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自动化相控阵超声检测技术在汽车制造行业的应用案例

自动化相控阵超声检测技术在汽车制造行业的应用案例

       目前,针对汽车制造领域,无损检测技术主要用于车辆成品的质量检测,包括车身、底盘的焊接件、锻造件、铸造件等,这一领域的应用相对广泛又比较成熟。随着现代机器人技术、自适应技术、自动控制技术、计算机技术等高端技术与无损检测技术的不断融合,汽车领域一些新的应用点也逐渐被挖掘出来。

无损检测在汽车工业上的发展趋势是建立完善的质量管理体系、加强过程主动检测技术的研发及应用,加强对新材料无损检测技术的研发应用。

        汽车变速箱齿轮是汽车传动过程中的关键部件,直接关系到汽车行驶安全。目前齿轮焊接中主要采用电子束焊以及激光焊接技术,受焊接工艺、焊工操作或焊机设备等因素影响,焊接中不可避免地会产生各种缺陷,如气孔、裂纹、夹渣或未焊透等。为了保证行车安全,我国相关规定要求变速箱齿轮在出厂前须经过严格的焊缝质量检测。

该齿轮焊缝相控阵超声检测系统如图4所示,由相控阵超声检测板卡、探头、工控机、检测工作台、触控操作屏、控制柜等部分组成。


        系统设计充分考虑了汽车零配件企业生产节奏快、日产量高以及检测人员专业化程度低等特点,选用高等级零部件以保证设备长期连续稳定的无故障运行,采用全傻瓜式操作设计,操作员只需将齿轮工件放入指定检测工位,拨动开关,仪器便开始进入全自动检测程序,30秒内即可自动完成一个齿轮焊缝的相控阵超声全记录成像检测、焊  缝缺陷自动分析识别、不良品工件自动剔除分选等全流程操作,如图5和图6所示,大大简化了车用零部件企业的人力物力,严格把控了齿轮产品质量。


        检测完成后,合格品将滑入合格品槽中,不合格品滑入不合格品槽中。根据后续产品质量改进及焊接工艺分析需要,可对不合格品实施手动复检,精准标出缺陷位置后进行破坏性验证,并改进与优化后续焊接技术工艺,以保障产品质量。


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       车用零部件种类繁多、形状各异,难以用统一的检测方式进行检测。设计制造了一套水浸多轴机械手检测系统,如图7所示,系统往复运行精度高,适用于平板、棒材、管材等工件,可检测涵盖气孔、夹渣、裂纹、粘接不良、分层等类型的缺陷。配以自主研发的ROBUST相控阵板卡,可实现数据的快速实时上传,满足汽车零部件批量快速检测需求,同时系统配备智能自动识别功能,能够自动识别出缺陷并计算合格率。


        除上述的几个汽车自动化检测案例外,多浦乐公司在压铸电控箱、安全气囊以及车桥检测等领域也开展了自动化研究,成果较为显著。

当今汽车制造领域的超声无损检测已迈上了一个新的台阶,借助汽车行业高度自动化生产的优势,可将无损检测技术嵌入到生产环节,通过简单的改装或过程管理,在生产工序中加入质量检测环节,达到加强过程质量监管和控制的目的。

        未来,随着智能无损检测技术的不断进步,先进的检测技术与汽车智能技术相互融合,建立健全整车智能质量管理体系、加强过程主动检测技术的研发及应用将是汽车检测的发展趋势。




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