在过去的几年里,Otto 和柴油发动机技术取得了巨大的进步。如今的发动机产生的颗粒物和二氧化碳排放量显著减少,并且能更可靠地检测运行故障。如果以前需要 2.5 升的燃烧室产生 180 马力的功率,那么现在 1.4 升的燃烧室就足够了。为了实现这些改进,几乎所有发动机组件必须满足更严格的技术性能要求。连杆是提高发动机性能至关重要的元件之一,它是燃烧过程中动力传输所必需的组件。为了确保高效的质量控制,IMR Gesellschaft für Prozessleit- und Automatisierungstechnik mbH 生产的乘用车连杆 将被送到位于德国 Lennestadt-Meggen 的 Schmiedetechnik Plettenberg GmbH & Co. KG 的测试站,使用 康耐视 视觉技术检测其厚度、长度和宽度尺寸、对称偏差、同心度和位移等特征。
组件改进带来生产挑战
为了使发动机在立方容量减少的情况下下仍能产生相同的功率,它们需要更大强度的压缩,这有助于改进发动机润滑。发动机中的立方容量减小导致连杆孔轴承壳中的间隙减小。这带来了新的生产挑战,因为连杆难以承受在微小公差范围内运行时所施加的更大压力。在连杆生产过程中,材料温度可达到约 1280°C (2,336°F),这会导致 C70 钢对机械成型工艺产生极其敏感的反应。尽管改进了生产方法,但在连的锻造期间,其组件可能变得过厚或过薄。在自动化锻造期间,如果上模和下模未在十分之一或百分之一毫米的公差范围内完全对应,则在某些条件下会发生锻造位移。即使在后续的手动标定过程中,由于加工时间不同,连杆本身也偶尔出现温度波动,导致尺寸和重量出现微小偏差。
新测试范式
为了保证 IMR 获得高质量连杆,Schmiedetechnik Plettenberg 必须在连杆测量和检测方式上取得新技术突破。这是公司使用视觉系统进行自动化质量测试的首个项目。Schmiedetechnik Plettenberg面临的关键挑战是,在锻造连杆上实现足够的测试可重复性,而锻造连杆的表面有时较为粗糙。该公司使用康耐视视觉系统成功地执行了测试。例如,该公司能够在0.03毫米(0.001英寸)的公差范围内实现高度测量可重复性。由于这一成功,以及他们在交钥匙处理和测试装置的设计和建造领域拥有多年的经验,IMR在短时间内完成了Schmiedetechnik Plettenberg测试站。如今,该检测站的年平均检测量达到450万个连杆。
在整个流程中实现全面测试控制
甚至在到达光学测试站之前,连杆也会进行初步检查。完成喷砂和首次视觉检测后,进行磁粉测试以检测超细发际线裂纹。在将组件导向连杆之前,对连杆进行称重,公差为正负六克(0.21 盎司)。然后将连杆通过输送带馈送到测试机中。它们被光障装置检测到,并将其位置和方位传输到跟踪系统。在第一个图像处理站,康耐视配备远心镜头的 In-Sight® 视觉系统,分别测量连杆长度和宽度、曲轴孔同心度和雕刻。长度和宽度根据产品规格,并基于曲轴孔中心与已确定的参考外边缘的比率确定。在测量值偏离可接受范围的情况下,视觉系统将发送信号以拒绝站I-PC上的连杆。
在图像处理站中,康耐视 In-Sight视觉系统用于根据具有良好OCR可读性的锻造 3D 印记检测组件上侧的其他特征数值。两台 In-Sight 相机配备不同的光源组合,以记录不同的特征 LED 背景照明用于记录组件轮廓。使用红色 LED 入射光检测雕刻和特征编号。
的系统
在连杆测试站,采用两种并行方法,以实现高精度测试。详细评估记录后,还将在计算机中比较来自两个图像的信息。康耐视 In-Sight 智能系统在第一步测试中提供100%的错误检测。在第三个测试站使用激光三角测量法进行厚度和高度测量 另外两台具有 VGA 分辨率的康耐视 Matrix相机使用激光线检测 H 轮廓 在多个位置点测量曲轴孔和曲轴高度及活塞孔高度 除此之外,该系统还检查连杆杆身的对称性和偏转。
在恶劣的生产环境下,康耐视 图像处理系统凭借工业适用标准功能表现出色。坚固耐用的注塑成型铝质和不锈钢外壳使其不受高振动负载的影响。紧密的 M12 连接可防止粉尘侵入,以较低的维护成本提供高度的可靠性,确保符合 Schmiedetechnik Plettenberg 的质量控制要求 锻造专家与视觉专家的密切合作促进了连杆设计和质量的显著改进,可以满足先进发动机技术的要求。
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