尋找監(jiān)控生產(chǎn)工藝的測(cè)量設(shè)備：測(cè)量系統(tǒng)分析方法

摘要：本文將簡(jiǎn)要概述相關(guān)術(shù)語(yǔ)，介紹典型分析實(shí)例——使用涂魔師ATO非接觸檢測(cè)汽車扭轉(zhuǎn)減振器上粘膠劑涂層厚度，證明涂魔師有效監(jiān)控生產(chǎn)工藝，穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量

摘要

您想知道當(dāng)前使用的測(cè)量設(shè)備是否適合監(jiān)控生產(chǎn)工藝？

本文將簡(jiǎn)要概述相關(guān)術(shù)語(yǔ)，并介紹典型分析實(shí)例——非接觸檢測(cè)汽車扭轉(zhuǎn)減振器上粘膠劑涂層厚度。

正文

扭轉(zhuǎn)減振器能保護(hù)內(nèi)燃機(jī)中的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)免受峰值載荷的影響，峰值載荷在從活塞到曲軸的類似沖擊的傳遞過(guò)程中發(fā)生。它由一個(gè)金屬輪轂和一個(gè)由橡膠元件連接的飛輪所組成。橡膠和金屬通過(guò)膜厚只有百分之幾毫米的粘膠劑涂層粘合在一起。

Winkelmann Powertrain德國(guó)威克邁集團(tuán)生產(chǎn)的扭轉(zhuǎn)減振器橫截面

確定測(cè)量?jī)x器的精度

在分析測(cè)量設(shè)備之前，我們先明確該設(shè)備的精度是否滿足生產(chǎn)工藝的測(cè)量要求。

測(cè)量設(shè)備的精度要大于容差范圍（合格范圍的上限值-下限值）的5%。這是精確得出測(cè)量結(jié)果的前提。

分析實(shí)例

粘膠劑涂層膜厚指定合格范圍為20±5微米，則容差范圍為10微米，容差范圍的5%等于0.5微米。對(duì)于扭轉(zhuǎn)減振器應(yīng)用，測(cè)厚設(shè)備在整個(gè)測(cè)量范圍內(nèi)的精度要大于0.5微米。

精度及重復(fù)性

使用具有已知校正值的校正樣品(本文分析實(shí)例采用的是涂層厚度)。至少需要測(cè)量該校正樣品25次，每次測(cè)量后都放回原處。根據(jù)測(cè)量值的標(biāo)準(zhǔn)偏差和系統(tǒng)測(cè)量偏差，計(jì)算出Cg值。

上述方法能通過(guò)使用涂魔師Flex手持式膜厚分析儀進(jìn)行非接觸式測(cè)量涂層厚度來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。

涂魔師 Flex手持式膜厚分析儀采用ATO技術(shù)，利用氙燈對(duì)涂層進(jìn)行短暫脈沖加熱，內(nèi)置高速紅外傳感器測(cè)量涂層表面溫度變化趨勢(shì)。通過(guò)物理模型函數(shù)最終定量確定膜厚測(cè)量數(shù)據(jù)，并將測(cè)量值安全存儲(chǔ)在云端中，不限內(nèi)存限制。

視頻1向我們演示了使用涂魔師Flex對(duì)粘膠劑涂層厚度進(jìn)行重復(fù)性測(cè)量。

使用涂魔師Flex對(duì)扭轉(zhuǎn)減振器飛輪上的粘膠劑涂層厚度進(jìn)行重復(fù)性測(cè)量。

如下圖2所示，藍(lán)點(diǎn)代表涂魔師Flex測(cè)量粘膠劑涂層厚度的一系列測(cè)量值。為了清晰對(duì)比，使用橙色點(diǎn)代表使用接觸式磁感應(yīng)測(cè)厚儀進(jìn)行的一系列膜厚測(cè)量值。

使用涂魔師Flex(藍(lán)點(diǎn))和接觸式測(cè)厚儀(橙點(diǎn))重復(fù)測(cè)量粘膠劑涂層厚度

兩種測(cè)厚方法的平均值均在20微米上下波動(dòng)。涂魔師 Flex非接觸膜厚分析儀和磁感應(yīng)接觸式測(cè)厚儀的標(biāo)準(zhǔn)偏差(對(duì)應(yīng)于一次測(cè)量的誤差)分別為0.18和1.6。

若在樣品上準(zhǔn)確標(biāo)記測(cè)試位置，涂魔師Flex的標(biāo)準(zhǔn)偏差甚至能達(dá)到0.05微米以下。涂魔師的標(biāo)準(zhǔn)偏差能如此小，是因?yàn)橥磕煹臏y(cè)試區(qū)域是直徑為2mm的圓，膜厚計(jì)算方式采用在測(cè)試區(qū)域中取涂層厚度平均值。另外，涂魔師非接觸膜厚分析儀無(wú)需嚴(yán)格控制測(cè)量角度和測(cè)量距離。 

為了進(jìn)一步確認(rèn)測(cè)量方法是否適用，現(xiàn)確定兩種測(cè)厚設(shè)備的Cg值。根據(jù)博世（Bosch）第十版手冊(cè)計(jì)算，公式如下:

公式中的T表示容差范圍(上限值-下限值) ；Sg表示標(biāo)準(zhǔn)偏差

在博世Bosch規(guī)范中，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量控制要求規(guī)定只能使用Cg值大于1.33的測(cè)量設(shè)備。

由于粘膠劑涂層膜厚容差范圍T為10微米，而涂魔師Flex的標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.18，那么它的Cg值為1.9（大于1.33）。顯然，涂魔師Flex適用于檢測(cè)控制扭振減振器粘膠劑涂層涂裝工藝。

相比之下，接觸式測(cè)厚儀的Cg值只有0.2（小于1.33），因此不能作為合適的測(cè)厚儀器使用。

結(jié)論

希望本文能幫助您檢查測(cè)量設(shè)備是否基本適用于更快速更簡(jiǎn)便來(lái)監(jiān)控您的生產(chǎn)工藝，穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量。