摘 要:在进行汽车板锌镀层特性检测时,人工检测工作效率低、失误概率高且安全性差.通过 增配机器人、计算机视觉自动识别系统、刻码系统、扫码系统等自动化设备,实现生产线的全自动化 和汽车板锌镀层特性的智能检测.结果表明:该智能检测方法不仅可提高工作效率,还能降低质量 风险,有效提高检测质量. 

    关键词:汽车板;锌镀层特性;智能检测 

    中图分类号:TM９３                       文献标志码:A                              文章编号:１００１Ｇ４０１２(２０２０)０１Ｇ００３２Ｇ０２

    随着“工业４．０”和“中国制造２０２５”的深入开 展,国内外智能化实验室的建设和智能化设备的研 制正在蓬勃进行中.伴随智能化技术在各行业的全 面推广,钢铁厂智能化机组和实验室将改变传统的 生产模式,把操作人员从恶劣的工作环境、重复的作 业操作和流水性作业模式中解放出来.笔者针对钢 铁厂镀锌成品机组生产的汽车板锌镀层的特性检测 提出了一种智能检测方法,以提升检测效率、减少质 量事故和安全事故[１Ｇ５]. 

    １ 汽车板锌镀层特性检测现状 

    目前大多数钢铁厂对镀锌成品机组生产的汽车 板锌镀层特性的检测一般按照工艺要求进行,即先 将切割的大样板人工搬运至进行大样板再加工和锌 镀层特性检测的实验室,再使用剪板机将大样板加 工成用于锌镀层特性检测的试样,最后进行锌镀层 特性检测.

    在进行大样板再加工的过程中,需人工在各试样 上标识基本信息.通常使用圆片冲床机冲出圆片状 试样,再送至实验室进行锌镀层质量、合金含量及锌 镀层厚度等检测.同时使用剪板机剪出用于锌镀层 附着力检测的试样,经一定角度的冲压弯曲变形后, 再将变形部位压平,然后对其表面进行反射率检测, 得到相应的锌镀层特性结果并上传到系统中.此外, 在进行锌镀层表面粗糙度检测时,需先用粗糙度标块 对检测设备进行标定.对于汽车零件制造用钢,需模 拟汽车零件的冲压过程来进行表面缺陷检测,即将试 样进行冲压,然后取出边打磨边进行检测. 

    上述检测过程均为人工操作,操作人员不仅存 在安全风险,其操作水平也会直接影响检测结果.

    这种检测方法存在工作效率低及失误概率高、安全 性差等问题. 

    ２ 一种汽车板锌镀层特性智能检测方法 

    汽车板锌镀层特性智能检测方法可以通过镀锌 成品机组出口取样、试样加工和试样输送的自动化 和检测过程、系统监控等环节的自动化来综合实施. 以下以某生产汽车板的镀锌成品机组为例介绍一种 汽车板锌镀层特性智能检测方法.

    ２．１ 试样制备 

    在镀锌成品机组出口取样车旁配置一台搬运机 器人,将大样板从取样车抓取至大样板放置平台,再 通过运输平台送至自动切割设备处.待加工的大样 板需要进行规格和基本信息的核对,采用测厚仪等 设备对大样板进行信息核对.为使待加工的大样板 和检测用的试样保持实物与信息的一致,采用自动 贴标识机或自动刻码标识机在大样板和试样上增加 信息标识. 

    在自动切割设备旁新增一台抓取机器人,可将 加工后的试样取出,通过运输链送到锌镀层特性检 测设备的待检测工位上.废料则通过机械抓手抓取 入废料筐并定时由车辆移出实验室.

    ２．２ 汽车板锌镀层特性智能检测 

    实现汽车板锌镀层特性智能检测,需要连通各 检测设备与检测信息系统的通讯接口,从而自动显 示各汽车板锌镀层特性检测项目、试样数量和检测 要求等.根据检测要求,可先选择性对试样进行自 动清洁和涂油,再进行锌镀层特性检测,如附着性检 测和粗糙度检测等.再通过视觉自动识别系统,与 系统里预先设定的等级要求进行自动比对后,进行 等级判断并上传至对应的生产检测过程系统.其中 视觉自动识别系统的试样照片、等级判断结果、喷印 代码、检测数据等、要进行保存和上传,作为原始记 录以备后期查用.

    ２．３ 检测信息系统化 

    智能化系统具有生产检测过程系统化、智能大 数据屏幕显示、虚实结合数字化和手机应用同步等 全方位支持功能.

    生产检测过程系统化包括试样接收管理、大样 板尺寸检测、大样板裁剪、处理试样委托指令下发、 试样输送、试样交接、试样登记、试样加工、试样检 测、检测数据审核、备样管理、废样管理等功能.通 过试样管理、质量管理、规范管理、备样管理,跟踪、监控和整理各类检测结果,以保证检测数据的可靠 性,并与检测、生产控制和数据收集等系统保持实时 通讯,以确保数据发布和存储的及时性.

    根据场地条件增设高清摄像头和大数据屏幕显 示,实时显示生产检测过程关键点画面且能进行画 面放大和切换,从而实现对检测过程的远程监控和 报警. 

    增加虚实结合的数字化功能,将现实环境以数 字化形式准确呈现,实现现实环境和虚拟环境的无 缝连接,以模拟、仿真、分析现实环境中发生的问题. 

    借助网络平台开发手机应用功能,方便核心人 员和监 控 人 员 实 时 掌 握 检 测 数 据 和 检 测 设 备 的 状态.

    ２．４ 配套保障 

    在安全环保方面,机器人活动区域外围加装安 全围栏并配备手动操作设备,使操作人员可以在安 全围栏外操作.自动切割机、自动气送运输管道和 自动导引运输车(AGV)等设备配置降噪功能,噪声 控制在７０dB以下,以满足室内安全作业要求.

    在节能环保方面,自动化设备配备有在运行过 程中需要的电源、光源、气源和激光源等,以及生产 中产生的废气、粉尘等配套除尘回收装置.

    在试样运输方面,尺寸合适的废样收集筐和分 类放置 的 检 测 备 样 均 通 过 轨 道 自 动 运 输 出 试 验 区域. 

    在设备运行方面,当主流水线因故障停下时,机 组出口处大样板会自动被取下进行标识并通过机器 臂放置在缓存平台上.原来的人工操作设备可放置 在附近区域备用,汽车板锌镀层的关键检测项目需 同时具备手动和自动操作功能,并由设备商安排点 检维护人员以保证设备正常运行.

    在安装调试方面,需在离线单体设备调试到位 后,再进行各设备间的在线联合调试.安装调试前, 需根据在线机组生产计划制定安装调试计划、时间 节点和应急措施,以避免影响正常生产检测工作.

    ３ 结束语 

    钢铁厂汽车板镀锌成品机组出口的运输、加工、 检测过程,在保留原有功能的基础上,通过合理布 局,适当增配机器人、计算机视觉自动识别系统、刻 码系统、扫码系统等自动化设备,使生产线上大样 板 抓取、大样板尺寸检测、试样加工及标识、试样自 动检测、试样自动判断及结果自动上传等环节全自 动化,实现了汽车板锌镀层特性的智能检测.

    该汽车板镀锌层特性智能检测方法不仅可节约 检测时间、提高检测效率,还能消除由检测人员技能 不足、责任心不强、操作和判断失误等引起的标签误 贴、结果误判、数据误输及检测误差等问题,提高检 测质量,提升实验室的智能化水平. 

    参考文献: 

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    <文章来源 > 材料与测试网 > 期刊论文 > 理化检验－物理分册 > 56卷 > 1期 (pp:32-33)>