主流的发动机厂，他们的一些功能已经被三坐标测量机所取代，坐标测量机也是车间的现场和生产测量室。图2a所示的检具用于本世纪初规划建造的曲轴主轴颈精密磨削检具。与另外两个类似，用于1、4档和2、3 齿轮连杆颈精磨加工检测工具采用动态旋转测量，不仅可以测量尺寸参数，还要检查圆度、凸度、锥度和跳动等形状和位置公差。在配置上，三款检测工具对应三款具体的磨床。 七、 八年后，同一家公司诞生了一条新线，但在采用完全不同的工艺的同时，在线检具也有很大的不同，与a、b中的综合检具不同的是由多个手持式单参数检测工具组成的智能检测平台。与以往不同的是，它的服务范围是各种齿轮的所有主轴颈和连杆轴颈的精加工。这是因为新线采用了随动/跟踪磨削技术，连杆轴颈和主轴轴颈的精磨可以在一台机床上完成。而且，新工艺实施后，在灵活性大大提高的同时，制造质量也得到了显着提升，尤其是圆度等几何公差可以控制在2μm以内，比之前的4~4.5μm 提升。鉴于曲轴的这一指标仍为5μm，在工艺基本可以保证的情况下，新线在线检测仪由原来的动态改为静态。出于类似的原因，不再测试所有其他几何公差。该期刊只需要测量一个section，而不是原来的三个。
3.在线检测工具的灵活性
图 3 具有代表性的现场放置的柔性在线检测工具和坐标测量机
与在线检测方法简化的趋势并行的是在线检测工具的灵活性。虽然相对来说，进入生产现场的三坐标测量机是这种情况的主体，但同时，一些具有特色的柔性检测设备也发挥了其专业性强、效率高、通用性好的特点。并且在企业中得到了越来越多的应用。其中，成本相对较低的“改进”方案是在传统检测站所使用的检测工具的原有结构基础上，通过配置和增加一些夹具和辅助装置来测量形状相似的工件（如盒子）。 ）。当体型的某些参数（如形状和位置公差）时，几个可以一一顶出。图 3a 显示了另一种具有代表性的柔性检测工具。这是一种基于FARO生产的关节臂测量机的测试设备。适用于箱体零件的测量。测试件是发动机上的气缸盖。近年来，得到了国内主流发动机厂商的认可和认可，并在轴类零件现场部署，尤其是车削后的在线检测。本世纪初以来，在实际应用中，充分展示了其优于常规方法的优越性，逐步进入了主流的轴类零件在线检测工具行列。
对于那些过去只放置在精密测量室的三坐标测量机，越来越多的被放置在车间作为在线检测的重要手段，甚至串联起来成为一个站生产线。近年来这种情况的逐渐发展趋势与生产现场三坐标测量机相关技术的成熟有关。一般来说，精密测量室的仪器精度是可以保持的。一个非常重要的前提是“恒温”。在大多数情况下，要求为 20°C±2°C。为此，设备制造商在现有温度补偿技术的基础上，不断开发更有效、更实用、更可行的解决方案。海克斯康（青岛）公司开发的油烟机系统就是一个例子。此时，测量机被放置在一个相对隔离的机舱的引擎盖内，尽管它位于车间内。在这个“小环境”中，无论是“门窗”的开启和关闭，还是工件进出时内部温度的设定和调节，均由PLC逻辑控制，罩内温度梯度可满足规定的要求。但是，如今的企业大多还是采用更简单的半开放式，这当然离不开更好的现场环境和现场机器对温度控制水平的针对性提升。图 3b 显示了安装在气缸盖罩侧面的测量机的实际测量结果。选择的型号是 Hexagon 的 Global。在以前的老生产线上，检测站配备了以多参数综合检测仪为主体。那么，与两者相比，前者的优势在哪里？
l 由于三坐标测量机的通用性和灵活性远高于一般的多参数综合检测工具智能检具，因此无疑更适合当代汽车工业的多品种混线生产方式。以图3b为例。与只有三种DUT的老线路相比，最多可以处理9种八、。
l 一般情况下，检查工具只能应用于某个过程。在上面的例子中，以集成检测工具为主体的检测站用于最终检测。但对于气缸盖罩等复杂零件，往往需要对某些中间过程进行监控，图3b中的测量功能可以同时服务于三个过程。
l 三坐标测量机进入车间现场的意义还在于：它将与位于生产车间的生产测量室——现代汽车发动机厂质量监控系统的另一个重要组成部分——合作，为企业提供更多可靠、高效、经济的检测方法。
