成功案例

转向系统卡簧精密压装与视觉检测

分类：

智能装备

概要

转向系统卡簧精密压装与视觉检测解决方案应用案例客户背景客户类型：国内知名汽车转向系统制造商项目内容：KTS-SP1000型卡簧压装专机定制开发应用阶段：电动助力转向装置（EPS）中卡簧装配工序的精密

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详细介绍

转向系统卡簧精密压装与视觉检测解决方案应用案例

客户背景

客户类型：国内知名汽车转向系统制造商

项目内容：KTS-SP1000型卡簧压装专机定制开发

应用阶段：电动助力转向装置（EPS）中卡簧装配工序的精密压装与过程质量检测

项目说明：本项目为湖北三环汽车方向机提供的定制化压装与检测一体化设备，用于其EPS产品中卡簧的精密装配与压装后质量在线检测，保障装配工艺的一致性与可追溯性。

工程挑战

在汽车电动助力转向装置的生产中，卡簧作为关键紧固件，其装配质量直接影响总成的可靠性与安全性。传统压装方式依赖人工操作与目视检查，存在以下突出问题：

· 装配过程缺乏量化监控：传统“压到位即可”的方式无法监控压入过程中的力与位移关系，无法识别卡滞、力值异常、未压装到位等潜在缺陷，存在质量隐患。

· 装配一致性难以保证：对于不同批次或型号的产品，零件公差微小变化可能导致传统压机装配力与位置不一致，影响产品可靠性。

· 质量检测依赖人工且易漏检：压装后卡簧是否到位、有无漏装或错装，主要依赖操作员目视检查，易产生视觉疲劳，导致漏检或误判。

· 缺乏过程数据追溯能力：出现售后质量问题时，无法追溯具体批次产品的实际压装过程数据（压力-位移曲线），使问题排查与根因分析困难重重。

· 生产效率与操作安全需提升：手动取放件、手动压装效率较低，且存在一定的操作安全风险，需提升自动化程度与人机交互安全性。

客户急需一套集精密压装、过程监控与自动检测于一体的解决方案，以实现卡簧装配工艺从“结果检验”到“过程控制”的升级。

凯帝斯解决方案

凯帝斯为客户定制开发 KTS-SP1000型卡簧压装专机，该方案集成高精度伺服压装、实时力位移监控与机器视觉检测技术，实现卡簧从取放、压装到检测的全流程自动化与数字化管控。

方案核心组成

· 高精度伺服压装系统：

· 采用伺服压机系统，压装行程300mm，位置控制精度达0.01mm，满足精密压入的深度控制要求。

· 配备5000N高精度压力传感器（精度0.5%FS），实时采集压装全过程的力值变化，同步生成“压力-位移”曲线。

· 智能压装曲线监控与判定系统：

· 基于KEYEN测控系统与触摸屏人机界面，实时绘制并显示压装过程曲线。

· 可根据合格样本，在软件中设定力值窗口、位移窗口或完整曲线包络线作为判定标准，实现压装质量的在线100%自动判定与数据存储。

· 机器视觉检测系统：

· 采用高分辨率工业相机（30FPS彩色），配备专用补光灯，确保成像稳定清晰，不受环境光干扰。

· 通过图像分析预设特征点，自动判断卡簧是否压装到位，有效识别漏装、错装、安装不到位等缺陷，实现压装后质量自动复检。

· 模块化快换夹具系统：

· 夹具采用转向轴外圆定心与支撑端头定位，确保样件定位准确、取放方便。

· 采用快换结构（锁紧销定位+螺栓固定），换型时间≤15分钟，适应EC37-3404070C、EC25-3404070S两种型号产品。

· 夹具设计有样件在位检测功能，确保安全启动。

· 安全与人性化设计：

· 配备安全光栅、紧急停止按钮、三色报警灯，确保操作区域安全。

· 设备整体采用钢管焊接底架与工业铝型材框架，外观简洁（颜色RAL-9003），四周封装透明有机玻璃，便于观察。

项目实施过程

1. 需求对接与工艺分析：与甲方设备部长（桂召）深入沟通，明确两种型号产品的卡簧压装工艺要求、检测标准与节拍目标（31秒/件）。

2. 协同设计与方案确认：乙方完成机械结构、电控布局、视觉检测方案设计后，与甲方进行技术方案会签，确认设备布局与功能细节。

3. 样机测试与参数标定：甲方提供40台样机用于系统调试，乙方完成伺服压机参数标定、压装曲线标准制定、视觉检测程序调试与优化。

4. 现场安装与生产联调：设备运抵甲方生产现场，完成安装、接线与调试。使用实际生产件进行联调，微调压装参数与视觉检测逻辑，确保设备稳定匹配生产节拍。

5. 深度培训与交付验收：乙方为甲方培训不少于2名操作与维护人员，内容涵盖设备操作、日常维护、曲线分析、视觉检测调整等。验收以50件产品连续压装检测及设备12小时稳定运行作为标准。

项目成果与价值

· 实现压装工艺过程数字化监控：每次压装均生成并存储唯一的“压力-位移”曲线，实现装配过程全记录与可追溯，为质量分析与工艺优化提供数据基础。

· 提升装配质量一致性与可靠性：通过曲线监控与视觉复检双重保障，实时拦截压装过程异常与装配缺陷，显著降低因卡簧装配不良导致的故障率。

· 实现压装后质量自动在线检测：机器视觉系统替代人工目检，检测准确、稳定、高效，杜绝漏检，提升质量管控水平。

· 增强生产柔性并降低换型成本：快换夹具设计支持两种型号产品快速切换，换型时间短，提升生产线适应性与设备利用率。

· 提升操作安全与生产效率：半自动化流程（手动上料，自动压装检测）降低劳动强度，安全防护齐全，节拍稳定在31秒，满足产线节奏。

该卡簧压装专机已成为客户提升转向系统关键部件装配质量、践行智能制造与过程质量控制理念的标志性工艺装备。

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