福特汽車(chē)的明智之選：ifm輪廓識(shí)別技術(shù)確保其完美車(chē)身制造

1908年福特汽車(chē)公司生產(chǎn)出世界上第一輛屬于普通百姓的汽車(chē)——T型車(chē)，世界汽車(chē)工業(yè)革命就此開(kāi)始。

1913年，福特汽車(chē)公司又開(kāi)發(fā)出了汽車(chē)行業(yè)中的第一條流水線(xiàn)，這一創(chuàng)舉使T型車(chē)一共達(dá)到了1,500萬(wàn)輛，締造了一個(gè)至今仍未被打破的世界記錄。福特先生為此被尊為“為世界裝上輪子”的人。

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即使在當(dāng)年，福特先生就已經(jīng)意識(shí)到保持嚴(yán)格質(zhì)量保證標(biāo)準(zhǔn)的重要性。通過(guò)使用偏差盡可能少的高質(zhì)量零部件，可以確保高效的大批量生產(chǎn)以及穩(wěn)定一致的汽車(chē)質(zhì)量。這些原則一直延續(xù)至今。

然而，如今僅車(chē)身構(gòu)造就遠(yuǎn)比以前更復(fù)雜和多樣化?，F(xiàn)代汽車(chē)生產(chǎn)中的質(zhì)量保證涉及許多嚴(yán)格的程序。秉承創(chuàng)始人的精神，福特公司長(zhǎng)期致力于創(chuàng)新技術(shù)和自動(dòng)化解決方案，以提高汽車(chē)生產(chǎn)的質(zhì)量和效率。

精準(zhǔn)識(shí)別，確保高品質(zhì)

福特翼虎的生產(chǎn)面臨著特別的挑戰(zhàn)，該產(chǎn)品與其他車(chē)型一起在西班牙巴倫西亞的福特工廠(chǎng)生產(chǎn)。實(shí)際工作步驟中，需要將完全平整的加強(qiáng)板焊接到較大的組件上。

“機(jī)床操作人員將大型車(chē)身外殼部件插入轉(zhuǎn)盤(pán)，然后再在上面放置較小的金屬板。”福特歐洲（Ford Europe）的車(chē)身制造工程師Mario Eschweiler解釋說(shuō)，他在德國(guó)科隆的福特工廠(chǎng)負(fù)責(zé)相應(yīng)的質(zhì)保項(xiàng)目。

Eschweiler補(bǔ)充道“在此階段，最重要的是可靠識(shí)別較小的金屬板是否準(zhǔn)確就位。此外，還需確保沒(méi)有不經(jīng)意地裝入兩個(gè)或更多個(gè)加強(qiáng)板。接下來(lái)才是旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤(pán)，由機(jī)器人焊接并卸載這兩個(gè)部件?！?/p>

*圖片來(lái)源：Ford Werke GmbH

總之，為了確保汽車(chē)的每個(gè)細(xì)節(jié)都滿(mǎn)足高質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，必須精確地執(zhí)行每個(gè)生產(chǎn)步驟。

挑戰(zhàn)艱巨，傳統(tǒng)手段無(wú)法解決

由于生產(chǎn)順序固定，因此不能選擇傳統(tǒng)的光電測(cè)距傳感器進(jìn)行存在檢測(cè)，原因是這些傳感器無(wú)法在不妨礙機(jī)床操作人員或機(jī)器人的情況下安裝。

在解釋如何選擇合適的解決方案時(shí)，Eschweiler說(shuō)道：“出于相同的原因，電感式和機(jī)械式傳感器也不適用。而由于小零件的尺寸以及相關(guān)的定位能力問(wèn)題，單面感應(yīng)式雙張檢測(cè)方案也被排除。”此外，小尺寸和平坦表面本身就已構(gòu)成了巨大的挑戰(zhàn)。而白天的日光和晚上的人造光導(dǎo)致的照明條件劇烈波動(dòng)使得這項(xiàng)工作變得更加困難。

“初步測(cè)試表明，這些要求讓傳統(tǒng)的工業(yè)相機(jī)疲于應(yīng)付。”Eschweiler解釋道。在調(diào)試階段，工業(yè)相機(jī)解決方案的測(cè)試誤讀率超過(guò)1％?！叭欢瑹o(wú)法使用工業(yè)相機(jī)系統(tǒng)還有另一個(gè)原因：無(wú)法確保每次只插入一個(gè)加強(qiáng)板。”

輪廓識(shí)別，檢測(cè)極小偏差

ifm OPD輪廓傳感器可從容應(yīng)對(duì)以上問(wèn)題，采用PMD光飛行時(shí)間原理測(cè)量技術(shù)，以進(jìn)行精確的質(zhì)量控制，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)物的裝配、定位、選擇以及制造過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控。

它通過(guò)激光掃描識(shí)別物體輪廓，檢測(cè)出不符合目標(biāo)狀態(tài)的“次品”，不僅操作簡(jiǎn)單，而且精度極高。

上圖為輪廓傳感器檢測(cè)小金屬板是否定位準(zhǔn)確，它在被測(cè)工作區(qū)域上投射激光線(xiàn)，并通過(guò)反射光確定高度輪廓。

如果高度輪廓與示教過(guò)程中指定的輪廓相匹配，則輪廓傳感器指示裝配正確；如果輪廓超出了可自由定義的公差值，則傳感器會(huì)輸出開(kāi)關(guān)信號(hào)。

*圖片來(lái)源：Ford Werke GmbH

OPD輪廓傳感器的測(cè)量精度高達(dá)500μm，可檢測(cè)出極小的偏差，因此還可以檢測(cè)加強(qiáng)板是否缺失以及放置過(guò)多等。另外，還可以通過(guò)將實(shí)際的與指定的高度輪廓進(jìn)行比較來(lái)檢測(cè)組件是否正確對(duì)齊。

總之，ifm這款OPD輪廓傳感器的工作精度與該汽車(chē)產(chǎn)線(xiàn)工作環(huán)境中的公差完美契合，且不受外部光影響，不受距離約束，且零部件在激光線(xiàn)上的定位不受限。

每千件產(chǎn)品的錯(cuò)誤率僅0.2

無(wú)論是在初始測(cè)試設(shè)置、由ifm德國(guó)汽車(chē)專(zhuān)家進(jìn)行的功能演示還是由ifm西班牙子公司負(fù)責(zé)的實(shí)際測(cè)試階段，OPD輪廓傳感器都成功說(shuō)服了福特的項(xiàng)目參與者，并可靠確保了車(chē)間制造步驟的質(zhì)量。

“通過(guò)使用ifm OPD輪廓傳感器，我們得以用更智能且成熟的技術(shù)來(lái)解決該任務(wù)?！盓schweiler說(shuō)道，“當(dāng)前，正在進(jìn)行的任務(wù)都進(jìn)展地很順利。在第一個(gè)月的常規(guī)運(yùn)行中，平均每千件產(chǎn)品的錯(cuò)誤率僅0.2，充分證明了這一事實(shí)。PMD輪廓傳感器能夠可靠地指出真正錯(cuò)誤的地方。”

OPD輪廓傳感器產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)

    *確保長(zhǎng)期正確且完整的裝配

    *通過(guò)顯示不合格率等生產(chǎn)指標(biāo)，提高工廠(chǎng)效率

    *檢測(cè)不受距離影響，允許擺放的元件存在高公差

    *抗外部光干擾，無(wú)需屏蔽外部光或使用外部照明

    *通過(guò)IO-Link評(píng)估細(xì)節(jié)信息，提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量

    *易于使用：無(wú)需軟件即可在幾個(gè)步驟內(nèi)輕松完成安裝和操作

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