成立于1985 年的上海大眾汽車有限公司(以下簡稱上海大眾)是一家中德合資企業(yè),目前已經(jīng)形成了以上海安亭為總部,輻射上海安亭、南京、儀征的三大生產(chǎn)基地。
上海大眾是國內(nèi)規(guī)模最大的現(xiàn)代化轎車生產(chǎn)基地之一?;诖蟊娖?、斯柯達(dá)兩大品牌,公司目前擁有帕薩特、波羅、途安、LAVIDA 朗逸、TIGUAN 途觀和Octavia 明銳、Fabia 晶銳、Superb 昊銳等十大系列產(chǎn)品,覆蓋A0 級(jí)、A 級(jí)、B 級(jí)、SUV 等不同細(xì)分市場。
上海大眾始終密切關(guān)注和跟蹤國際汽車工業(yè)的發(fā)展動(dòng)態(tài),不斷地進(jìn)行技術(shù)升級(jí)改造,保持車型、工藝技術(shù)和加工、檢測設(shè)備的先進(jìn)性。質(zhì)量是上海大眾的生命。根植于心的質(zhì)量意識(shí)和嚴(yán)格的管理制度,為上海大眾贏得了消費(fèi)者長期的信任,而持續(xù)關(guān)注先進(jìn)測量技術(shù)與方案,則成為上海大眾長期雄踞國內(nèi)汽車行業(yè)榜首的秘訣之一。
2009 年5 月,在上海大眾鈑金件質(zhì)量控制項(xiàng)目當(dāng)中,??怂箍邓峁┑淖詣?dòng)化拍照式測量系統(tǒng)憑借其優(yōu)越的性能、最快的測量速度、完善的數(shù)據(jù)評(píng)價(jià)功能以及優(yōu)異的技術(shù)支持和解決方案能力,而在招標(biāo)過程中一舉奪魁。
全自動(dòng)Cognitens Opticell(WLS400A 的前身)拍照式測量系統(tǒng),專為上海大眾的需求而規(guī)劃,主要針對(duì)領(lǐng)馭、明銳、昊銳等主流車型的四門兩蓋進(jìn)行測量。
汽車零部件及白車身的測量,采用非接觸測量技術(shù),整合尖端的機(jī)器人技術(shù)、安全系統(tǒng)、人機(jī)界面、旋轉(zhuǎn)平臺(tái)及柔性夾具,自動(dòng)拍照式測量系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)車間流水線上毫秒級(jí)的圖像數(shù)據(jù)采集,并不受車間現(xiàn)場光線、溫度及震動(dòng)的影響,快速準(zhǔn)確的提供零件全表面、邊界、孔、表面點(diǎn)及截面線的測量數(shù)據(jù)。
Cognitens 自動(dòng)拍照式測量系統(tǒng),提供了“一鍵式”測量操作,簡化的操作界面,無需太多的培訓(xùn)就可以操作,并具有自動(dòng)測頭校驗(yàn)及溫度補(bǔ)償功能。功能完善的測量軟件能夠有效保證測量任務(wù)的順利完成,并實(shí)現(xiàn)了對(duì)坐標(biāo)程序、測量程序、報(bào)告系統(tǒng)的有序管理。全面的色差分析數(shù)據(jù)及單點(diǎn)特征測量數(shù)據(jù)、強(qiáng)大的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)功能,能夠有效監(jiān)控生產(chǎn)過程的穩(wěn)定性,實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車生產(chǎn)過程的控制。獨(dú)特的、面向?qū)ο蟮臏y量數(shù)據(jù)驗(yàn)證方法,進(jìn)一步保證了測量數(shù)據(jù)的可靠性和有效性。
根據(jù)上海大眾的實(shí)際需求,??怂箍堤峁┝烁咝У娜D(zhuǎn)臺(tái)測量解決方案,分別用于多種車型的四門、前蓋及后蓋的測量。測量解決方案涵蓋的內(nèi)容包括:
?使用三個(gè)測量平臺(tái),分別用于測量門、前蓋和后蓋三種類型的零件
?測量平臺(tái)使用轉(zhuǎn)臺(tái)結(jié)構(gòu),可以進(jìn)行360 度旋轉(zhuǎn),方便從不同角度進(jìn)行測量
?每一個(gè)工位上使用一套通用夾具,滿足不同零件的測量要求
?當(dāng)一個(gè)工位在進(jìn)行測量時(shí),其他兩個(gè)工位可以進(jìn)行上下料操作
?考慮安全保護(hù),當(dāng)操作人員進(jìn)入正在測量的工位時(shí),機(jī)器人自動(dòng)停止,當(dāng)機(jī)器人進(jìn) 入操作人員正
在工作的工位,機(jī)器人同樣要停止。
?第四工位是一個(gè)校驗(yàn)工位,用于測頭校驗(yàn)和機(jī)器人溫度補(bǔ)償。
?在合理的位置放置料架,用于存放零件
安全防護(hù)是現(xiàn)場高速測量的前提
由于機(jī)器移動(dòng)速度快,操作安全是重中之重。系統(tǒng)中使用PLC 做為Master,機(jī)器人作為Slave ,安全繼電器作為硬件保護(hù),Devicenet 作為現(xiàn)場通信總線組成安全控制系統(tǒng),通過硬件和軟件兩個(gè)方面完成安全保護(hù):
硬件方面: 采用標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)機(jī)器人, 安全系統(tǒng)通過PLC 控制,使用安全繼電器直接控制機(jī)器人的安全回路。轉(zhuǎn)臺(tái)保護(hù),安全門的開關(guān)與對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)臺(tái)串聯(lián)保護(hù),機(jī)器人工作區(qū)域通過光幕隔開,更好的保護(hù)操作人員安全。
軟件方面: 通過機(jī)器人編程,定義機(jī)器人的每條運(yùn)動(dòng)指令只定義使用的軸組,使三個(gè)轉(zhuǎn)臺(tái)中與當(dāng)前任務(wù)不相關(guān)的軸從軟件中被去除,進(jìn)而在軟件上進(jìn)一步對(duì)操作安全進(jìn)行保護(hù)。
安全保護(hù)邏輯,當(dāng)機(jī)器人測量過程中接觸到啟動(dòng)的光幕,或機(jī)器人維修安全門打開,機(jī)器人馬上停止運(yùn)動(dòng)。當(dāng)操作人員更換測量工件時(shí),一旦打開安全門,光幕與轉(zhuǎn)臺(tái)鎖定保護(hù)啟動(dòng),如果轉(zhuǎn)臺(tái)突然發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng),操作人員或者機(jī)器人接觸光幕,機(jī)器人停止運(yùn)動(dòng)。
柔性夾具系統(tǒng)
采用柔性測量支架,可以適應(yīng)多種工件的支撐與夾持。這包括:
?車門支架:支撐領(lǐng)馭、明銳前后8 個(gè)車門
?前蓋支架:支撐領(lǐng)馭、昊銳車型前蓋
?后蓋支架:支撐領(lǐng)馭、明銳車型后蓋
測量分析報(bào)告
Cogntiens 自動(dòng)拍照式測量系統(tǒng)專有的測量軟件能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)工件表面數(shù)據(jù)分析,根據(jù)表面測量數(shù)據(jù)與CAD 模型進(jìn)行對(duì)比,產(chǎn)生色差圖。對(duì)圓孔、槽、方孔、法蘭孔、圓柱、球特征,利用多角度定位拍攝技術(shù),精確測量孔位及實(shí)體的位置和尺寸。并且能能夠?qū)Ρ砻纥c(diǎn)、包邊點(diǎn)、切邊點(diǎn),單點(diǎn)測量,實(shí)現(xiàn)對(duì)零件關(guān)鍵點(diǎn)的控制,快速分析測量階差和縫隙,清晰明了的反映實(shí)際工件與數(shù)模的差距,保證零件生產(chǎn)質(zhì)量。
測量數(shù)據(jù)驗(yàn)證
系統(tǒng)采用了面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)驗(yàn)證方法,即測量數(shù)據(jù)與三坐標(biāo)測量數(shù)據(jù)直接對(duì)比:在三坐標(biāo)和機(jī)器人光學(xué)測量系統(tǒng)上,測量同一個(gè)工件上的相同特征(如圓,曲面點(diǎn),邊界點(diǎn)等),測量數(shù)據(jù)偏差在± 0.10 mm 以內(nèi)。
Cognitens 全自動(dòng)拍照式測量解決方案,方便的實(shí)現(xiàn)與車間現(xiàn)場的融合,快速提供測量反饋,為客戶提供了零件的全面質(zhì)量分析數(shù)據(jù),并大大降低了設(shè)備投入及時(shí)間成本,從而為上海大眾汽車公司高品質(zhì)汽車生產(chǎn)與質(zhì)量控制提供了又一先進(jìn)適用的測量方案。
圖一
圖二
圖三