降低成本与提高焊接质量并存

降低成本与提高焊接质量并存 来源 官方发布 咨询 检测是节约成本的一个有效途径 但目前尚有很多无效的检测技术还在被使用 这将导致不合格件通 过检测系统或合格产品因系统误检而被标记不合格或须返修 新型的激光视觉技术已可用来检测焊缝并监 控焊接过程 同时还可降低对完好产品进行返修所产生的巨大成本 目前 汽车行业正面临着如何提高生 产效率和产品质量的极大压力 由于合同价格逐年递减 顶级供应商受到正在成长且极具竞争力对手的联 合挤压 很多汽车制造企业十分重视节约成本的问题 并将其每年的成本总额与焊接质量联系在一起 质量成本质量成本 大多数人只考虑到成本与内部缺陷 不合格品 废品 和外部问题有关 产品需根据顾客要求修理 报废或退货 但事实上 其它与质量相关的成本因素还包括评价和预防 人们可以在这些领域投入 并 可以 更巧妙而不是更辛苦地工作 早期理性的支出会比后期投入节省更多的成本 防止焊接缺陷在焊接任何零部件之前 都要做好焊前准备 要知道 如果不花时间把工作做好 将会 花更多的时间去返工 1 确认具体零件 冲裁件 成型加工件 铸件 挤压件等等 有可接受的加工能力 例如 Cpk 1 67 表示所有临界尺寸和特征都是可重复的 2 设计和制造夹具 以确保接头位置可重复 并且间隙在工艺要求的公差范围之内 3 全自动的机器人系统必须设计 制造的结实 耐用 并具有可重复性 4 焊接工序需在原型阶段制定并确认可行 这样才能匹配所有性能指标 其中 焊接顺序和位置是 两个关键因素 5 与工序相关的焊接工艺必需制定得尽可能可靠 耐用 以便能够处理与人员 设备以及材料有关 的车间内的正常变动 6 需要有经过培训的人员来操作自动化焊接设备 以保持其高性能 7 Poke Yoke 防差错 应该被用来排除特殊原因而出现的问题 比如 松动的夹具导致的零件移 动和造成的间隙问题 8 机器人或 PLC 能够被用来计算焊缝的数目或电弧燃烧的时间 以确保焊成所有的焊缝并且焊缝足 够长 焊缝评估焊缝评估 另一个节约成本的途径来自于检测 目前 尚有很多无效的检测技术还在被使用 这导致了不合格件 通过检测系统或合格产品因系统误检而被标记不合格或须返修 工厂大批量生产的特性意味着只有少数几 种技术能够使用于正确评估产品的质量 1 焊缝截面的几种应用 a 首件调定 例 焊接少量零件并检查质量 如没有问题则继续进行 b 零件完成后确定继续或暂停 这意味着整批零件都能够在运往客户之前得到检验 c 随时间变化的 整体趋势 对于典型的卡车底盘 用户要求以每周 1 5 次的频度抽检任何位置的 30 250 个焊缝截面 2 如果运用得当 由人来完成视觉检测也能十分有效 理想的状况是由技术员来操作一个充当经过 认证的焊接检验员的机器人 使其能够根据问题来修改工艺 然而 对于大多数工厂的实际情况而言 检 测通常是由不熟练的人员在整条生产线最末端完成 而这些人无法对出现的问题进行迅速改善 3 电弧 数据监控器 ADM 已在多个工厂被用于判断合格 不合格 这些监控器通常测量电流及电压并且根据超出 设定范围的实际数据来拒绝焊缝 这对于像大气孔或烧穿之类的显著缺陷很有效 如果进行有效的实验设 计 DOE 并且恰当地建立缺陷和电弧数据监控信号之间的相互关系 电弧数据监控就能够捕捉到更小 的缺陷 一旦其相关性被证实 则反馈是相当可靠的 然而 实际应用中的最大问题就是 没有人来做这 项本该事先完成的实验工作 4 新型的激光视觉技术已可以用来检测焊缝并监控焊接过程 激光视觉摄像头本身不是新技术 它 在焊缝跟踪上已应用多年 所谓新的内容是指它能够利用采集到的信号来评价焊后的表面质量 典型的激 光视觉检测系统的组成以及它在汽车底盘焊接生产线上的操作情况 典型的激光视觉检测系统可以安装在 焊枪的正后方或装在焊接全部完成后的工作站中 该系统可以提供包含图 2 中条形排列图所示缺陷的简单 合格 不合格总计结果 并可以对每个单独缺陷作具体的 SPC 分析 这种系统的一致性能够将假阳性 误判 为合格品 或漏判不合格品的百分比降低到当前传统检测方法典型值的几分之一 同时还可以降低对完好 产品进行返修所产生的巨大成本 内部问题 当一个零件由于不可接受的焊接质量被拒绝时 工作人员需来完成的 然后进行第二次检测 来自自 动检测系统中的报告向返修人员提示缺陷的位置以及缺陷的严重程度 为确保正确的返修 工作人员必须 使用经核准的工序 并且让有资格认证的焊工完成此项工作 为了帮助确保返修后的焊缝符合规范 可采 用手持激光视觉系统来检测返工区域 外部问题 对在用户装配生产线上发现有焊接缺陷的零件进行修复非常昂贵 一般来说 供应商要为此花费上千 美元 当有缺陷的焊件有时也能通过供应商的质量系统时 对焊接件是否能真正满足应用标准的争论会带 来额外的花费 人眼的视觉检测具有会导致意见不一的易变性 使用像手持激光测量仪器这样经过校准的 客观系统能够消除主观性 因此 每个人都能接受它对焊接质量好坏的判定 建立可接受标准的最好的办 法是开发表示典型焊接缺陷的工艺质量样品 通过记录激光视觉传感器测量和焊缝截面测量的值来建立良 好的相关性 这有助于对自动化表面检测能够提供多少总体焊接质量信息进行统计 总结总结 综上所述 把工作