防錯(cuò)檢測技術(shù)在汽車制造中應(yīng)用

隨著中國人均收入的增長、生活水平的提高以及市場的日趨成熟，人們有了對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、測量和零件識別技術(shù)可謂是功不可沒。

在全球性競爭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)競爭的一個(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)檢測技術(shù)措施，能夠有效地提高產(chǎn)品品質(zhì)。

美國邦納工程國際有限公司（簡稱邦納公司）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 螺紋孔檢測方案一

圖2 螺紋孔檢測方案二

1、螺紋孔的檢測

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)對工藝有著不同的要求，因此，需要在生產(chǎn)過程中對螺紋孔和光孔加以區(qū)分。

方案一：多功能視覺傳感器檢測（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別，檢測準(zhǔn)確率很高。

方案二：小光斑激光傳感器檢測（如圖所示2）

QS30LD/LDL系列激光傳感器具有1mm的光斑，檢測性能優(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

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、減少廢品的出現(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)用塊狀檢測工具或模式查找檢測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

3、孔的ID識別

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。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)對孔的ID進(jìn)行識別，如圖4所示。

圖4 孔的ID的識別

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)信號組成的檢測系統(tǒng)中，Presence PLUS Pro用于檢測儀表板配件，高頻熒光燈自上向下照明被測物，實(shí)現(xiàn)了運(yùn)用多種檢測工具（如像素檢測工具、目標(biāo)物工具、邊緣工具）檢測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合，采用先進(jìn)的防錯(cuò)檢測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)。