面(mian)臨的挑(tiao)戰(zhan):
來自海克(ke)斯康的解(jie)決方(fang)案:
電子(zi)(zi)(zi)行(xing)(xing)業(ye),是離生活距離最近(jin)的行(xing)(xing)業(ye)之(zhi)一(yi),電子(zi)(zi)(zi)設備可(ke)以滿(man)足娛(yu)樂、購物、辦公和(he)學習等(deng)多種(zhong)需求。隨著電子(zi)(zi)(zi)設備的快速更新換(huan)代,電子(zi)(zi)(zi)產品越(yue)來越(yue)輕便、纖(xian)薄和(he)智能。因(yin)而電子(zi)(zi)(zi)零部件也愈(yu)加小(xiao)而纖(xian)薄,核心部件更加復雜(za),芯片、電路板、屏幕和(he)半導體(ti)等(deng)精密器件的生產制造是一(yi)個高(gao)度精確、批量且專(zhuan)業(ye)的工作(zuo),需要高(gao)端的質(zhi)量檢測方案(an)保駕護航(hang)。
海(hai)克(ke)斯康每年為全(quan)球85%的(de)(de)智能手機(ji)的(de)(de)生產(chan)(chan)制造提供高可靠性的(de)(de)技術方(fang)案(an)。面向電子行業(ye),海(hai)克(ke)斯康推出(chu)多(duo)機(ji)柔性智能制造解決方(fang)案(an)。該方(fang)案(an)打(da)破傳統(tong)的(de)(de)測量(liang)設(she)備(bei)應(ying)用(yong)模(mo)式,將多(duo)臺(tai)不(bu)同種類的(de)(de)測量(liang)機(ji)柔性化(hua)的(de)(de)集成,根據生產(chan)(chan)節拍自動(dong)分配(pei)測量(liang)任務(wu),使得多(duo)臺(tai)機(ji)器協同工(gong)作。同時可配(pei)備(bei)CAE仿(fang)真選項(xiang)、加工(gong)制造選項(xiang)及管家服務(wu)等選項(xiang),實現從設(she)計、制造、檢測到交(jiao)付、服務(wu)的(de)(de)全(quan)生命周期的(de)(de)智能制造解決方(fang)案(an)。
I.行業(ye)檢測難點
電子行業(ye)產(chan)品更新換代快,客戶需(xu)求(qiu)多變, 生產(chan)任務繁重,基本(ben)均(jun)要求(qiu)24小時作業(ye)。具有行業(ye)典(dian)型特(te)征(zheng)的電子零部件(jian)(jian)種(zhong)類(lei)多、工件(jian)(jian)復雜(za)、材質柔軟(ruan),交(jiao)貨期(qi)短,因此要求(qiu)很高的生產(chan)節(jie)拍以及嚴苛的加工與檢測條件(jian)(jian)。在電子零部件的(de)制(zhi)(zhi)(zhi)造過(guo)程中,經(jing)常面(mian)臨以下難(nan)點:工(gong)件種類繁多(duo),無法(fa)實(shi)現有(you)效(xiao)(xiao)的(de)測(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)管理;工(gong)件精細復雜,對檢測(ce)(ce)(ce)方(fang)式(shi)及(ji)檢測(ce)(ce)(ce)精度提(ti)出(chu)了(le)很高(gao)的(de)需(xu)求;多(duo)方(fang)向檢測(ce)(ce)(ce)需(xu)求,難(nan)以在不(bu)翻(fan)轉產品的(de)情況下一次(ci)(ci)性完成測(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang);批量(liang)(liang)生(sheng)產,檢測(ce)(ce)(ce)節拍高(gao),需(xu)多(duo)工(gong)位或多(duo)機自動(dong)化測(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)才能(neng)(neng)適(shi)(shi)應批量(liang)(liang)生(sheng)產節拍;缺(que)少靈活的(de)檢測(ce)(ce)(ce)方(fang)案,需(xu)要(yao)準確匹配全檢與關(guan)鍵尺寸檢測(ce)(ce)(ce)等多(duo)種合適(shi)(shi)的(de)檢測(ce)(ce)(ce)方(fang)式(shi);工(gong)件不(bu)能(neng)(neng)自動(dong)識別,人工(gong)識別工(gong)件存(cun)在出(chu)錯風險;檢測(ce)(ce)(ce)設備利用(yong)率低(di),傳統檢測(ce)(ce)(ce)主(zhu)要(yao)針對班次(ci)(ci)的(de)首末件進(jin)行抽檢;人工(gong)成本高(gao),誤差大,勞(lao)動(dong)強度大,檢測(ce)(ce)(ce)效(xiao)(xiao)率低(di);測(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)報告格式(shi)單一,無法(fa)滿足(zu)企業定制(zhi)(zhi)(zhi)化的(de)需(xu)求,后(hou)期處理優化困難(nan);數(shu)(shu)據信息管理缺(que)失(shi),檢測(ce)(ce)(ce)數(shu)(shu)據及(ji)檢測(ce)(ce)(ce)人員信息無法(fa)有(you)效(xiao)(xiao)存(cun)儲,不(bu)能(neng)(neng)準確追(zhui)溯(su);“信息孤島”,設計、制(zhi)(zhi)(zhi)造及(ji)檢測(ce)(ce)(ce)數(shu)(shu)據無法(fa)進(jin)行統一的(de)有(you)效(xiao)(xiao)分析,實(shi)現生(sheng)產制(zhi)(zhi)(zhi)造過(guo)程的(de)閉環及(ji)質(zhi)量(liang)(liang)監控。
II.多機柔性智能制造解決方案:
本(ben)項(xiang)目是(shi)專(zhuan)(zhuan)為實驗室多(duo)測(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)設備(bei)打造(zao)(zao)的(de)全自(zi)(zi)(zi)(zi)動(dong)離線測(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)系(xi)(xi)統,以(yi)海克斯康的(de)專(zhuan)(zhuan)業(ye)(ye)的(de)測(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)設備(bei)和權(quan)威的(de)測(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)軟件為平(ping)臺(tai)(tai),加之工業(ye)(ye)機(ji)器人、第七軸導軌(gui),針對(dui)工件定制化(hua)開發(fa)的(de)自(zi)(zi)(zi)(zi)動(dong)上(shang)下料系(xi)(xi)統、自(zi)(zi)(zi)(zi)動(dong)裝夾系(xi)(xi)統、自(zi)(zi)(zi)(zi)動(dong)翻轉系(xi)(xi)統、自(zi)(zi)(zi)(zi)動(dong)識別(bie)和檢測(ce)(ce)(ce)(ce)系(xi)(xi)統和企(qi)業(ye)(ye)質量(liang)管理(li)平(ping)臺(tai)(tai)等一(yi)體化(hua)的(de)解決(jue)方(fang)案,實現電子行業(ye)(ye)實驗室中小(xiao)型(xing)工件檢測(ce)(ce)(ce)(ce)的(de)自(zi)(zi)(zi)(zi)動(dong)化(hua)、智能化(hua),打破了傳統的(de)測(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)設備(bei)應用模式,將多(duo)臺(tai)(tai)不同(tong)種類的(de)三(san)坐標(biao)測(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)機(ji)柔(rou)性化(hua)的(de)集成到一(yi)起,具有變革意義的(de)智能制造(zao)(zao)解決(jue)方(fang)案。
III.適用行(xing)業及應用范圍(wei):
適用行(xing)業:電子(zi)行業
適用零部件:中小型精(jing)密零件
應用(yong)范圍(wei):手機(ji)中(zhong)框:實驗室全尺(chi)(chi)寸(cun)自動檢測:內外長(chang)寬(kuan),攝(she)像頭孔尺(chi)(chi)寸(cun),充電孔尺(chi)(chi)寸(cun),音量孔尺(chi)(chi)寸(cun)及內腔臺階尺(chi)(chi)寸(cun)等
系統功能:自(zi)動(dong)(dong)周(zhou)轉(zhuan)、自(zi)動(dong)(dong)上下料、自(zi)動(dong)(dong)識別、自(zi)動(dong)(dong)裝(zhuang)夾、自(zi)動(dong)(dong)翻(fan)轉(zhuan)、自(zi)動(dong)(dong)測(ce)量、自(zi)動(dong)(dong)分揀、數據(ju)自(zi)動(dong)(dong)存(cun)儲及(ji)統計分析(xi)、智能顯示(shi)設備狀態及(ji)報告展示(shi)。
具體功能:
1) 高柔性:可同(tong)時(shi)檢測兩種或多種工件,可協同(tong)多種測量設備聯機檢測
2) 自(zi)動(dong)識(shi)別(bie)工件信(xin)息:準確識(shi)別(bie)多種(zhong)工件類(lei)型及(ji)位姿(zi)狀態(tai)并(bing)自(zi)動(dong)測量
3) 高(gao)(gao)檢測(ce)節(jie)拍:根(gen)據生產節(jie)拍檢測(ce),整套系統自動化(hua)的(de)效率可提高(gao)(gao)到10倍
4) 提高設(she)備檢測利用率(lv):機器人智能分配(pei)測量任務(wu),減少機器閑置時間,設(she)備利用率(lv)由50%提高到90%以上
5) 減少人工成本:無需人工干預,僅需1名機器(qi)監(jian)管員(yuan)
6) 定(ding)制化報(bao)告:滿足(zu)各種個性化的(de)報(bao)告輸(shu)出
7) 定制化UI:界面直觀,實(shi)時(shi)顯示狀態及報警
8) 安全防護等級高(gao):配置各(ge)種安全防護裝(zhuang)置,確保系(xi)統和人身(shen)安全;
9) 智(zhi)能信(xin)(xin)息(xi)管理(li):系(xi)統(tong)相關工件、設(she)備、人員、檢(jian)測(ce)結果等數據自動上傳至企業綜合(he)質量管理(li)系(xi)統(tong),并(bing)進行(xing)信(xin)(xin)息(xi)互通及綜合(he)的統(tong)計(ji)分析
IV.方案組成:
a)智(zhi)能自動化(hua)控(kong)制總成
與(yu)智(zhi)能自動化管理系統進行實時(shi)通訊(xun),提(ti)供(gong)測量設備、導軌、機器人等(deng)實時(shi)狀態及工件(jian)的(de)實時(shi)到位(wei)信息;與生產線進(jin)行通訊,采(cai)用(yong)MODBUS TCP或PROFINET通信(xin)協議(yi);采用獨(du)立的西(xi)門子PLC控制(zhi)系統(tong),對測(ce)量機(ji)(ji)、導軌、機(ji)(ji)器人等進行(xing)獨(du)立的控制(zhi);具有高安全等級,可將各部件狀態信息(xi)(xi)及報(bao)警(jing)信息(xi)(xi)實時輸出;通過狀(zhuang)(zhuang)態(tai)信號(hao)燈(deng)顯示自動(dong)(dong)(dong)化(hua)系(xi)(xi)統(tong)的(de)狀(zhuang)(zhuang)態(tai),包括(kuo):測量(liang)機(ji)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)(運(yun)行、暫停、聲光報警、空閑、結果OK、結果NG),自動(dong)(dong)(dong)化(hua)系(xi)(xi)統(tong)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)(運(yun)行中、自動(dong)(dong)(dong)、手動(dong)(dong)(dong)、報警,調試)等狀(zhuang)(zhuang)態(tai),用戶可自定義信號(hao)燈(deng)代(dai)表的(de)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)。
b)智能自動化管理(li)系統
任務管理(li)模塊(kuai):與智能(neng)自動化(hua)控制總成進(jin)行實時通訊,實現整套系統的(de)任務管理(li);與其(qi)他軟(ruan)件(jian)模塊(kuai)進行交互(hu)通訊(xun),獲取數據及(ji)狀(zhuang)態;匯總所有設備的測量數據及(ji)狀態。
自(zi)動測(ce)量管理模塊:接收任務通訊模塊下(xia)達的測量任務,根據(ju)工件類型(xing)自動調(diao)用測量程序;將測(ce)量(liang)結(jie)果及測(ce)量(liang)狀態匯總(zong)上傳到任務管理模塊(kuai)。
c)智(zhi)能信息處(chu)理系統
數據(ju)處理模塊:對測量結果(guo)進(jin)行自動判定;測量結果(guo)可按照客戶要(yao)求自動分類保存到數據庫中。
定制報告模塊:測量結(jie)果自(zi)動(dong)保存至用戶(hu)指定的(de)報(bao)(bao)告(gao)模板中,并自(zi)動(dong)打(da)印紙質報(bao)(bao)告(gao)。
d)智能(neng)識別系(xi)統
條形碼(ma)和二維(wei)碼(ma)是可供機器讀取的標(biao)志,掃(sao)碼(ma)裝置可識(shi)別工件身(shen)份信息(xi),實(shi)時收集數據以(yi)及保存歷史數據(追蹤)。
e)雙工位自動裝夾柔性系統
每臺測量設備均配置一(yi)套(tao)自動(dong)夾具,采用(yong)雙工(gong)位形(xing)式(shi)。高柔性,專(zhuan)門針對易變型工(gong)件(jian)的專(zhuan)利系(xi)統,防磨損防變形(xing)的特殊夾具設計,保(bao)證(zheng)檢測的穩定性,同時不對工(gong)件(jian)造成損傷。
f)工件翻轉系(xi)統(tong)
由于檢測工件的特殊性(xing),均需要進(jin)(jin)行(xing)翻(fan)轉進(jin)(jin)行(xing)正面(mian)和反面(mian)的測量。采用高精度(du)圖像傳感器識別工件姿態;
g)多功能自動升降工作臺
符合人體工學的(de)、可移動(dong)的(de)電(dian)腦桌,為生產現場(chang)和(he)(he)測量間提(ti)供最大的(de)靈(ling)活性和(he)(he)最合理的(de)操(cao)作空間。
h)檢測專機
CMM檢測專機:線旁檢(jian)測(ce)專機是海克斯康產業集團最新一代全能型移(yi)動橋式測(ce)量(liang)機,并具有高度的可擴展(zhan)性。聯(lian)合世(shi)界知(zhi)名工業設計公司賓尼法(fa)利(li)納,集成(cheng)了眾多創(chuang)新型技術,創(chuang)造速度與精度新的巔(dian)峰。
OMM檢測(ce)專機(ji):通過光學(xue)成像完成非(fei)接觸測量(liang), 特別適合于沖壓(ya)件,塑料件,注塑件和絲膜印(yin)刷(shua),電子等(deng)行業(ye)的測量(liang)要求。
i)智能周轉(zhuan)系(xi)統
智能周(zhou)轉系統(tong)包含搬運機器人(ren)系統(tong)、機器人(ren)導(dao)軌(gui) 雙工位抓手和自動分揀系統(tong)。
j)智能監(jian)控顯(xian)示(shi)系(xi)統
智能輸入終(zhong)端:人工送(song)檢(jian)時,在智能輸入(ru)終端輸入(ru)來(lai)料類型、生(sheng)產單(dan)元、首中末件、操作(zuo)人員等信息;界(jie)面(mian)直觀操作簡便;系(xi)統記錄的信息與工件準確對應,提(ti)高數據(ju)的可追溯性。
狀(zhuang)態信號燈:狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)態信號(hao)燈(deng)將(jiang)多(duo)色LED信號(hao)燈(deng)集成于檢(jian)測設備上(shang)或方案安全圍(wei)欄上(shang),使得操作員在遠距離外也(ye)可輕松掌控機器運行(xing)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)態及工件測量狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)態,如超差警(jing)報(bao)、碰撞(zhuang)警(jing)報(bao)等。方便用(yong)戶在車(che)間(jian)現場(chang)更(geng)好(hao)的調配時間(jian)與(yu)資源(yuan),智能化地(di)提升生產(chan)效率。
定制化展板:將(jiang)測(ce)量設備、智能識別系(xi)統、機器人抓取系(xi)統、上下料狀態、忙碌、空閑(xian)、報警(jing)燈的狀態以圖形(xing)/動畫方式實(shi)時顯示,靈活(huo)的結(jie)構允許用戶(hu)基于(yu)附加數據進行個性化配置,實(shi)時反映測(ce)量方案最(zui)真(zhen)實(shi)的狀態,直觀友好。
k)企(qi)業智慧質(zhi)量管理系(xi)統
企業智慧(hui)質量(liang)(liang)管理平臺(tai)作為(wei)智能(neng)工(gong)廠的(de)重要一環,它立足于(yu)質量(liang)(liang),打造以“質量(liang)(liang)”為(wei)核(he)心的(de)智能(neng)制造。通過質量(liang)(liang)數據(ju)采集、分析及(ji)預警等技術應用,貫穿(chuan)于(yu)產品設(she)計、加工(gong)、檢測、分析與控制等全生(sheng)命周期,為(wei)企業提供產品質量(liang)(liang)控制信息、測量(liang)(liang)程序、檢測數據(ju)、測量(liang)(liang)設(she)備(bei)及(ji)人(ren)員等全面(mian)測量(liang)(liang)信息和工(gong)作流程的(de)信息化(hua)管理。
?測量系(xi)統(tong)分析
針對測(ce)(ce)量(liang)(liang)系(xi)統(tong)的(de)(de)(de)整體性能進行(xing)評估判定(ding)(ding),確(que)保測(ce)(ce)量(liang)(liang)系(xi)統(tong)穩(wen)定(ding)(ding)可(ke)靠。依據GUM的(de)(de)(de)測(ce)(ce)量(liang)(liang)不確(que)定(ding)(ding)度(du),解釋(shi)了如何計(ji)算擴(kuo)(kuo)展(zhan)的(de)(de)(de)測(ce)(ce)量(liang)(liang)不確(que)定(ding)(ding)度(du)理(li)論,內置程(cheng)序(xu)使用(yong)戶(hu)(hu)可(ke)輕(qing)松計(ji)算組合的(de)(de)(de)標(biao)準不確(que)定(ding)(ding)度(du)或(huo)擴(kuo)(kuo)展(zhan)的(de)(de)(de)測(ce)(ce)量(liang)(liang)不確(que)定(ding)(ding)度(du)。基于VDA5的(de)(de)(de)測(ce)(ce)量(liang)(liang)過(guo)(guo)程(cheng)能力(li)(li),提供給用(yong)戶(hu)(hu)合格和不合格的(de)(de)(de)評估結果。透過(guo)(guo)清(qing)晰、可(ke)讀(du)性強(qiang)的(de)(de)(de)圖表(biao)和強(qiang)有力(li)(li)的(de)(de)(de)統(tong)計(ji)數(shu)據分(fen)析,方便用(yong)戶(hu)(hu)理(li)解數(shu)據和解釋(shi)軟件(jian)計(ji)算出的(de)(de)(de)統(tong)計(ji)結果。所(suo)提供的(de)(de)(de)簡潔、清(qing)晰并附(fu)有統(tong)計(ji)結果和圖表(biao)概覽的(de)(de)(de)報告,可(ke)以(yi)作為圖形文件(jian)輕(qing)松地集成到第三方系(xi)統(tong)。
質量趨勢分(fen)析:質(zhi)量趨勢分析是(shi)工業生產中評(ping)估和持(chi)續改進(jin)過程的(de)有效方(fang)式,是(shi)建立機(ji)器(qi)能(neng)力和過程能(neng)力的(de)安全手段。
設備能力分析:抽(chou)檢(jian)分析的模(mo)塊,目的是評估理想的過程(cheng)性能潛(qian)力,通過大于50個單元組成一個樣本的方法(fa)算(suan)出Cm,Cmk。
初期能力(li)(li)分析:過(guo)程(cheng)能力(li)(li)模(mo)塊,目(mu)的(de)是識別(bie)偏差的(de)成因,通(tong)過(guo)在特(te)定時間抽取若(ruo)干樣(yang)本算出Pp,Ppk。
長期(qi)過(guo)(guo)程能力分析:過(guo)(guo)程能力模塊(kuai),目的是評(ping)估實際過(guo)(guo)程的性能潛力,通(tong)過(guo)(guo)定期(qi)抽(chou)取若(ruo)干樣本的方法算出Cp,Cpk。
?質量優化分析
包(bao)含方差分析(xi)、相(xiang)關與回歸分析(xi)、試驗設計DOE、可靠性分析(xi)和假(jia)設檢(jian)驗等
?質量數據預警
出(chu)現超(chao)差測量值時,測量員確認超(chao)差事件、原因上(shang)傳數據庫,超(chao)差報警報告發出(chu),生產現場工藝(yi)與質量人員及時獲得(de)超(chao)差報警報告。
l)料庫系統
自(zi)動(dong)(dong)化立體(ti)料庫(ku)(ku)是(shi)自(zi)動(dong)(dong)化測(ce)量系統(tong)中的一個(ge)重要組成(cheng)部分,一般由立體(ti)料架、標準托盤、堆(dui)垛機(ji)、自(zi)動(dong)(dong)控制(zhi)系統(tong)、智能料庫(ku)(ku)實時管控系統(tong)組成(cheng),具有節約工作(zuo)空間和人(ren)力資源、減輕工人(ren)勞動(dong)(dong)強(qiang)度(du)、提高自(zi)動(dong)(dong)化系統(tong)工作(zuo)效率等諸多優點。
m)能安全防護系統
安全圍欄:安(an)全(quan)(quan)圍欄(lan)將機器人(ren)(ren)及多臺測量設備(bei)隔離在安(an)全(quan)(quan)運行區域(yu)內(nei),并通過(guo)高可(ke)靠性的(de)安(an)全(quan)(quan)門鎖實現安(an)全(quan)(quan)邏輯互鎖以保證操作人(ren)(ren)員(yuan)安(an)全(quan)(quan)。
安(an)全(quan)光幕:將測(ce)量(liang)設(she)(she)備與(yu)機器人隔離開(kai)來,當測(ce)量(liang)設(she)(she)備運行時(shi),機器人及其它運行機構碰觸光幕(mu)時(shi),將觸發“暫(zan)停(ting)檢測(ce)”,實現測(ce)量(liang)設(she)(she)備、機器人上下(xia)料(liao)安(an)全互鎖(suo),保(bao)護設(she)(she)備及人員(yuan)安(an)全。
VI.專(zhuan)利
海克斯康(kang)在智能自(zi)動(dong)化及(ji)檢測領域獲得多項(xiang)專利,并創造性的(de)開發和(he)(he)應(ying)用多項(xiang)先進技術,確保(bao)整套系統智能、高效和(he)(he)可靠的(de)運轉。
“一(yi)種易(yi)變形(xing)框(kuang)形(xing)工(gong)件裝夾系(xi)統”專(zhuan)利(li):可(ke)通過選擇不同彈性壓緊(jin)(jin)部件(jian)來適應不同壓緊(jin)(jin)力需求的(de)裝夾任務,壓緊(jin)(jin)力便于調節(jie),減小由于工件(jian)形(xing)變對測量(liang)精度的(de)不利影響。
“多(duo)工位上下料(liao)線的自動測(ce)量系統”專利:全自(zi)動上下料(liao)系統,實(shi)現了自(zi)動化,從而(er)提高(gao)了產品的檢驗(yan)效率。
“同(tong)步升(sheng)降機構及上下(xia)料系(xi)統”專利 :采(cai)用了兩(liang)個氣缸以及(ji)導向(xiang)結(jie)構實現(xian)同步(bu)升降功(gong)能,進一步(bu)保(bao)證了升降臺面升降過(guo)程中平穩,確保(bao)了升降過(guo)程中的同步(bu)性。
“PCC自動化管理系統”專利:實現(xian)多臺測(ce)量機任務的智能管(guan)理。
客戶(hu)簡介(jie):
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