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技術(shù)

實(shí)現(xiàn)線上測量的新型形狀測量傳感器

2025China.cn   2009年04月07日
  全球性競爭日益激烈的汽車制造行業(yè)里,“提高車輛的安全性”、“適應(yīng)環(huán)境保護(hù)”、“車輛的智能化”等領(lǐng)域?qū)夹g(shù)革新的要求越來越迫切。在這種情況下,為了實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)場的最佳生產(chǎn)、提高成品率、降低成本、穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)線上測量檢查是非常關(guān)鍵的。
  
  
  歐姆龍利用獨(dú)特的激光技術(shù)、二維平面CCD技術(shù)和“線型光束方式”的Z500系列形狀測量傳感器(見圖1),徹底解決了在汽車制造領(lǐng)域一直以來存在的非接觸性測量問題,實(shí)現(xiàn)了汽車生產(chǎn)工序中高速、高精度的線上測量檢查。Z500系列能夠穩(wěn)定地測量種類繁多的項(xiàng)目,靈活地應(yīng)用于各式各樣的設(shè)備中。與傳統(tǒng)的最佳測量系統(tǒng)相比,Z500系列具有很多無法比擬的優(yōu)勢(見圖2),下面結(jié)合Z500系列形狀測量傳感器在汽車制造中具有代表性的應(yīng)用實(shí)例進(jìn)行介紹。
  
  車體組裝檢查
  在車體的組裝工序中,為了提高成品率、降低成本,對車門及機(jī)罩安裝工序后的間隙、高度差異等線上檢查的要求越來越高。例如,在車身上組裝完配件的狀態(tài)下通過對車身位置和姿勢的偏移進(jìn)行全部測量,能夠防止在后面的焊接工序中產(chǎn)生不良產(chǎn)品。通過這種在各工序中進(jìn)行測量、管理的方法,達(dá)到提高產(chǎn)品質(zhì)量、改善生產(chǎn)的目的。
  ● 測量方法
  利用Z500在車身組裝配件后、焊接前這段間隔中對組裝的位置進(jìn)行測量檢查。Z500備有適用于不測量領(lǐng)域的3種不同的感測頭,可根據(jù)待檢查處的大小來選擇最合適的感測頭,此外,Z500可測量“高度差異”、“寬度”、“邊緣位置”等多個項(xiàng)目,能夠滿足多種設(shè)備的要求(見圖3)。
  
  ● 使用Z500的好處
  利用Z500可以對焊接前車身配件的組裝狀態(tài)進(jìn)行線上測量檢查,防止不良產(chǎn)品的產(chǎn)生,降低廢棄成本,提高產(chǎn)品質(zhì)量,此外,還可以調(diào)出測量的數(shù)據(jù)記錄,對不良產(chǎn)品的發(fā)生原因進(jìn)行分析和評價。
  焊道檢查
  目前,汽車生產(chǎn)過程的焊接工序中正越來越多地使用激光焊接技術(shù),因?yàn)樵摷夹g(shù)不受焊接處的構(gòu)造和形狀影響,并能實(shí)現(xiàn)高速焊接。利用Z500能夠?qū)A形焊道的形狀、缺陷進(jìn)行線上測量檢查,可有效提高焊接質(zhì)量。
  ● 測量方法
  在檢查焊道時,Z500使用的是適用于焊道的特殊形狀的計測傳感器,它能夠高速穩(wěn)定地對焊道的形狀和細(xì)小的缺陷進(jìn)行檢查。
  Z500通過接收感測頭照射而產(chǎn)生的寬幅線型光束的反射光,能夠準(zhǔn)確地檢測出截面的形狀,另外,通過移動感測頭或被測工件能夠?qū)崿F(xiàn)對焊道的三維檢查,這個三維檢查的結(jié)果可以在監(jiān)視屏幕上通過三維畫像的濃淡得到確認(rèn)。
  ● 使用Z500的好處
  通過利用Z500直接對焊道的形狀進(jìn)行測量,能夠使焊接質(zhì)量定量化,此外,利用Z500還可以高速處理測量檢查結(jié)果、線上檢查,實(shí)現(xiàn)了對全部產(chǎn)品的檢查。
  粘接劑的全周測量
  在汽車的生產(chǎn)工序中,為了節(jié)省燃料,在發(fā)動機(jī)周圍以及內(nèi)、外部的部件組裝時采用了粘接劑,從而達(dá)到車體輕量化的目的,另外,為了提高車體的密封性和剛性,在很多地方使用了封印劑。Z500最適合用于對這些粘接劑和封印劑的高度和量進(jìn)行測量與管理。
  ● 測量方法
  利用Z500可以同時測量封印劑的高度和寬度,將感測頭安裝在機(jī)器人手上,通過移動即可對全周進(jìn)行測量。
  ● 使用Z500的好處
  為了確保粘接的質(zhì)量以及密封性和剛性,在生產(chǎn)工序中對粘接劑及封印劑的高度和量的管理是很重要的環(huán)節(jié)。由于Z500可以對粘接劑和封印劑的全周進(jìn)行線上測量,因此可以保持穩(wěn)定的質(zhì)量。
  發(fā)動機(jī)部件的組裝和尺寸檢查
  在汽車的生產(chǎn)工序中,Z500能夠?qū)纫笞罡叩陌l(fā)動機(jī)、變速器等精密部件的組裝、加工實(shí)現(xiàn)非接觸、高速、高精度的測量檢查,如為了保證發(fā)動機(jī)的性能,要求對活塞進(jìn)行能夠確保其精密性的高精度的組裝。
  ● 測量方法
  利用Z500能夠測量活塞主體和裝在活塞上的活塞環(huán)之間的高度差異。在很多情況下,一個活塞上會組裝有多個活塞環(huán),利用Z500能夠一次性高精度地測量高度差異。
  ● 使用Z500的好處
  使用Z500能夠?qū)崿F(xiàn)在線上高速、高精度地對全部產(chǎn)品的檢查,大大提高產(chǎn)品合格率,縮短檢查時間。
  安全氣囊罩的測量
  SRS充氣囊正在成為汽車的標(biāo)準(zhǔn)化安全裝備。充氣囊在汽車遇到事故時要確保能夠彈出,以保護(hù)駕駛者和乘客的生命安全,因此,充氣囊對質(zhì)量的要求非常高。
充氣囊在折疊罩的內(nèi)側(cè)有切口,利用充氣囊膨脹時產(chǎn)生的壓力彈出。為了確保充氣囊在受到一定壓力時能夠彈出,對切口處的厚度尺寸的要求非常嚴(yán)格。
  ● 測量方法
利用Z500對充氣囊罩切口處的厚度進(jìn)行準(zhǔn)確的測量,歐姆龍通過二維平面CCD技術(shù)和多光束控制處理,即使是對黑色的樹脂制成的充氣囊罩也能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定的高精度測量。
  ● 使用Z500的好處
  傳統(tǒng)的方式是通過抽樣檢查,以確保不良產(chǎn)品的流出,而Z500可以實(shí)現(xiàn)對所有產(chǎn)品的線上測量,同時由于檢查是自動化的,因此有效地降低了成本。
  輪胎形狀的測量
  輪胎在確保汽車的行駛性能及安全性能等方面起著重要作用。為了維護(hù)和保證輪胎的生產(chǎn)質(zhì)量,有必要在輪胎的生產(chǎn)工序中對其構(gòu)成部件和外觀形狀進(jìn)行檢查。一直以來,實(shí)現(xiàn)對輪胎黑橡膠的高精度自動檢查很困難,因此如何實(shí)現(xiàn)檢查的自動化是個難題,但運(yùn)用歐姆龍獨(dú)特的線型光束方式的Z300/500實(shí)現(xiàn)了對輪胎形狀的自動化測量。
  ●  測量方法
  Z300/500通過采用新開發(fā)的二維平面CCD(S-CCD)技術(shù)提高了動態(tài)范圍的精度,具有優(yōu)越的檢測功能,由于Z300/500采用了寬幅的激光光束,無需移動傳感器或工件即可很容易地測量出高度差異和形狀。
  ● 使用Z300/500的好處
  從前,對輪胎外觀的檢查,一般都是靠人工根據(jù)觸感或經(jīng)驗(yàn)用目測或手摸等方式來判斷,而Z300/500的使用可以實(shí)現(xiàn)定量化和外觀檢查的自動化,并且對以前很難測量的發(fā)射光量很少的黑橡膠輪胎也能非接觸、高精度地完成測量。

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