SPC工作站气电工作站现场数据采集分析

气电工作站SPC技术方案的测量原理是利用喷嘴体与被测工件之间微小间隙的变化会引起气体压力变化，经气电转换器把气体压力变化转换为电压信号，送至AD板卡对模拟电信号量进行数据采集和数字处理，并采用工控机技术，建立Access数据库，软件界面可直接显示各通道被测尺寸的测量值。

气电工作站SPC技术方案

一、SPC气电测量工作站概述 ： （设备示意图）

设备名称：气电工作站；

测量产品：根据被测产品柔性测量（换测头）；

测量路数：20路气电测量

测量方式：手持测量、触发保存数据；

测量节拍：2～3秒/参数；（视操作工熟练程度，数据反应时间≤300ms）

测量原理：气电测量（配相应气动测头）

测量范围：≤50μm

重复精度：≤0.5μm

分辨率：≤0.2μm

线性误差（测量精度）：≤1.0μm；

4小时稳定性：≤1.0μm；

要点说明：工件形位偏差和误操作对测量结果的影响不属设备的检测误差。

使用环境：

①交流电源 AV220V±10% 带安全接地零线；

②环境：温度范围0-60℃，相对湿度30-95%时，能保持长时间连续正常工作。温度变化梯度小于10℃/h；

③不得在强磁场、强电场及强震动等场合使用

④远离腐蚀性液体及物品

⑤清除工件表面油污、杂质（切屑）、飞边、毛刺，允许有少量油膜存在。

⑥洁净干燥压缩空气，供气压力0.5～0.6 Mpa。


二、工作站的检测过程：

1、测量原理

气电工作站SPC技术方案的测量原理是利用喷嘴体与被测工件之间微小间隙的变化会引起气体压力变化，经气电转换器把气体压力变化转换为电压信号，送至AD板卡对模拟电信号量进行数据采集和数字处理，并采用工控机技术，建立Access数据库，软件界面可直接显示各通道被测尺寸的测量值。根据预先设定的工件尺寸公差界限，用软件模拟光柱及颜色指示出被测工件合格与否，操作简便直观。并配有外接双色报警灯指示被测工件状态结果。测量数据通过外接触发按钮保存到历史数据库存，以方便提供给后期质量管理人员对相应产品测量数据的追朔与查询.

2、测量方式及时序

工件测量方式：每一个便携测量装置（测头）配置一套气电转换器，一个可放置测量装置的悬挂架，当操作者拿起一个测量装置时，该测量装置的接近开关触发信号给工控机，工控机控制该测量装置的电磁阀开启接通气源，此时测量系统将高亮度、动态显示此测量装置的测量数据，方便操作人员现场操作使用，测量装置上配置有数据测量按钮，*次按下用于孔位的动态测量（如检测孔的圆度）第二次按下锁定当前孔位的测量值，该孔位检测完成，软件会依据预设的测量参数判定测量数据的合格与否，合格数据高亮度显示为绿色，不合格数据显示为红色，同时双色报警灯也将点亮对应颜色并预警，当工件上所有孔位检测完成后，按保存按钮保存所有锁定的测量值，如果有漏测的，按保存时软件会提示那些孔位没有检测，重新检测这些孔位后，再按保存按钮保存数据。

外观参考图如下：

工件测量时序：扫码枪对待测工件扫码开始启动测量--人工拿起测量装置→接近开关触发信号给工控机，工控机控制对应电磁阀接通气源→将测量装置放入工件中→按下手柄按钮→对应测量装置测量参数在测量系统将直观、高亮、动态显示，软件动态计算测量值→第二次按下手柄按钮→测量数据锁定并评定测量结果，绿色标注为合格、红色标识为不合格→重复以上测量步骤将完成所有工件孔位的测量→后按总保存按钮将测量结果数据自动保存至历史数据库。

查询数据：可以通过初开始扫描的二维码进行A.B分选，选中A的情况下可以直接调出二维码线号中A的所有测量结果，选中B在查询，则可以调出该设备测量过二维码中所有B线的结果。

3、测量过程说明

⑴ 设置产品规格参数；

⑵ 用上下标准件调整并校正系统零位和倍率；

⑶ 按下通道的气源控制按钮或点击测量、调校界面中的对应通道的气源虚拟按钮，与该按钮对应的电磁阀启动，测头通气，可对工件进行相应参数的检测。操作人员手持气动测量头并放在测量部位，即刻显示测量结果，按下手柄上的保存按钮，数据保存完成，测量完成后，将测头放回对应的放置盒中，按下通道气源控制按扭，此测头气流自动断开，测量完毕；依次逐一测量各通道参数；

⑷ 自动校准过程：本测量系统可以把所有标准件放入通气状态的测头后，按下外接校准按钮或点击屏幕上的一键校正按钮，自动校准所有通道的倍率；

⑸ 测量过程中有双色报警灯实时显示通道判断结果，OK亮绿灯，NG亮红灯并发出蜂鸣报警声。所有测量数据可通过工控机的USB接口进行数据备份存档；

⑹ 数据保存说明：放入工件并按下手柄测量按钮软件开始动态采集数据，再次按下手柄测量按钮测量值锁定，当工件所有孔位测量值都锁定时按下总的保存按钮，将锁定的测量值保存至历史数据库，这样了工件数据的准确性和*性。

⑺ SPC分析说明：所有统计分析是以工件的平均值进行运算处理，建立报表；是针对工件的各个测量部进行分析计算，如工件上有多个测量部时，可通过软件筛选通道，并设定该通道的测量个数建立新项目数据报表对整个工件的各测量部进行分析评定

三、设备配置

1、工作台材料选择：

工作台采用铝型材结构或槽钢制

2、主要元器件的选用

为保障综合测量机动作的正常运行，为测量的、高可靠性，本设备关键部位选用进口元器件。

3、电控系统

采用研华IPC-610G工控机系统，21寸飞利浦液晶显示器，硬盘500G，内存2G，CPU双核P4以上配置。配置PCL-813B A/D采集板卡、PCL-730 I/O控制板卡，三色报警装置，11路精密气电转换电箱，手动按钮控制单元及气源控制单元，工控机主板及配套板卡均采用研华标准配置，方便后期升级和维护。气源处理单元配置4台三级空气过滤器。

可以提供用以计算机联网控制的标准RS232或485输出接口，便于以后的联线控制及数据在线采集和管理，提升生产线的测量管理水平。并可选配打印机，方便进行现场数据打印。

4、SPC软件系统

能够进行数理统计、分析、图表绘制及测量数据存储、导出和备份，可对加工机床进行工艺能力指数CP值、CPK值，PP、PPK值的计算和评定。可对历史数据分析计算合格率、不合格率并导出分析报表；测量数据超实时双色灯报警。超差判定界限可调，配置有名义尺寸、公差界限、标准件值设定等功能以满足不同工艺和不同工件的测量需求。系统配置有故障自诊断、提示及保护功能等。

5、设备随机资料：

产品使用说明书、机械总装图及电器原理图图纸1套；测量控制及统计软件备份1套。