摘 要:在進行汽車(chē)闆鋅鍍層特性檢測時,人工(gōng)檢測工(gōng)作(zuò)效率低、失誤概率高且安(ān)全性差.通過 增配機器人、計算機視覺自動識别系統、刻碼系統、掃碼系統等自動化設備,實現生産(chǎn)線(xiàn)的全自動化 和汽車(chē)闆鋅鍍層特性的智能(néng)檢測.結果表明:該智能(néng)檢測方法不僅可(kě)提高工(gōng)作(zuò)效率,還能(néng)降低質(zhì)量 風險,有(yǒu)效提高檢測質(zhì)量.

關鍵詞:汽車(chē)闆;鋅鍍層特性;智能(néng)檢測

中(zhōng)圖分(fēn)類号:TM９３ 文(wén)獻标志(zhì)碼:A 文(wén)章編号:１００１Ｇ４０１２(２０２０)０１Ｇ００３２Ｇ０２

随着“工(gōng)業４．０”和“中(zhōng)國(guó)制造２０２５”的深入開 展,國(guó)内外智能(néng)化實驗室的建設和智能(néng)化設備的研 制正在蓬勃進行中(zhōng).伴随智能(néng)化技(jì )術在各行業的全 面推廣,鋼鐵廠智能(néng)化機組和實驗室将改變傳統的 生産(chǎn)模式,把操作(zuò)人員從惡劣的工(gōng)作(zuò)環境、重複的作(zuò) 業操作(zuò)和流水性作(zuò)業模式中(zhōng)解放出來.筆(bǐ)者針對鋼 鐵廠鍍鋅成品機組生産(chǎn)的汽車(chē)闆鋅鍍層的特性檢測 提出了一種智能(néng)檢測方法,以提升檢測效率、減少質(zhì) 量事故和安(ān)全事故[１Ｇ５].

１ 汽車(chē)闆鋅鍍層特性檢測現狀

目前大多(duō)數鋼鐵廠對鍍鋅成品機組生産(chǎn)的汽車(chē) 闆鋅鍍層特性的檢測一般按照工(gōng)藝要求進行,即先 将切割的大樣闆人工(gōng)搬運至進行大樣闆再加工(gōng)和鋅 鍍層特性檢測的實驗室,再使用(yòng)剪闆機将大樣闆加 工(gōng)成用(yòng)于鋅鍍層特性檢測的試樣,最後進行鋅鍍層 特性檢測.

在進行大樣闆再加工(gōng)的過程中(zhōng),需人工(gōng)在各試樣 上标識基本信息.通常使用(yòng)圓片沖床機沖出圓片狀 試樣,再送至實驗室進行鋅鍍層質(zhì)量、合金含量及鋅 鍍層厚度等檢測.同時使用(yòng)剪闆機剪出用(yòng)于鋅鍍層 附着力檢測的試樣,經一定角度的沖壓彎曲變形後, 再将變形部位壓平,然後對其表面進行反射率檢測, 得到相應的鋅鍍層特性結果并上傳到系統中(zhōng).此外, 在進行鋅鍍層表面粗糙度檢測時,需先用(yòng)粗糙度标塊 對檢測設備進行标定.對于汽車(chē)零件制造用(yòng)鋼,需模 拟汽車(chē)零件的沖壓過程來進行表面缺陷檢測,即将試 樣進行沖壓,然後取出邊打磨邊進行檢測.

上述檢測過程均為(wèi)人工(gōng)操作(zuò),操作(zuò)人員不僅存 在安(ān)全風險,其操作(zuò)水平也會直接影響檢測結果.

這種檢測方法存在工(gōng)作(zuò)效率低及失誤概率高、安(ān)全 性差等問題.

２ 一種汽車(chē)闆鋅鍍層特性智能(néng)檢測方法

汽車(chē)闆鋅鍍層特性智能(néng)檢測方法可(kě)以通過鍍鋅 成品機組出口取樣、試樣加工(gōng)和試樣輸送的自動化 和檢測過程、系統監控等環節的自動化來綜合實施. 以下以某生産(chǎn)汽車(chē)闆的鍍鋅成品機組為(wèi)例介紹一種 汽車(chē)闆鋅鍍層特性智能(néng)檢測方法.

２．１ 試樣制備

在鍍鋅成品機組出口取樣車(chē)旁配置一台搬運機 器人,将大樣闆從取樣車(chē)抓取至大樣闆放置平台,再 通過運輸平台送至自動切割設備處.待加工(gōng)的大樣 闆需要進行規格和基本信息的核對,采用(yòng)測厚儀等 設備對大樣闆進行信息核對.為(wèi)使待加工(gōng)的大樣闆 和檢測用(yòng)的試樣保持實物(wù)與信息的一緻,采用(yòng)自動 貼标識機或自動刻碼标識機在大樣闆和試樣上增加 信息标識.

在自動切割設備旁新(xīn)增一台抓取機器人,可(kě)将 加工(gōng)後的試樣取出,通過運輸鏈送到鋅鍍層特性檢 測設備的待檢測工(gōng)位上.廢料則通過機械抓手抓取 入廢料筐并定時由車(chē)輛移出實驗室.

２．２ 汽車(chē)闆鋅鍍層特性智能(néng)檢測

實現汽車(chē)闆鋅鍍層特性智能(néng)檢測,需要連通各 檢測設備與檢測信息系統的通訊接口,從而自動顯 示各汽車(chē)闆鋅鍍層特性檢測項目、試樣數量和檢測 要求等.根據檢測要求,可(kě)先選擇性對試樣進行自 動清潔和塗油,再進行鋅鍍層特性檢測,如附着性檢 測和粗糙度檢測等.再通過視覺自動識别系統,與 系統裏預先設定的等級要求進行自動比對後,進行 等級判斷并上傳至對應的生産(chǎn)檢測過程系統.其中(zhōng) 視覺自動識别系統的試樣照片、等級判斷結果、噴印 代碼、檢測數據等、要進行保存和上傳,作(zuò)為(wèi)原始記 錄以備後期查用(yòng).

２．３ 檢測信息系統化

智能(néng)化系統具(jù)有(yǒu)生産(chǎn)檢測過程系統化、智能(néng)大 數據屏幕顯示、虛實結合數字化和手機應用(yòng)同步等 全方位支持功能(néng).

生産(chǎn)檢測過程系統化包括試樣接收管理(lǐ)、大樣 闆尺寸檢測、大樣闆裁剪、處理(lǐ)試樣委托指令下發、 試樣輸送、試樣交接、試樣登記、試樣加工(gōng)、試樣檢 測、檢測數據審核、備樣管理(lǐ)、廢樣管理(lǐ)等功能(néng).通 過試樣管理(lǐ)、質(zhì)量管理(lǐ)、規範管理(lǐ)、備樣管理(lǐ),跟蹤、監控和整理(lǐ)各類檢測結果,以保證檢測數據的可(kě)靠 性,并與檢測、生産(chǎn)控制和數據收集等系統保持實時 通訊,以确保數據發布和存儲的及時性.

根據場地條件增設高清攝像頭和大數據屏幕顯 示,實時顯示生産(chǎn)檢測過程關鍵點畫面且能(néng)進行畫 面放大和切換,從而實現對檢測過程的遠(yuǎn)程監控和 報警.

增加虛實結合的數字化功能(néng),将現實環境以數 字化形式準确呈現,實現現實環境和虛拟環境的無 縫連接,以模拟、仿真、分(fēn)析現實環境中(zhōng)發生的問題.

借助網絡平台開發手機應用(yòng)功能(néng),方便核心人 員和監 控 人 員 實 時 掌 握 檢 測 數 據 和 檢 測 設 備 的 狀态.

２．４ 配套保障

在安(ān)全環保方面,機器人活動區(qū)域外圍加裝(zhuāng)安(ān) 全圍欄并配備手動操作(zuò)設備,使操作(zuò)人員可(kě)以在安(ān) 全圍欄外操作(zuò).自動切割機、自動氣送運輸管道和 自動導引運輸車(chē)(AGV)等設備配置降噪功能(néng),噪聲 控制在７０dB以下,以滿足室内安(ān)全作(zuò)業要求.

在節能(néng)環保方面,自動化設備配備有(yǒu)在運行過 程中(zhōng)需要的電(diàn)源、光源、氣源和激光源等,以及生産(chǎn) 中(zhōng)産(chǎn)生的廢氣、粉塵等配套除塵回收裝(zhuāng)置.

在試樣運輸方面,尺寸合适的廢樣收集筐和分(fēn) 類放置 的 檢 測 備 樣 均 通 過 軌 道 自 動 運 輸 出 試 驗 區(qū)域.

在設備運行方面,當主流水線(xiàn)因故障停下時,機 組出口處大樣闆會自動被取下進行标識并通過機器 臂放置在緩存平台上.原來的人工(gōng)操作(zuò)設備可(kě)放置 在附近區(qū)域備用(yòng),汽車(chē)闆鋅鍍層的關鍵檢測項目需 同時具(jù)備手動和自動操作(zuò)功能(néng),并由設備商(shāng)安(ān)排點 檢維護人員以保證設備正常運行.

在安(ān)裝(zhuāng)調試方面,需在離線(xiàn)單體(tǐ)設備調試到位 後,再進行各設備間的在線(xiàn)聯合調試.安(ān)裝(zhuāng)調試前, 需根據在線(xiàn)機組生産(chǎn)計劃制定安(ān)裝(zhuāng)調試計劃、時間 節點和應急措施,以避免影響正常生産(chǎn)檢測工(gōng)作(zuò).

３ 結束語

鋼鐵廠汽車(chē)闆鍍鋅成品機組出口的運輸、加工(gōng)、 檢測過程,在保留原有(yǒu)功能(néng)的基礎上,通過合理(lǐ)布 局,适當增配機器人、計算機視覺自動識别系統、刻 碼系統、掃碼系統等自動化設備,使生産(chǎn)線(xiàn)上大樣 闆 抓取、大樣闆尺寸檢測、試樣加工(gōng)及标識、試樣自 動檢測、試樣自動判斷及結果自動上傳等環節全自 動化,實現了汽車(chē)闆鋅鍍層特性的智能(néng)檢測.

該汽車(chē)闆鍍鋅層特性智能(néng)檢測方法不僅可(kě)節約 檢測時間、提高檢測效率,還能(néng)消除由檢測人員技(jì )能(néng) 不足、責任心不強、操作(zuò)和判斷失誤等引起的标簽誤 貼、結果誤判、數據誤輸及檢測誤差等問題,提高檢 測質(zhì)量,提升實驗室的智能(néng)化水平.

參考文(wén)獻:

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