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一、案例背景
本案例来自国内头部新能源汽车零部件供应商（为比亚迪、蔚来提供配套），针对 2025 款纯电车型的电子膨胀阀式调温器开展在线全检项目。调温器作为电池热管理系统的核心部件，需在 - 40℃~120℃工况下保持密封，防止冷却液泄漏导致电池过热或失效，客户要求实现 100% 在线全检，杜绝不良品流入总装线。
二、客户核心需求（量化指标）
- 检测精度：泄漏量阈值≤0.05ml/min，检测压力 0.8MPa（模拟冷却液工作压力 1.2 倍），误判率≤0.1%。
- 产线节拍：单台检测时间≤15 秒，UPH≥240 件，适配总装线 60JPH 的产能需求。
- 自动化集成：对接产线 AGV 与机械臂，实现自动上下料、检测、分拣，无需人工干预。
- 数据追溯：检测数据（压力曲线、泄漏值、序列号、批次号）实时上传 MES 系统，支持 3 年数据存储与追溯。
- 环境适配：耐受产线粉尘、油污环境，设备故障率≤0.3%，支持 24 小时连续运行。
三、核心技术难点
- 复杂结构密封：调温器包含进出液口、电气接口、阀门连接处等 6 个密封面，部分接口为异形结构，传统治具易出现密封失效。
- 高速节拍平衡：既要保证 0.8MPa 高压下的稳压检测（需足够保压时间），又要满足 15 秒 / 件的产线节拍，效率与精度矛盾突出。
- 产线兼容性：需与现有总装线的 PLC、AGV、MES 系统无缝对接，避免数据断层或集成故障。
- 抗干扰要求：产线电磁设备（焊接机、变频器）易干扰检测信号，需保证数据稳定性。
四、定制化解决方案
（一）核心检测设备配置
- 主设备：精诚工科四通道在线气密性检测仪（型号 JCK-4C-1MPa），支持 4 个工位独立检测，单通道检测精度 0.02% F・S，采样频率 80Hz。
- 检测原理：采用 “高压充气 + 差压检测” 组合模式，通过基准腔与被测腔的压力差对比，精准捕捉微泄漏。
- 抗干扰设计：内置电磁屏蔽模块与独立接地系统，避免产线电磁干扰；配备粉尘过滤与油污防护装置，适应恶劣生产环境。
（二）定制化治具与自动化集成
- 密封治具设计：
- 材质：主体采用航空铝合金（轻量化 + 高强度），密封件选用氟橡胶（耐高低温、耐冷却液腐蚀）。
- 结构：采用 “多面贴合 + 独立压紧” 设计，针对 6 个密封面设置专用密封单元，通过气缸驱动（压紧力 0.5MPa）实现全包裹密封，无死角。
- 定位：配备 3 个高精度定位销（精度 ±0.01mm）与防呆结构，确保调温器安装位置一致，避免因定位偏差导致密封失效。
- 自动化流程：
- 上料：AGV 将调温器料盒输送至检测工位，机械臂（重复定位精度 ±0.02mm）抓取产品并扫码录入序列号。
- 检测：机械臂将产品放入治具，治具自动压紧→设备充气→稳压→检测→排气。
- 分拣：合格产品（泄漏量≤0.05ml/min）由机械臂送入下一工序料盒，不合格品触发声光报警并分流至 NG 料盒，同时 MES 系统记录不良信息。
（三）检测参数与流程设置
（四）数据与系统对接
- 数据采集：每台设备配备工业级数据采集模块，实时采集压力、泄漏量、检测时间、序列号、批次号等 12 项数据。
- 系统对接：通过 Profinet 总线与产线 PLC、MES 系统通信，检测数据延迟≤1 秒上传，支持批次查询、不良统计、趋势分析等功能。
- 备份：数据采用 “本地 + 云端” 双重备份，本地存储 3 年，云端永久存储，满足汽车行业追溯要求。
五、实施效果（量化数据）
- 检测性能：
- 精度达标：泄漏量检测误差≤0.005ml/min，误判率 0.08%，完全满足客户要求。
- 认证验证：检测合格的调温器经第三方检测机构（中汽研）测试，在 1.2MPa 压力下保持 30 分钟无泄漏，符合 IP67 防水等级与汽车行业 ISO 20653 标准。
- 产线效率：
- 实际节拍：14.8 秒 / 件，UPH 稳定在 243 件，满足总装线产能需求，未出现检测瓶颈。
- 自动化率：检测工位实现 100% 自动化，减少人工 4 人 / 班，年节省人力成本 32 万元。
- 稳定性与成本：
- 设备稳定性：连续运行 90 天无故障，设备综合效率（OEE）达 96.2%；治具密封件使用寿命达 15 万次，维护成本低。
- 质量提升：调温器密封不良导致的整车返修率从 0.6% 降至 0.03%，每年减少售后损失超 100 万元。
六、案例核心亮点
- 高速高精度平衡：通过 “大流量充气 + 短时间稳压 + 高频采样” 技术，在 15 秒节拍内实现 0.05ml/min 级泄漏检测，解决了效率与精度的行业矛盾。
- 复杂结构密封方案：多面贴合 + 独立压紧的治具设计，攻克了调温器多密封面、异形结构的密封难题，密封成功率达 99.99%。
- 全流程数据追溯：从扫码到分拣，每一步数据都与产品序列号绑定，满足汽车行业严苛的追溯要求，便于质量问题定位与分析。
- 恶劣环境适配：设备与治具的防护设计，确保在产线粉尘、油污环境下稳定运行，适配新能源汽车零部件的量产场景。
