汽车密封件冲切加工智能高精度视觉测量系统的研究

汽车密封件冲切加工智能高精度视觉测量系统的研究

王立华 1 薛鹏 2 齐晓圆 2

秦皇岛威卡威汽车零部件有限公司 1 河北省秦皇岛市 066000

秦皇岛方华埃西姆机械有限公司²河北省秦皇岛市066000

装备制造业是为国民经济发展和国防建设提供技术装备的基础性、战略性产业，目前，世界各大经济体均将制造业的发展定位为下一轮国家实力竞争的支撑点，纷纷提出了立足本国国情的制造业发展战略规划，如德国提出的“工业4.0”、美国的“再制造计划”等。随着资源与环境对制造业的约束不断强化，劳动力等生产要素成本不断上升，国际竞争压力越来越大，中国制造业发展面临新挑战。《中国制造2025》明确将“智能制造”列为主攻方向，强调指出：“在重点领域试点建设智能工厂/数字化车间，加快人机智能交互、工业机器人、智能物流管理、增材制造等技术和装备在生产过程中的应用，促进制造工艺的仿真优化、数字化控制、状态信息实时监测和自适应制。”“生产设备的数字化控制、实时监测、自适应控制”是其中的重要组成部分。因此，打造以生产设备为核心的设备物联网系统，对生产设备实现互联互通、大数据分析与可视化展示，实现数字化、网络化、智能化的管控，是制造企业实施智能制造的关键一环。

该项目工艺装备将自动上料、弯曲、铣削，冲切、钻削、清理、激光应用、工序光电检测、自动装箱等整条生产流程集成在一起，应用ABB公司的高效机器人来完成产品的周转、加工、码垛包装，大大提高了产品精度和生产效率；该项目运用SIEMENS公司全新的SIMOTION高精度运动伺服控制系统，可提高多轴伺服联动的高精度、高效率运动的可靠性，实现人工智能技术与数控加工技术的融合；该项目引进了特殊螺母的压铆和拉铆技术并集成了相机检测识别系统及激光打码与识别系统，可提高产品的智造化水平；该项目在设计上实现了将同一台设备生产多种产品的快速切换，为该领域向智造化工厂迈出了重要的一步。

本项目围绕汽车密封件冲切加工的智能高精度视觉测量技术这一关键环节，在物联网、大数据领域，建设面向汽车零部件工艺装备的协同制造平台。本项目一方面通过实现汽车工艺装备生产过程中的流程化、规范化和信息化，在提高产品质量的同时可显著提高生产效率，降低人力成本；另一方面推动生产制造与经营管理向智能化、精细化、网络化转变，并对市场销售环节起到有效的支撑作用，实现增强问题零部件的可追溯性，促进我国汽车零部件工艺装备乃至整车产业的健康发展。

目前的汽车密封件测量多采用直尺测量或检具测量，精度和通用性都不高，投入成本大，劳动生产效率低。本项目研发的高精度视觉测量系统可以使测量误差缩小到±0.2mm，针对不同产品可以通用，且可以反复使用，将大大降低投入成本，提高劳动生产率，降低工人劳动强度。本项目的研发成功必将提高我公司在汽车密封件测量方面的研发水平，迈上一个新的高度，进一步扩大我公司在国际市场的影响力。

项目设计方案和技术水平

1、研发视觉系统,可对测量数据进行记录，可对数据导出，且往复使用精度可达±0.05mm，满足密封件产品的现场使用需求。

2、运用光栅尺将位移转换为磁信号传递至工业平板电脑，并通过专门开发的控制软件显示为实时数值，直接轻松读取测量数值，极大地降低工人工作强度。

3、在视觉系统工控电脑上通过专门的控制软件，可以进行CPK计算等功能运算，并可直接生成报告，检验系统稳定性，减少误差和错误的概率，提高工作效率。

4、采用高精度的平台作为平行移动的视觉承载系统，为实现精确测量提供了有利条件。

5、采用大恒130万像素的摄像头，将视觉内的实时影像特征放大10倍，即将原来靠目视对正取值的精度提高至10倍，测量精度由原来的±2mm提升到±0.2mm。

工艺流程：

1、研究采用大恒130万像素的摄像头，解决原有测量方式精度不高的问题。

2、研究用光栅尺将位移转换为磁信号传递至工业平板电脑，并显示为实时数值。

3、研究在视觉系统工控电脑上进行CPK计算等功能运算，并可直接生成报告。

4、研究视觉系统对测量数据进行记录和对数据导出，且往复使用精度达到±0.05mm，满足密封件产品的现场使用需求。

5、研究作为平行移动的视觉承载系统的高精度平台。

本项目选址地质条件良好，交通便利，供电、供气等配套设施正在完善，适宜本项目建设。秦皇岛经济技术开发区（国家级）具有较好的为企业生产所需的投资配套环境。本项目所需的电力、供水、通讯、道路、排污都是利用原场区配套设施，满足本项目建设。

姓名：王立华，性别：女，民族：汉，籍贯：河北，学历：研究生，职称：无，研究方向：机械设计制造及自动化，工作单位：秦皇岛威卡威汽车零部件有限公司