目前摩擦攪拌銲接製程參數由專業人員經驗決定,銲接完成後由人為檢測銲道表面是否有無缺陷,銲接品質需透過破壞性切開後使用金相觀察銲道內剖面有無孔洞缺陷,最後利用拉伸強度試驗與表面硬度試驗測試其銲後機械性質,依據ISO 25239規範標準判定品質;如果品質失效,需高度依賴專業人員之知識與經驗重新調整製程參數進行銲接,直至銲道品質過關;此舊式流程相當耗費時間與成本,因此本中心提出AI摩擦攪拌銲接專家系統來克服此產業界共通的問題。 AI摩擦攪拌銲接專家系統整合以下3個部分: (1)即時負載監控系統:由於攪拌銲接是透過工具機為載體以刀具與材料摩擦生熱後,給一定之負載配合攪拌刀具將材料鍛擠而形成銲道,所以透過負載記錄、溫度量測與機台動力輸出電流值可以監控製程特徵。 (2)製程品質檢測系統:結合即時負載監控系統並且在銲接後針對銲道表面尺寸、輪廓、形貌與深度,建立自動化影像檢測系統拍攝,將拍攝結果進行影像後處理分析。搜集各種製程工況參數、品質影像、破壞性金相檢測、機械性質測試結果至資料庫,依據ISO 25239規範標準判定品質,以AI深度學習訓練專家系統資料庫。 (3)最佳化自適應控制製程系統:工件組裝或是工件自身公差都會影響自動化銲接生產的成敗,若是過度管制工件公差會造成製造成本過高,所以透過AI摩擦攪拌銲接專家系統功能輸出理想目標值,再回饋至系統對控制器下達理想目標值後實現銲接自動化與檢測。此系統需要的技術包含恆壓力控制模組開發、恆溫度控制模組開發、人機介面開發、智能化自適應性複合加工系統開發。 AI摩擦攪拌銲接專家系統可以降低依賴專業人員知識與經驗,有效提高自動化程度,省去破壞性檢測,降低大量時間與成本。
2018未來科技展獲選之摩擦攪拌銲接製程與設備全機開發,著重於透過電腦輔助工程(CAE)設計符合摩擦攪拌銲接製程特性的硬體結構與製程的夾具設計,本年度則著重於AI決策軟體與人機介面的開發應用,整合軟硬體方可成為國際市場上具競爭力的產品。 |