汽車零件自動化檢測線的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

廖惠平

摘 要：隨著產(chǎn)品的質(zhì)量要求不斷提高和自動化普及應(yīng)用，自動化檢測也應(yīng)運(yùn)而生。目前，汽車產(chǎn)品在流水線上生產(chǎn)，傳統(tǒng)的檢測方式費(fèi)時(shí)費(fèi)力，且受人為因素影響較大，已不能滿足生產(chǎn)需要。自動化檢測具有快速、穩(wěn)定、檢測精度高等特點(diǎn)，將被逐步應(yīng)用于各行各業(yè)?；诖?，本文主要探討汽車零件自動化檢測線的設(shè)計(jì)與應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：汽車零件；自動化檢測線；檢測方法

中圖分類號：U467.52 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1003-5168（2018）08-0092-02

Design and Application of Automatic Detection Line

LIAO Huiping

（Suzhou Ziguan Automation Equipment Co.， Ltd.，Suzhou Jiangsu 215000）

Abstract： With improving the quality of the product requirements and the popularity of automation applications， automated testing has also come into being. At present， the automobile products are produced on the production line. The traditional detection methods are time-consuming and laborious， and are greatly influenced by human factors， which can no longer meet the production needs.Automatic detection is characterized by high speed， stability and high detection accuracy. Therefore， it will be gradually applied to all walks of life. Based on this， this paper mainly discussed the design and application of auto parts inspection line.

Keywords： auto parts；automatic testing line；detection method

1 研究背景

眾所周知，汽車在行駛過程中，經(jīng)常需要減速、停車或者緊急制動等，所以汽車上的制動系統(tǒng)對汽車產(chǎn)品而言是至關(guān)重要的。汽車行業(yè)對制動系統(tǒng)的生產(chǎn)控制非常嚴(yán)格，各企業(yè)也明確提出了自己的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

本文主要介紹汽車零件在自動化檢測設(shè)備上進(jìn)行檢測的過程。該檢測線的控制方式是：桁架機(jī)械手抓取被測產(chǎn)品并將其放入檢測治具上后，檢測治具對產(chǎn)品進(jìn)行自動定位與固定，夾緊后機(jī)械手松脫離開，隨后，1-4#工位檢測裝置同時(shí)對產(chǎn)品各尺寸進(jìn)行檢測（安裝在自動化控制裝置上的氣動量儀測頭伸入被測產(chǎn)品進(jìn)行自動測量，并自動記錄和保存測量數(shù)據(jù)），之后機(jī)械手將產(chǎn)品與產(chǎn)品治具分離，送入下一工位?？紤]到產(chǎn)品是異形件，不易定位，所以將產(chǎn)品放入產(chǎn)品治具使之進(jìn)行準(zhǔn)確定位，由于產(chǎn)品檢測尺寸精度較高，所以治具必須具有互換性[1]。產(chǎn)品檢測過程具體如圖1所示。

2 汽車零件自動化檢測方法

2.1 產(chǎn)品在治具上定位

要實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的自動化檢測，自動檢測線需要具備自動抓取、自動定位、自動檢測、自動識別和記錄等功能[2]。

現(xiàn)在以零件卡鉗為例來分析自動檢測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用情況。作為剎車系統(tǒng)中的卡鉗零件，屬于異形件，要檢測內(nèi)圓尺寸，首先要考慮定位問題。卡鉗定位有水平方式定位和垂直方式定位2種（見圖2）。當(dāng)產(chǎn)品水平方式定位時(shí)，以A面作為水平方向定位基準(zhǔn)，以兩孔作為垂直方向定位基準(zhǔn)，同時(shí)施加推力F固定。這樣有利于機(jī)械手可以從上方抓取產(chǎn)品，測頭可以從水平方向的左邊對產(chǎn)品尺寸[Φ]34、[Φ]14、[Φ]10.4進(jìn)行檢測，同時(shí)也可以從右邊對M6螺孔進(jìn)行檢測，還可以從右上方對M10的螺孔進(jìn)行檢測。若采用垂直定位方式時(shí)，以B面和兩孔位作為水平方向定位基準(zhǔn)，在垂直方向施加壓力，但該方式難以滿足同時(shí)檢測和定位的需求。針對要求檢測的項(xiàng)目和抓取產(chǎn)品、定位、治具的緊湊性考慮，認(rèn)為水平定位方式更合理、方便。

2.2 治具在檢測線上的定位

由于1-4#工位工作原理相同，這里僅以1#工位為例進(jìn)行講解（見圖3）。在裝配時(shí)，要求以治具為基準(zhǔn)，保證測頭與產(chǎn)品被測內(nèi)孔同心，且測頭水平度和前后的垂直度在0.1mm內(nèi)，調(diào)整好之后配合兩個零件打銷孔定位?？紤]到測頭與產(chǎn)品可能會出現(xiàn)不同心的情況，孔槽機(jī)械檢具設(shè)計(jì)成可自動調(diào)心的特點(diǎn)，機(jī)械檢具固定座左右上下都安裝有彈簧，彈簧力不得太小，保證在進(jìn)入孔槽時(shí)不會晃動，且必須小于測頭的張力才能達(dá)到調(diào)心的目的。

3 檢測線檢測能力分析

本檢測線主要采用氣動量儀通過自動控制測頭檢測產(chǎn)品[Φ]10.4（+0.03/-0.05）、[Φ]14（+0.025/0）、[Φ]34（+0.05/0）和[Φ]39.507（+0.13/0）四個尺寸。由于數(shù)據(jù)量比較大，現(xiàn)僅對尺寸[Φ]10.4（+0.03/-0.05）進(jìn)行具體介紹。現(xiàn)通過設(shè)備能力指數(shù)（Cgk）對檢測線的檢測能力進(jìn)行分析，設(shè)備能力指數(shù)是評估一個測試儀器的測量能力是否和被測產(chǎn)品的公差要求相匹配的方法，是短期的檢測設(shè)備能力指數(shù)。其測試要求是：對同一產(chǎn)品同一個尺寸在同一工位上重復(fù)測量25次以上，進(jìn)行數(shù)據(jù)和結(jié)果分析。Cgk一般接受的標(biāo)準(zhǔn)是≥1.33。測量數(shù)據(jù)見表1。

其中，T表示工件被測參數(shù)公差，T=0.03+0.05=0.08，[ε]為平均偏移值的絕對值：

[ε=M-x]=10.390-10.387=0.003 （2）

其中，[M]為標(biāo)準(zhǔn)公差值，[x]為25個測量值的平均數(shù)。

S表示標(biāo)準(zhǔn)偏差，計(jì)算公式為：

[S=xi-x2N-1] （3）

通過計(jì)算可以得出S為0.001 3。

4 結(jié)論

通過以上分析得出，氣動量儀自動檢測設(shè)備測量產(chǎn)品完全能滿足被測產(chǎn)品測量的要求，但由于檢測的尺寸精度較高，氣動測頭長時(shí)間的機(jī)械式摩擦可能會影響測頭使用壽命，應(yīng)定期進(jìn)行校準(zhǔn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]中華人民共和國，國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局.質(zhì)量管理體系汽車生產(chǎn)件及相關(guān)維修零件組織應(yīng)用GB/T 19001—2000的特別要求：GB/T 18305—2003[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2003.

[2]中華人民共和國，國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局.專用檢測設(shè)備評定方法指南：JB/T 10633—2006[1].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2006.

[3]中華人民共和國，國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局.測量管理體系 測量過程和測量設(shè)備的要求：GB/T 19022—2003[1].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2003.

[4]國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局.氣動測量儀檢定規(guī)程：JJG 356—2004[S]. 北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2004.