质量保障直达细枝末节

在汽车制造中优化缝隙尺寸

爱达克集团 – 国际汽车工业的合作伙伴
世界最大的独立开发合作伙伴爱达克公司为优化生产创建了定制概念并开发了解决方案,以满足未来的出行需求。对汽车和制造厂的全面了解使爱达克成为了一流的合作伙伴,能够通过不断增值的过程,在开发中合并产品及生产并在工厂制造中加以实现。


现状:传统加工很难达到质量要求
德国汽车业以其精确到细节的高质量闻名于世。“第一印象没有第二次机会”——这是爱达克工程师和设计师的座右铭。而实际上,质量是买车时一个重要的决定因素。车身的部件,如车门是否能完美贴合车身,车门与车身之间的缝隙是否最小且最均匀起着决定性作用。这因而使得汽车制造商对生产工艺流程的要求变得更高。

在汽车制造过程中,附件主要用传统方法组装,即通过测量仪器使附件保持静止稳定的状态以便安装。这意味着有时候为了人工调整,生产过程中需要大量的返工作业。设计师和工程师如今都要求缝隙的尺寸分布均匀。然而,除非是有与之同等的昂贵人工,传统方法很难做到这一点。

爱达克是全球最大的汽车工业独立开发合作伙伴,他们的工程师认识到了这一点。公司与Allied Vision Technologies合作开发了一个智能传感器,用于爱达克的图像处理系统Best-Fit以及其他应用。首先,爱达克与通用/欧宝公司合作,在位于德国富尔达的总部实施了一套试验系统。

爱达克的Best-Fit:传感器控制的组装
这套名为“Best-Fit”的系统是一个传感器控制的组装流程。它使得汽车生产中定制的高精确部件组装成为可能。例如,安装车门时,传感器首先确定每扇车门的缝隙的尺寸以及每辆车侧壁的开口。然后系统计算车门安装在车身上的最佳位置,最后用机器人来精确定位。负责连接的机器人安装车门,这样就满足了汽车的高质量要求,尽管由于生产容差还是会产生无可避免的几何外形变异。爱达克Best-Fit系统的一个特别之处就是它能在连接过程中学习并独立地控制定位行为。除此之外,系统还会在最后执行并记录一个质量检测步骤,这样就不需要生产下游的测量站。

根据附件的设计,6到11个爱达克VarioGauge V4传感器安装在机器人机械爪上。除了电子控制和监控系统,爱达克VarioGauge V4智能传感器还有一个激光源和一台Allied Vision Technologies的数码相机。在这些传感器的帮助下,系统能一一测量诸如车门和侧壁这样的部件。爱达克Best-Fit检测对齐现状以及缝隙宽度和缝隙尺寸分布,然后计算出最佳安装位置。软件不仅保证缝隙尺寸尽可能平行,而且使缝隙尺寸在任何测量位置上都能均匀地分布。

多相机操作的最佳选择:拥有内部存储的AVT Marlin相机
爱达克公司的Best-Fit系统依赖于Allied Vision Technologies的Marlin系列数码相机。为了更好地整合到爱达克VarioGauge传感器中,去掉了标准相机的外罩并选择了板级版。相机的分辨率为140万像素,能精确地测量缝隙。此外,相机还配备一个数码接口(FireWire IEEE 1394a)。这个接口通过一个广播触发器启动爱达克Best-Fit系统的所有相机。凭借内部存储和延缓模式,Best-Fit系统能灵活地调出每台相机的图像进行分析。

客户对AVT感到满意:“Marlin是绝配。”

Image Processing Technology的技术经理Christian Böttcher和爱达克的系统技术营销经理Christian Körbel解释道:“Allied Vision Tehchnologies的Marlin相机的延缓模式与Best-Fit应用是绝配。FireWire接口在工业上的合适性对于我们选择相机来说非常重要。我们设计了一个特殊的集线器,将光纤数据从组装机械爪传输到Best-Fit的电脑(VarioInspector)上。这使得图像处理技术不会受系统中的电磁干扰。”

实践应用:汽车制造中组装质量的里程碑

爱达克Best-Fit系统是汽车生产中组装质量的里程碑。对于每个制造的部件和车身,系统计算组装的最佳位置,以达到一致的高质量汽车外观。然而除了完美的缝隙尺寸分布这一质量优势,爱达克Best-Fit系统还具有经济优势:正如所实施的项目所清楚显示的那样,人工调整的成本已大幅度降低。

欧洲有两家工厂已运用爱达克Best-Fit系统进行组装,如组装梅赛德斯奔驰S级轿车的所有附件和欧宝可赛的车门。此外,爱达克Best-Fit系统也用于其他应用,如对机器人工具进行精准定位,以完成汽车生产中的冲压或铆接作业。