新突破 | 中機試驗“雙工位”全自動檢測系統(tǒng) 為材料性能測試領(lǐng)域高效賦能

面對材料測試行業(yè)對供應(yīng)鏈安全與自主可控的迫切需求,中機試驗實現(xiàn)新突破!近日,中機試驗裝備股份有限公司(以下簡稱“中機試驗”)打造的國產(chǎn)化全自動檢測系統(tǒng)(以下簡稱“系統(tǒng)”)已圓滿完成客戶交付并正式投入應(yīng)用,通過 “全面國產(chǎn)化”的部件集成與“雙工位”的智能協(xié)作,開創(chuàng)了材料性能測試高效、精準、可靠的新示范,有力推動了我國試驗裝備的自主化進程。

系統(tǒng)用于航空領(lǐng)域的零件全自動檢測,由上料試樣架單元、機器人搬運單元、激光打標單元、掃描&尺寸檢測單元、測試單元、可視化單元幾部分構(gòu)成,集成了自動打標、尺寸測量、拉伸試驗、5G數(shù)據(jù)回傳等材料性能試驗全部工序,全程無人連續(xù)作業(yè)。

中機試驗根據(jù)實際需求,在系統(tǒng)的測試單元采用了獨特的“雙工位”設(shè)計,配備2臺自研的DF系列全自動系統(tǒng)專用電子萬能試驗機。

與傳統(tǒng)的“單工位”不同,“雙工位”可同時滿足不同試樣(板料、棒料)的同步測試需求,無需人工更換試樣種類。實際測試過程中,值班人員只需錄入試樣信息,系統(tǒng)會自動對試樣進行分類試驗,大幅提高生產(chǎn)效率。
此外,“機器人搬運單元”采用雙夾爪結(jié)構(gòu),在同一個機械臂上集成兩個獨立夾爪,可同步完成“雙工位”的上料與下料工作,循環(huán)周期可縮短高達30%-50%。綜合來看,該系統(tǒng)整體設(shè)備效率(OEE)可達85%以上,能夠?qū)崿F(xiàn)超過7萬件/年的精準測試目標。這一設(shè)計創(chuàng)新,不僅提升了單點效率,更通過系統(tǒng)性協(xié)同優(yōu)化,為行業(yè)提供高效檢測新示范。

除了能夠高效測試,該全自動檢測系統(tǒng)還具有國產(chǎn)化、高精度、全自動可視化、綠色節(jié)能四大優(yōu)勢。
面對材料測試行業(yè)對供應(yīng)鏈安全需求逐漸提高的趨勢,本系統(tǒng)實現(xiàn)了從核心部件到控制系統(tǒng)的全面國產(chǎn)化替代。
系統(tǒng)集成了國產(chǎn)6軸工業(yè)機器人、國產(chǎn)激光打標機等核心單元,構(gòu)建了從上料、標識到精密測量的完整國產(chǎn)化解決方案。這標志著我國航空材料檢測裝備在實現(xiàn)自主可控、安全可靠的征程上邁出了關(guān)鍵一步!


中機試驗還為系統(tǒng)適配了自研的負荷傳感器與同軸度調(diào)節(jié)器,測試單元同軸度可達到5%,保障了材料測試數(shù)據(jù)的精準與高度可靠。試驗機的液壓平推夾具采用高精度的比例伺服閥控制油源的夾持壓力,可在21Mpa內(nèi)精準調(diào)節(jié)夾持壓力,有效保護試樣在測試前的原始狀態(tài),從源頭保障檢測結(jié)果的真實性與權(quán)威性。

DF24電子萬能試驗機及其液壓平推夾具??
全部測試過程均由機器人嚴格按照預(yù)設(shè)程序進行樣品的抓取、定位、裝夾和卸載,徹底消除因操作人員技能、體力或狀態(tài)差異帶來的裝夾力不一致、對心偏差等問題,保證測試一致性與數(shù)據(jù)可靠性。試驗過程中,試樣的變形量由2臺全自動引伸計進行實時監(jiān)測,并通過伺服控制與雙路保護設(shè)計,確保測量動作的精準與設(shè)備自身的安全,為材料精準測試再添一道保障。
實際工作時,單次排班僅需1人巡視,7×24小時不間斷運行,實現(xiàn)了從接收數(shù)據(jù)、自動上樣、調(diào)整引伸計標距、加載、卸樣到數(shù)據(jù)上傳的全流程無人化智能流水作業(yè)。
試驗數(shù)據(jù)與客戶端云服務(wù)平臺實現(xiàn)實時對接,試驗數(shù)據(jù)在30毫秒內(nèi)即可上傳至云端,并可通過數(shù)字大屏實時觀測試樣工藝參數(shù)及生產(chǎn)狀態(tài),生產(chǎn)狀態(tài)透明化,在解放人力的同時,實現(xiàn)了檢測數(shù)據(jù)的全生命周期數(shù)字化管理。
全流程自動化與數(shù)據(jù)實時可視化,將材料性能測試能力轉(zhuǎn)化為持續(xù)、穩(wěn)定的數(shù)字化輸出,為客戶工藝優(yōu)化與質(zhì)量追溯提供了堅實的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)!

數(shù)據(jù)可視化看板??
試驗過程中,所有夾具可根據(jù)試樣尺寸,自動適配夾具夾緊力,覆蓋180~400mm試樣長度,達到減少發(fā)熱,最大程度節(jié)能的效果。
同時中機試驗為整套系統(tǒng)配備了低噪音油源,確保環(huán)境噪音小于65dB,協(xié)助客戶維護良好的工作環(huán)境。激光打標單元配備的高效煙霧凈化裝置,可實時凈化為試樣打標時產(chǎn)生的有害氣體,達到每立方米煙塵量低于0.1 mg,有效保障了安全、綠色的工作環(huán)境,將“以人為本”的理念融入工程實踐,助力客戶踐行綠色制造的社會責任!

該系統(tǒng)的成功投運,不僅是檢測技術(shù)的革新突破,更是智能制造理念在航空領(lǐng)域的生動實踐。目前,該系統(tǒng)已穩(wěn)定承擔國產(chǎn)飛機十余種關(guān)鍵金屬材料以及復合材料零件的入廠復驗任務(wù)。
未來,中機試驗將繼續(xù)秉持技術(shù)創(chuàng)新理念,以更智能、更精密的試驗裝備解決方案,持續(xù)助力我國材料測試領(lǐng)域高質(zhì)量發(fā)展,為制造強國建設(shè)貢獻更大力量!
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