一、前言
隨著制造業(yè)的不斷發(fā)展，制造業(yè)企業(yè)面對客戶對質(zhì)量要求的不斷提高，在零部件加工制造過程 中，如何判斷壓入、夾緊、旋緊、鉚接等動作是否有效，如何判斷兩個零部件的配合是否合格，是 關(guān)系到產(chǎn)品品質(zhì)的關(guān)鍵問題之一。 眾多知名零部件制造廠商廣為采取的測試手段是力值保持 （Force
Hold）技術(shù)。
二、原理及系統(tǒng)構(gòu)成
利用應變式傳感器（稱重傳感器 Load cell、扭矩傳感器 Torque Transducer）將受到的力轉(zhuǎn)換為 相對應的 mV(一般范圍為±30mV)信號，利用只能力值儀加以分析、判斷、甄選。從而判斷產(chǎn)品質(zhì) 量，系統(tǒng)構(gòu)成如圖 1、圖 2 所示：
安裝扭矩檢測系統(tǒng)的擰緊裝配系統(tǒng)示意圖
圖 1
如圖 1、圖 2 所示，在需監(jiān)測工位的氣 缸、油缸等壓桿上安裝荷重傳感器作為壓 頭， 并安裝針對零件的工模， 當壓向零件時， 產(chǎn)生的信號傳入高速采樣力值分析儀 UNI800F 系列形成有效區(qū)間的波形，并將 質(zhì)量控制點（即力或扭矩）保持，并判別， 不合格則輸出開關(guān)報警或指示， 合格則錄入 電腦存檔。
為什么可以通過力的分析來甄別有關(guān) 動作是否有效呢？這是因為同一工位對應 的同種工件在壓入、 旋緊、 鉚接等等動作過 程時， 會由于工件加工精度、 材質(zhì)不同等原
安裝力值檢測系統(tǒng)的壓入裝配系統(tǒng)示意圖
因而產(chǎn)生不同的反向力， 通過對這個力波形
中 “質(zhì)量控制點” 的確認是否落在正常區(qū)域 內(nèi)來判斷產(chǎn)品加工是否合格。
三、制造過程質(zhì)量判別
質(zhì)量控制點的確定，是檢驗產(chǎn)品合格與否的關(guān)鍵，由于這一點是非肉眼能觀察的，于是在進行
力的分析中需要將其保持下來，作為判別或作為質(zhì)控檔案存入上位機。
由于在壓入等動作過程中隨著時間在不同位置力將呈現(xiàn)各種變化，其中的某個區(qū)間力的波形， 某個力值點大小可以作為產(chǎn)品合格與否的指標。 由此我們需要對零件的裝配加工進行科學有效的分 析。
以拐點判斷配合質(zhì)量：
通過我們的應用實踐知道，不同的材質(zhì)零件， 不同的動作方式，不同的形狀，不同的裝入路 徑等等因素在分析中都必須考慮。圖 3 中不良 品 B2 為軸套內(nèi)孔布滿毛刺，不良品 B1 為軸套 內(nèi)孔下半層布滿毛刺，合格品為按工藝要求光 滑內(nèi)孔， 在這三種情況下， 軸壓入過程 T1 區(qū)間 產(chǎn)生不同的波形，由此判別區(qū)間 T1 為有效區(qū) 間，其中 a 點為質(zhì)量控制點，需要將其保持， 可見一般來說，最直觀的辦法是比較次品與合
格品產(chǎn)生的力的波形，由此確定有效區(qū)間及保 持點。
不同品質(zhì)零件壓入波形圖
以采樣點判斷配合質(zhì)量：
以采樣點作為質(zhì)量控制依據(jù)適用于行程較 長的孔和軸配合的裝配，例如洗衣機減速離合 器、硅油風扇離合器等的裝配，通�？拙哂羞m 當?shù)腻F度，壓入行程越長受力越大，通常在即 將到位的位置通過行程開關(guān)進行采樣，從而確 定配合的質(zhì)量。如圖 4 所示，圖中 A、B、C 為 配合度不同的三條曲線，其中 a、b、c 為對應 的采樣點，從壓入過程曲線我們可以看到，A 產(chǎn)品配合度適中，為合格產(chǎn)品；而 B 產(chǎn)品配合 過盈稍大，可能撐壞軸套，達不到設定工藝要 求；C 產(chǎn)品為間隙配合，配合不夠緊密從而達 不到設定工藝要求；
而作為不同的產(chǎn)品，所需確定的質(zhì)量控制點也是千變?nèi)f化的，常見的質(zhì)量控制點有如下幾種：
四、結(jié)語
過程測力分析系統(tǒng)針對制造業(yè)生產(chǎn)過程中生產(chǎn)工具的應力、扭矩及產(chǎn)品的重量、應力等參數(shù)進 行精確的檢測，如自行車前叉裝配過程、壓鑄成型過程、滾軋、拉拔、鍛造或沖壓以及在縱向壓緊、 裝配、鉚接的過程應力監(jiān)控；對成品的檢測如汽車剎車力、振動試驗應變力、材料拉壓力試驗等。 通過對這些數(shù)據(jù)的分析、記錄，制造過程可以重復進行，產(chǎn)品質(zhì)量得到檢測、記錄和提高，同時可 建立起產(chǎn)品質(zhì)量檔案，對產(chǎn)品材料、制造、裝配、安裝等環(huán)節(jié)進行精確監(jiān)控和記錄，形成產(chǎn)品質(zhì)量 跟蹤機制，可有效防止產(chǎn)品質(zhì)量糾紛。目前在工業(yè)制造過程已有廣泛的應用。 |
