Otto和柴油發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)在過(guò)去20至30年取得了極大的進(jìn)步?，F(xiàn)在發(fā)動(dòng)機(jī)所產(chǎn)生的顆粒狀物質(zhì)和二氧化碳均顯著減少，并可提供更可靠的操作故障檢測(cè)。如果過(guò)去產(chǎn)生180馬力需要2.5升的燃燒室，那么，現(xiàn)在1.4升的燃燒室已經(jīng)足夠。要實(shí)現(xiàn)這些性能改進(jìn)，幾乎所有發(fā)動(dòng)機(jī)部件都必須滿足更嚴(yán)格的技術(shù)性能要求。零件中對(duì)提高發(fā)動(dòng)機(jī)性能最關(guān)鍵的是連桿，這是燃燒過(guò)程中動(dòng)力傳輸?shù)囊粋€(gè)必需部件。為了保證高效的質(zhì)量控制，IMR Gesellschaft für Prozessleit- und Automatisierungstechnik mbH生產(chǎn)的乘用車連桿將送往位于德國(guó) Lennestadt-Meggen的Schmiedetechnik Plettenberg GmbH & Co. KG公司的檢測(cè)站，在那里將使用康耐視視覺(jué)技術(shù)對(duì)其特征進(jìn)行檢測(cè)，如厚度、長(zhǎng)度和寬度尺寸，還有對(duì)稱偏差、同軸性和位移。

組件性能改進(jìn)帶來(lái)生產(chǎn)挑戰(zhàn)

為了使發(fā)動(dòng)機(jī)在較小的立方容積內(nèi)產(chǎn)生相同的功率，它們需要更多的壓縮，從而促進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑獲得改進(jìn)。發(fā)動(dòng)機(jī)立方容積的減少導(dǎo)致連桿孔軸承殼中的空隙減少。這給生產(chǎn)提出了新的挑戰(zhàn)，因?yàn)檫B桿非常難以處理所施加的更強(qiáng)力量，而在連桿生產(chǎn)過(guò)程中以最小的公差操作時(shí)，材料溫度可達(dá)到約1280°C（2,336°F），這會(huì)導(dǎo)致C70鋼對(duì)機(jī)械成型過(guò)程的反應(yīng)非常靈敏。盡管生產(chǎn)方法已經(jīng)過(guò)改進(jìn)，在連桿鍛造過(guò)程中，其部件仍可能會(huì)出現(xiàn)過(guò)厚或過(guò)薄的情況。在自動(dòng)化鍛造過(guò)程中，如果上部模具和下部模具在十分之一或百分之一毫米的公差范圍內(nèi)沒(méi)有絕對(duì)準(zhǔn)確地符合，在一定條件下則會(huì)發(fā)生鍛造位移。即使在隨后的手動(dòng)校準(zhǔn)過(guò)程中，由于加工時(shí)間不同，連桿本身偶爾也會(huì)出現(xiàn)溫度波動(dòng)，從而導(dǎo)致極小的尺寸和重量偏差。

全新的檢測(cè)模式

為了保證IMR的連桿達(dá)到最高質(zhì)量，Schmiedetechnik Plettenberg必須在測(cè)量和檢測(cè)連桿方面實(shí)現(xiàn)新的技術(shù)突破。這是該公司使用視覺(jué)系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)質(zhì)量測(cè)試的首個(gè)項(xiàng)目。Schmiedetechnik Plettenberg面臨的核心挑戰(zhàn)是在鍛造連桿上（有時(shí)會(huì)包含粗糙表面）實(shí)現(xiàn)足夠的檢測(cè)重復(fù)性。該公司使用康耐視視覺(jué)系統(tǒng)，能夠在測(cè)試執(zhí)行方面取得巨大成功。例如，該公司能夠在三百分之一毫米（0.001英寸）的公差范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)高度測(cè)量的可重復(fù)性。憑借這一成功以及他們?cè)诮昏€匙處理和測(cè)試設(shè)備設(shè)計(jì)和建造領(lǐng)域多年積累的經(jīng)驗(yàn)，IMR僅在很短的時(shí)間后即成功調(diào)試了Schmiedetechnik Plettenberg檢測(cè)站。現(xiàn)在，該測(cè)試站每年平均檢測(cè)450萬(wàn)個(gè)連桿。

在整個(gè)流程中進(jìn)行全面的測(cè)試控制

在到達(dá)光學(xué)檢測(cè)站之前，連桿已經(jīng)過(guò)初步檢查。在噴砂和首次視覺(jué)檢測(cè)完成后，將進(jìn)行磁性粉末測(cè)試，以檢測(cè)是否存在超細(xì)發(fā)絲裂縫。在元件定向到連桿之前，首先對(duì)連桿進(jìn)行測(cè)重，公差范圍控制在+/-6克（0.21盎司）以內(nèi)。然后，將連桿放置到傳送帶上傳輸?shù)綔y(cè)試機(jī)器。使用光柵對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)，然后將它們的位置發(fā)送到跟蹤系統(tǒng)。在第一個(gè)圖像處理站，配有遠(yuǎn)心鏡頭的康耐視In-Sight® 5403和5401視覺(jué)系統(tǒng)分別測(cè)量連桿的長(zhǎng)度和寬度、曲柄孔的同心度以及雕刻。長(zhǎng)度和寬度在曲柄孔中心與既定基準(zhǔn)外邊緣比例的基礎(chǔ)上根據(jù)產(chǎn)品規(guī)格確定。若測(cè)量結(jié)果偏離可接受的范圍，視覺(jué)系統(tǒng)將發(fā)送一個(gè)信號(hào)，以在I-PC站剔除不合格的連桿。

在圖像處理站，康耐視In-Sight 5400根據(jù)具有良好OCR易讀性的鍛造三維印記檢測(cè)組件上部的額外特征數(shù)量。通過(guò)結(jié)合與兩臺(tái)In-Sight相機(jī)相反的不同光源概念記錄不同的特征。LED背景光源用于記錄組件輪廓。雕刻和特征數(shù)量通過(guò)紅色LED入射光進(jìn)行檢測(cè)。

系統(tǒng)功能強(qiáng)大

在連桿測(cè)試站，采取兩種平行的方法以實(shí)現(xiàn)最大程度的測(cè)試精度。在詳細(xì)評(píng)估記錄后，來(lái)自圖像的信息也將在電腦上進(jìn)行比較。康耐視In-Sight智能系統(tǒng)在第一個(gè)測(cè)試步驟提供百分之百的誤差檢測(cè)。厚度和高度檢測(cè)在第三個(gè)測(cè)試站通過(guò)激光三角測(cè)量方法進(jìn)行。另外兩臺(tái)具有VGA分辨率的康耐視矩陣相機(jī)——In-Sight 5401和5400將通過(guò)激光行方法檢測(cè)H-型材。曲柄孔和軸的高度以及活塞眼的高度在不同點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量。除此之外，該系統(tǒng)還將檢測(cè)連桿柄的對(duì)稱性和偏轉(zhuǎn)。

在他們的原始環(huán)境中，康耐視圖像處理系統(tǒng)在其標(biāo)準(zhǔn)行業(yè)應(yīng)用功能方面非常出色。此外，它們堅(jiān)固的壓鑄鋁和不銹鋼外殼也使其能夠抵御較大的振動(dòng)量。緊密的M12連接可避免灰塵進(jìn)入，這為Schmiedetechnik Plettenberg的質(zhì)量控制要求以較低的維護(hù)成本提供了極高的可靠性。鍛造專家和視覺(jué)專家之間的密切合作最終生產(chǎn)出了質(zhì)量上乘的連桿，可以滿足功能強(qiáng)大且最先進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的要求。