新突破 | 中機試驗“雙工位”全自動檢測系統 為材料性能測試領域高效賦能

面對材料測試行業對供應鏈安全與自主可控的迫切需求,中機試驗實現新突破!近日,中機試驗裝備股份有限公司(以下簡稱“中機試驗”)打造的國產化全自動檢測系統(以下簡稱“系統”)已圓滿完成客戶交付并正式投入應用,通過 “全面國產化”的部件集成與“雙工位”的智能協作,開創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。

系統用于航空領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成,集成了自動打標、尺寸測量、拉伸試驗、5G數據回傳等材料性能試驗全部工序,全程無人連續作業。

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

與傳統的“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,系統會自動對試樣進行分類試驗,大幅提高生產效率。
此外,“機器人搬運單元”采用雙夾爪結構,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,循環周期可縮短高達30%-50%。綜合來看,該系統整體設備效率(OEE)可達85%以上,能夠實現超過7萬件/年的精準測試目標。這一設計創新,不僅提升了單點效率,更通過系統性協同優化,為行業提供高效檢測新示范。

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


中機試驗還為系統適配了自研的負荷傳感器與同軸度調節器,測試單元同軸度可達到5%,保障了材料測試數據的精準與高度可靠。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內精準調節夾持壓力,有效保護試樣在測試前的原始狀態,從源頭保障檢測結果的真實性與權威性。

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設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據可靠性。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測,并通過伺服控制與雙路保護設計,確保測量動作的精準與設備自身的安全,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,實現了從接收數據、自動上樣、調整引伸計標距、加載、卸樣到數據上傳的全流程無人化智能流水作業。
試驗數據與客戶端云服務平臺實現實時對接,試驗數據在30毫秒內即可上傳至云端,并可通過數字大屏實時觀測試樣工藝參數及生產狀態,生產狀態透明化,在解放人力的同時,實現了檢測數據的全生命周期數字化管理。
全流程自動化與數據實時可視化,將材料性能測試能力轉化為持續、穩定的數字化輸出,為客戶工藝優化與質量追溯提供了堅實的數據基礎!

數據可視化看板??
試驗過程中,所有夾具可根據試樣尺寸,自動適配夾具夾緊力,覆蓋180~400mm試樣長度,達到減少發熱,最大程度節能的效果。
同時中機試驗為整套系統配備了低噪音油源,確保環境噪音小于65dB,協助客戶維護良好的工作環境。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!

該系統的成功投運,不僅是檢測技術的革新突破,更是智能制造理念在航空領域的生動實踐。目前,該系統已穩定承擔國產飛機十余種關鍵金屬材料以及復合材料零件的入廠復驗任務。
未來,中機試驗將繼續秉持技術創新理念,以更智能、更精密的試驗裝備解決方案,持續助力我國材料測試領域高質量發展,為制造強國建設貢獻更大力量!
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