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使用InSight进行精密发动机零件测试将不良率降到零

发布时间:2019-09-29 19:22:53 阅读: 来源:弹簧机厂家

使用 In-Sight 进行精密发动机零件测试将不良率降到零

Otto和柴油发动机技术在过去20至30年取得了极大的进步。现在发动机所产生的颗粒状物质和二氧化碳均显著减少,并可提供更可靠的操作故障检测。如果过去产生180马力需要2.5升的燃烧室,那么,现在1.4升的燃烧室已经足够。要实现这些性能改进,几乎所有发动机部件都必须满足更严格的技术性能要求。零件中对提高发动机性能最关键的是连杆,这是燃烧过程中动力传输的一个必需部件。为了保证高效的质量控制,IMR Gesellschaft f r Prozessleit- und Automatisierungstechnik mbH生产的乘用车连杆将送往位于德国 Lennestadt-Meggen的Schmiedetechnik Plettenberg GmbH Co. KG公司的检测站,在那里将使用康耐视视觉技术对其特征进行检测,如厚度、长度和宽度尺寸,还有对称偏差、同轴性和位移。

组件性能改进带来生产挑战

为了使发动机在较小的立方容积内产生相同的功率,它们需要更多的压缩,从而促进发动机润滑获得改进。发动机立方容积的减少导致连杆孔轴承壳中的空隙减少。这给生产提出了新的挑战,因为连杆非常难以处理所施加的更强力量,而在连杆生产过程中以最小的公差操作时,材料温度可达到约1280 C(2,336 F),这会导致C70钢对机械成型过程的反应非常灵敏。尽管生产方法已经过改进,在连杆锻造过程中,其部件仍可能会出现过厚或过薄的情况。在自动化锻造过程中,如果上部模具和下部模具在十分之一或百分之一毫米的公差范围内没有绝对准确地符合,在一定条件下则会发生锻造位移。即使在随后的手动校准过程中,由于加工时间不同,连杆本身偶尔也会出现温度波动,从而导致极小的尺寸和重量偏差。

全新的检测模式

为了保证IMR的连杆达到最高质量,Schmiedetechnik Plettenberg必须在测量和检测连杆方面实现新的技术突破。这是该公司使用视觉系统进行自动质量测试的首个项目。Schmiedetechnik Plettenberg面临的核心挑战是在锻造连杆上(有时会包含粗糙表面)实现足够的检测重复性。该公司使用康耐视视觉系统,能够在测试执行方面取得巨大成功。例如,该公司能够在三百分之一毫米(0.001英寸)的公差范围内实现高度测量的可重复性。凭借这一成功以及他们在交钥匙处理和测试设备设计和建造领域多年积累的经验,IMR仅在很短的时间后即成功调试了Schmiedetechnik Plettenberg检测站。现在,该测试站每年平均检测450万个连杆。

在整个流程中进行全面的测试控制

在到达光学检测站之前,连杆已经过初步检查。在喷砂和首次视觉检测完成后,将进行磁性粉末测试,以检测是否存在超细发丝裂缝。在元件定向到连杆之前,首先对连杆进行测重,公差范围控制在+/-6克(0.21盎司)以内。然后,将连杆放置到传送带上传输到测试机器。使用光栅对其进行检测,然后将它们的位置发送到跟踪系统。在第一个图像处理站,配有远心镜头的康耐视In-Sight 5403和5401视觉系统分别测量连杆的长度和宽度、曲柄孔的同心度以及雕刻。长度和宽度在曲柄孔中心与既定基准外边缘比例的基础上根据产品规格确定。若测量结果偏离可接受的范围,视觉系统将发送一个信号,以在I-PC站剔除不合格的连杆。

在图像处理站,康耐视In-Sight 5400根据具有良好OCR易读性的锻造三维印记检测组件上部的额外特征数量。通过结合与两台In-Sight相机相反的不同光源概念记录不同的特征。LED背景光源用于记录组件轮廓。雕刻和特征数量通过红色LED入射光进行检测。

系统功能强大

在连杆测试站,采取两种平行的方法以实现最大程度的测试精度。在详细评估记录后,来自图像的信息也将在电脑上进行比较。康耐视In-Sight智能系统在第一个测试步骤提供百分之百的误差检测。厚度和高度检测在第三个测试站通过激光三角测量方法进行。另外两台具有VGA分辨率的康耐视矩阵相机 In-Sight 5401和5400将通过激光行方法检测H-型材。曲柄孔和轴的高度以及活塞眼的高度在不同点进行测量。除此之外,该系统还将检测连杆柄的对称性和偏转。

在他们的原始环境中,康耐视图像处理系统在其标准行业应用功能方面非常出色。此外,它们坚固的压铸铝和不锈钢外壳也使其能够抵御较大的振动量。紧密的M12连接可避免灰尘进入,这为Schmiedetechnik Plettenberg的质量控制要求以较低的维护成本提供了极高的可靠性。锻造专家和视觉专家之间的密切合作最终生产出了质量上乘的连杆,可以满足功能强大且最先进发动机技术的要求。

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