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“工业4.0“为无人值守称重系统设计制造模式的发展开启新思路

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“工业4.0“为无人值守称重系统设计制造模式的发展开启新思路

发布日期:2017-06-17 00:00 来源:http://www.csdjdzkj.cn 点击:

“工业4.0“为无人值守称重系统设计制造模式的发展开启新思路

  “工业4.0“的中心是制作业数字化、智能化;《中国制作2025》的精华是工业化与信息化深度交融,以”立异驱动、构造优化、质量为先、绿色开展”作为制作业开展的指导方针。这篇文章就称重传感器公司如何将信息技能与制作技能交融,完成数字化、网络化、智能化的规划与制作,探讨了称重传感器构造规划形式立异;制作技能形式立异;要害制作工序推动主动化、智能化改造;树立数字化称重传感器技能系统和根底技能支撑系统等疑问,介绍了三维数字化规划制作的基本路径,供称重传感器公司推动数字化、智能化制作参考。
  
  称重传感器;规划制作形式;数字化;网络化;智能化;三维数字化规划制作
  
  一、概述
  
  在 “工业4.0”新一轮工业革命来临之时,中国不失时机的提出了“中国制作2025”战略,将给中国制作业注入强壮的开展动力,也给传感器职业带来无限开展商机。 “中国制作2025”的中心驱动力是抓智能制作,它是处理中国制作业由大国变强国的底子路径。“中国制作2025”是晋级版的中国制作,表现:四大改动、一条主线和八大对策。
  
  四大改动:由要素驱动向立异驱动改动;由低成本竞赛优势向质量效益竞赛优势改动;由资本耗费大、污染物排放多的粗豪制作向绿色制作改动;由出产型制作向服务型制作改动。
  
  一条主线:以表现信息技能与制作技能深度交融的数字化、网络化、智能化制作为主线。
  
  八大对策:推行数字化、网络化、智能化制作;提高商品规划能力;完善制作业技能立异系统;强化制作根底;提高商品质量;推行绿色制作;培养具有全球竞赛力的公司群体和优势产业;开展现代制作服务业。
  
  称重传感器职业如何落实“中国制作2025”开展战略,如何将信息技能与制作技能深度交融完成数字化、网络化、智能化规划与制作,是职业界较大型公司有必要面临的课题。近年来,三维数字化规划制作能力已经成为国内外公司竞赛的中心,是完成公司研发能力革新的支点和突破口,这一具有风向标性质的改动应导致称重传感器公司高度重视。尽管应变式称重传感器的原理和制作技能决定了它不能象机器零部件那样主动化、智能化无缝连接出产线大批量出产,但也应该用互联网思维晋级称重传感器的构造规划与制作技能,使其尽量接近数字化、智能化或有些数字化、智能化出产。互联网是共性和根底,称重传感器公司办理层有必要用信息化的手法和互联网思维审视公司、再造公司。分析公司的主要元素,一个是人,一个是事,公司的转型无外乎即是人的转型和事的转型。称重传感器构造规划与制作技能的数字化、智能化改造,就从人和事开端,即从人的规划理念和制作技能流程开端,完成构造规划与制作技能形式立异。
  
  二、称重传感器构造规划形式立异
  
  中国应变式称重传感器公司目前多选用两种规划办法,其一是传统规划法,即是古典核算办法+阅历,为半理论、半阅历规划,不能完成最好规划,对弹性元件的鸿沟影响、支承刚度和应力集中等很难作出分析,为一些中、小型公司所选用。其二是现代规划法,它是传统规划理论的延伸,多种规划技能、理论与办法的归纳,即树立数学模型,使用有限元法进行核算与分析。其特色是:规划手法精确化、核算机化,但仍需要什物模装、什物实验与测验,为大型公司普遍选用。
  
  长期以来,国内外称重传感器公司都在探索一种科学合理、经济高效的商品规划与制作办法,以支撑商品规划、制作、检查、应用等全生命周期各个阶段的数据界说和传递。根据模型界说(MBD,Modcl Based Dtfinition)技能的出现为处理这一难题供给了一种有效的路径。模型界说技能是将商品的一切有关规划界说、技能描绘、特色和办理等信息都附着在商品三维模型的数字化界说办法当中,为三维数字化规划制作供给了理论根底。
  
  处于国际市场引导者方位的称重传感器制作公司,早在几年前就开端了构造规划形式立异,根据模型界说技能完成了三维数字化规划制作。其特色是:改动原有的称重传感器规划办法,从规划工具改造入手,树立具有自主知识产权的三维数字样件快速规划渠道。包括:弹性元件整体构造快速规划与核算;引进载荷和接受载荷的鸿沟条件影响分析;引进载荷的压头、接受载荷的底垫和装置渠道组合分析与规划子系统。树立称重传感器整体构造的三维数字样件,以数字模装代替什物模装,完成整体构造与附件的”提前见面“,发现和处理不协调疑问。从理论分析与核算、整体构造与附件规划上,确保称重传感器功用波动最小。
  
  三、称重传感器制作技能形式立异
  
  1. 出产形式立异
  
  打破传统的称重传感器制作办法,施行制作技能与弹性元件及其附件批量出产线立异。改动原有图纸分发形式,根据电子分发流程,完成从规划到制作三维模型直接到出产线。与传统二维图纸分发比较,即提高了作业功率,又缩短了技能预备周期。由于全面选用了构造化、三维可视化手法,有利于完成三维技能规划与查验,确保了弹性元件具有较高的尺度、形位精度和商品的均一性。
  
  2. 要害制作工序推动主动化、智能化改造
  
  应变式称重传感器的出产进程是支撑技能、根底技能、中心技能和特殊技能的科学运用和集成。其间中心制作技能在称重传感器整个出产进程中起要害效果,突出的表现在电阻应变计张贴、固化与后固化;零点温度与灵敏度温度抵偿;功用测验与检定工序。尽管应变式称重传感器的原理和制作技能决定了其出产线的工序之间很难无缝连接,但在互联网思维逐渐渗透到各个公司的今日,称重传感器的制作技能也要革命性的立异,不然就有波筛选出局的风险。处于国际市场引导者方位的称重传感器制作公司的阅历是:对要害制作工序推动主动化、智能化改造,首先将对称重传感器质量影响大的要害制作工序主动化、智能化。
  
  电阻应变计张贴工序——电阻应变计在弹性元件上的张贴质量和定位误差,对称重传感器的准确度和安稳性至关重要,所以此项中心技能多选用机器人定位、刷胶、张贴电阻应变计,并配有主动装置加压夹具的辅助系统,确保了电阻应变计在弹性元件应变区的张贴质量和定位尺度的均一性。
  
  固化和后固化工序——是在规则温度下、一定时间内应变胶粘剂本身交连,并与弹性元件外表发生附着效果而结实联系的进程。固化技能的三要素是固化温度、升温速率、保温时间。粘结强度随固化温度的提高而增大,但要防止固化温度过高或过低,以免出现过固化:使胶层变脆,粘结强度减小,疲劳寿命下降;欠固化:使胶层分子键聚合不结实,出现蠕滑效应,蠕变大。为此电阻应变计固化和后固化多选用隧道式主动化、智能化加温控温烘道。隧道式加温控温烘道,控温精度高、作业段温度均匀性好,固化、后固化完成后应变胶粘剂物理和机械功用的均一性好,为提高称重传感器的作业可靠性和长期安稳性打下坚实根底。
  
  零点温度与灵敏度温度抵偿工序——是确保称重传感器具有优良温度功用指标的要害制作工序,多选用高效智能零点温度和灵敏度温度抵偿测验系统。该系统硬件由接口单元、大型高低温实验箱及箱内的接线单元、高安稳度激励电源、数据采集单元、微机系统、打印机构成,并有强壮的称重传感器零点和灵敏度温度抵偿软件。主动控温的大型高低温箱的控温精确度高,温度均匀性好。如是多种类型称重传感器能够设置不一样的系统编号,以便归档和数据查询。
  
  功用测验与检定工序——较大量程称重传感器的功用测验与检定,在无缝连接的主动化、智能化操控的多台叠加式力规范机上进行,主动打印测验数据,主动区分是不是合格,并剃出不合格商品。较小量程称重传感器的功用测验与检定在群控静重式力规范机系统进行,一般在出产线上分别设置了50kg、500kg、2000kg群控静重式力规范机系统。它由多台静重式力规范机、高低温实验箱和操控系统构成,具有拉伸、压缩双向加载功用。该操控系统按程序对砝码和动横梁经过光电传感器进行方位操控,由PLC可编程操控器和核算机经过软件完成整个操控程序,完成对单台静重式力规范机单独操控和多台静重式力规范机同时操控。由于此种群控静重式力规范机具有活动横梁,在将砝码全部挂上后,经过动横梁可进行一次性的快速加载或卸载,满意快速三次预载实验和蠕变实验加载请求,提高了检查功率。
  
  以后,将各个具有独立操作和操控功用的主动化、智能化工序,经过网络和核算机系统彼此连接起来,在网络软件办理下,完成信息的搜集、存储和处理。
  
  经过多媒体视频等多种办法进行技能信息表达,例如实时显示各技能流程出产状况、质量状况、制程现状(如电阻应变计固化、后固化控温情况;零点温度、灵敏度温度抵偿成功率;功用测验与检定合格率等),以便对商品质量和制程运转进行操控和办理。
  
  四、形成数字化称重传感器技能系统和根底技能支撑系统
  
  应变式称重传感器规划与制作形成数字化技能系统的规范是:
  
  1. 一致的商品研发流程
  
  在应变式称重传感器构造与技能流程规划中,既要吸收国内外最好实习流程规划,又有必要具有本公司的特色。
  
  2. 一致的规范规范
  
  树立公司称重传感器数字化研发规范规范,覆盖规划、制作、技能、检查渠道建设等方面。
  
  3. 一致的根底技能
  
  称重传感器弹性元件使用的应力不一样、构造不一样,其根底制作技能是基本相同的。有必要制定共性的、科学合理的、可重复的出产技能流程。
  
  4. 一致的根底数据库
  
  树立电阻应变计库、规范件库、原材料库、元器件库、通用商品库等根底共性数据库,录用实际数据。
  
  5. 一致版别的软件工具
  
  三维规划全部选用公司一致的规划工具,以提高规划功率。但需要处理:
  
  (1)商品三维标注办法;
  
  (2)二维图样信息向三维模型信息变换技能;
  
  (3)树立有效地建模及标注办法,使三维数字样件成为商品规划、制作的根据。
  
  五、质量办理形式立异
  
  改动原有称重传感器规划制作的组织形式和质量办理办法,树立契合数字化规划制作的规章制度,以三维数字样件及商品为中心,将规划、技能、查验融为一体,经过实习赶快形成一系列数字化规划制作形式下的质量办理思路和办法。经过数字化研发大纲,清晰称重传感器整体研发请求;经过数字化规范规范系统,清晰具体数字化作业请求;经过数字化规划的样件验收条件,将对样件的请求等同为正式商品的请求归入质量办理系统;经过三维数字化规划与技能渠道和主动化、智能化出产工序的网络化办理,操控批量出产的商品质量。
  
  六、结束语
  
  称重传感器三维数字化规划制作形式的树立进程,是公司领导和技能人员一致思想、改动观念的进程,是革新与立异、打破旧的作业习气,树立新的作业秩序的进程。对于中国较大型称重传感器公司来讲,这个进程起主导效果的要害因素是领导和技能带头人。这期间必然阅历观念的磕碰,习气的磨合,从不了解到了解,从不认同到认同,从有些生熟到娴熟应用。希望中国较大型称重传感器公司,以“能用众力,则无敌于天下;能用众智,则无畏于圣人”的理念,集合团队的智慧和力气将出产线的主要工序由主动化晋级为智能化,赶快完成称重传感器的三维数字化规划制作。

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