SG-300自動(dòng)檢重秤助力精密陶瓷行業(yè)，解決異形結(jié)構(gòu)件稱重與缺件檢測(cè)難題

【智能制造網(wǎng) 企業(yè)動(dòng)態(tài)】記者近日從上海實(shí)干實(shí)業(yè)有限公司獲悉，該公司SG-300自動(dòng)檢重秤已成功進(jìn)入精密陶瓷制造領(lǐng)域，設(shè)備在廣東一家先進(jìn)陶瓷零部件生產(chǎn)企業(yè)完成安裝調(diào)試并投入穩(wěn)定運(yùn)行。該設(shè)備被部署于氧化鋯陶瓷結(jié)構(gòu)件和氮化硅陶瓷基板兩條生產(chǎn)線的包裝末端，執(zhí)行逐件在線稱重與缺件、錯(cuò)裝自動(dòng)篩查任務(wù)。該機(jī)型以5-3000g寬幅分選范圍、推板與氣吹雙剔除可選配置及468mm×300mm稱重臺(tái)面，為精密陶瓷行業(yè)形狀復(fù)雜、高附加值、高硬度產(chǎn)品的出廠全檢提供了一種創(chuàng)新性的自動(dòng)化解決方案，解決了長(zhǎng)期困擾該行業(yè)的人工目檢效率低、易漏檢的痛點(diǎn)。

精密陶瓷結(jié)構(gòu)件的稱重檢測(cè)挑戰(zhàn)與行業(yè)背景

精密陶瓷是新材料領(lǐng)域的重要分支，氧化鋯、氮化硅、碳化硅等先進(jìn)陶瓷材料憑借其耐高溫、耐磨損、耐腐蝕、高硬度、高絕緣性等性能，廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體設(shè)備、航空航天發(fā)動(dòng)機(jī)、生物醫(yī)療器械、精密機(jī)械密封件等領(lǐng)域。這些陶瓷零件通常為異形結(jié)構(gòu)，如渦輪轉(zhuǎn)子、陶瓷軸套、密封環(huán)、絕緣墊片等，尺寸跨度大，單件重量從幾克到上千克不等。由于材料本身的脆性，這些產(chǎn)品在燒制成型、精密磨削和檢驗(yàn)流轉(zhuǎn)過(guò)程中對(duì)機(jī)械碰撞頗為敏感，一旦出現(xiàn)微裂紋或崩口，將在高應(yīng)力工況下導(dǎo)致失效。

該陶瓷生產(chǎn)企業(yè)是華南地區(qū)精密陶瓷零部件的頭部供應(yīng)商，產(chǎn)品直接供給國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備廠商和醫(yī)療器械制造商。此前，在包裝出貨環(huán)節(jié)，企業(yè)主要依賴檢驗(yàn)員手工逐件稱重和目視檢查。由于陶瓷零件多為灰黑色或白色，表面細(xì)微裂紋和崩邊在普通燈光下難以辨識(shí)，長(zhǎng)時(shí)間作業(yè)的視覺(jué)疲勞導(dǎo)致漏檢現(xiàn)象偶有發(fā)生。同時(shí)，部分小型零件如陶瓷定位銷(xiāo)、微孔墊片等，單件重量極輕，人工計(jì)數(shù)和稱重效率低下。一旦發(fā)生缺件或混料，流入半導(dǎo)體產(chǎn)線或臨床醫(yī)療環(huán)節(jié)，可能引發(fā)設(shè)備宕機(jī)或醫(yī)療事故，后果比較嚴(yán)重。此次引入自動(dòng)在線稱重設(shè)備，企業(yè)旨在通過(guò)重量變化精確反推零件是否完整、規(guī)格是否正確，作為人工目檢的有力補(bǔ)充。

氣吹剔除方案保護(hù)高硬度易碎陶瓷件

該企業(yè)生產(chǎn)的氧化鋯陶瓷軸套單件重量約350g，氮化硅陶瓷基板單件重量約200g，均采用定制吸塑托盤(pán)加外紙盒的形式包裝。雖然陶瓷本身硬度較高，但邊角部位對(duì)點(diǎn)沖擊力敏感。傳統(tǒng)的推板剔除方式若直接撞擊包裝盒，沖擊力可能傳遞至內(nèi)部陶瓷件，造成肉眼難以發(fā)現(xiàn)的微裂紋。氣吹剔除方式雖然無(wú)直接機(jī)械接觸，但對(duì)于總重達(dá)數(shù)百克的盒裝產(chǎn)品，要在高速下穩(wěn)定側(cè)推并保證精準(zhǔn)落入分流通道，對(duì)氣流控制精度要求較高。

SG-300提供的推板與氣吹雙剔除可選方案為客戶提供了靈活選擇。經(jīng)過(guò)多輪產(chǎn)線帶料測(cè)試和沖擊力模擬分析，客戶在兩條包裝線上均選用了氣吹剔除方案。設(shè)備通過(guò)預(yù)設(shè)的高壓脈沖氣流，將重量不合格的盒裝產(chǎn)品以非接觸方式平穩(wěn)推離主線，滑入帶緩沖襯墊的旁路收集區(qū)。整個(gè)剔除過(guò)程沒(méi)有剛性部件接觸包裝盒，從動(dòng)作機(jī)理上消除了沖擊力對(duì)內(nèi)部陶瓷件的潛在損傷風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，通過(guò)優(yōu)化氣路參數(shù)和噴嘴角度，設(shè)備穩(wěn)定實(shí)現(xiàn)了對(duì)500g以下盒裝產(chǎn)品的可靠剔除。

寬量程與高靈敏度稱重系統(tǒng)精準(zhǔn)識(shí)別零件缺失

該企業(yè)生產(chǎn)的精密陶瓷件單盒總重在150g至800g之間，均在SG-300的5-3000g分選范圍內(nèi)。刻度單位0.1g足以精準(zhǔn)識(shí)別因缺少一個(gè)陶瓷密封環(huán)或一個(gè)微孔墊片而產(chǎn)生的重量偏差。以半導(dǎo)體設(shè)備用氧化鋯陶瓷定位銷(xiāo)為例，一套產(chǎn)品含12根定位銷(xiāo)，總重約480g，單根定位銷(xiāo)重約40g。若漏裝一根，總重減少40g，SG-300的0.1g分度值對(duì)此偏差的識(shí)別具有充足靈敏度，能夠可靠觸發(fā)剔除信號(hào)。即使是重量更小的微孔陶瓷片，少裝一片產(chǎn)生的偏差也可被設(shè)備穩(wěn)定捕捉。

設(shè)備可容納產(chǎn)品尺寸上限為長(zhǎng)350mm、寬300mm，高度下限3mm，稱重臺(tái)面468mm×300mm，對(duì)吸塑托盤(pán)包裝具有良好的通過(guò)兼容性。稱重系統(tǒng)搭載自主研發(fā)單片機(jī)控制與濾波算法，配合自動(dòng)零點(diǎn)跟蹤功能在恒溫恒濕的精密車(chē)間內(nèi)維持檢測(cè)穩(wěn)定性。設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)分選速度60件/分鐘，與中低速精密裝配包裝線的節(jié)拍匹配，實(shí)現(xiàn)了逐件在線全檢。

操作便捷性與多品種生產(chǎn)的數(shù)據(jù)管理

SG-300操作界面為7英寸彩色觸摸屏，內(nèi)置100組產(chǎn)品參數(shù)存儲(chǔ)。該企業(yè)生產(chǎn)成百上千種不同規(guī)格和形狀的陶瓷結(jié)構(gòu)件，每種產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)盒重和允差范圍各不相同。操作人員可將每種產(chǎn)品的基準(zhǔn)值、上下限閾值預(yù)設(shè)保存，換產(chǎn)時(shí)通過(guò)編號(hào)一鍵調(diào)用，無(wú)需反復(fù)稱重標(biāo)定，適應(yīng)先進(jìn)制造行業(yè)多品種、小批量、定制化生產(chǎn)的柔性模式。設(shè)備可選配RS485輸出端口和三色報(bào)警燈，將每盒產(chǎn)品的稱重?cái)?shù)據(jù)和判級(jí)結(jié)果實(shí)時(shí)傳輸至企業(yè)的MES系統(tǒng)，為裝備客戶提供詳盡的出廠質(zhì)量追溯數(shù)據(jù)。選配的剔除箱帶有緩沖結(jié)構(gòu)，用于集中收集不合格品，便于后續(xù)復(fù)核。

設(shè)備主體為SUS304不銹鋼材質(zhì)，整機(jī)重量約80KG，功率約100W，皮帶離地高度默認(rèn)750±50mm可按需定制，便于與上游裝盒機(jī)和下游貼標(biāo)打包機(jī)順暢對(duì)接。

先進(jìn)陶瓷行業(yè)在線稱重前景

上海實(shí)干方面表示，隨著半導(dǎo)體、新能源、航空航天等制造業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)精密陶瓷零部件的需求將持續(xù)增長(zhǎng)，同時(shí)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量一致性和交付的要求也會(huì)越來(lái)越高。在線稱重技術(shù)作為無(wú)損檢測(cè)的有效補(bǔ)充，能夠在包裝后道以較低的成本實(shí)現(xiàn)逐件全檢，并形成數(shù)據(jù)閉環(huán)，在先進(jìn)陶瓷這一細(xì)分領(lǐng)域具有較好的應(yīng)用前景。

售后方面，設(shè)備自調(diào)試合格之日起提供12個(gè)月保修，企業(yè)提供產(chǎn)線勘測(cè)、安裝調(diào)試及操作培訓(xùn)服務(wù)，全國(guó)設(shè)有多個(gè)服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)，響應(yīng)時(shí)效為省內(nèi)24小時(shí)、省外48小時(shí)（不可抗力除外）。上海實(shí)干方面透露，將根據(jù)該客戶設(shè)備的使用反饋，繼續(xù)關(guān)注精密陶瓷及先進(jìn)材料行業(yè)在在線稱重方面的更多潛在需求。