Отвори на спирачни калибри: две проверки с един безконтактен преминаване

Общ преглед

Отворът на спирачен калибър е хидравличен цилиндър, който трябва да осигурява уплътнение срещу бутало, движещо се в него, често под налягане и винаги при висока температура. Неговата повърхност е уплътнителната повърхност, а всичко останало в нея след механична обработка представлява или път за изтичане на течност, или частица, която ще се плъзга по стената хиляди пъти по време на експлоатация.

Това определя две цели за инспекцията вместо една: дефекти по стената на отвора и свободни материали, останали в отвора след почистването. Двете цели са свързани, но не са едно и също, а станция, която проверява само едната от тях, оставя другата да бъде открита по време на спирачен тест.

И двете могат да се проверят без контакт при един преминаване, което е важно, тъй като отворът на калибра е цилиндър с затворен или полуотворен край, в който операторът не може да види и в който зондът не може да навлезе, без да докосне повърхността, която измерва. Big Bird Industrial (преди това Shimada Big Bird Industrial) произвежда системи за почистване и застраняване на заострени ръбове за компоненти на автомобилни силови предавки от 2001 г., а описаната тук възможност за инспекция следва системите за вътрешно-отворна инспекция, използвани в производствените линии.

1. Защо отворът е повърхност, свързана с безопасността

Калибрът преобразува хидравличното налягане в сила за стискане, а отворът е мястото, където това налягане се съдържа.

Уплътнението се движи по стената

Уплътнението на буталото се плъзга по стената на отвора, а качеството на обработката на стената е това, срещу което уплътнението действа. Продълговата драскотина по пътя на уплътнението представлява път за изтичане, а вдлъбнатината променя локално зазорите, което води до неравномерно износване и в крайна сметка до заклиняване на буталото.

Чуждите частици предизвикват бавно разрушение

Чип или фрагмент от заострена ръбеста част, останал в отвора, обикновено не причинява незабавна повреда. Той се намира в течността, преминава към уплътнението и с времето поврежда стената или уплътнението. Спирането, което се повреди по този начин, обикновено се разваля след като автомобилът е в експлоатация, затова проверката трябва да се извърши преди монтажа, а не в края на производствената линия.

2. Две цели, които изискват различни оптични системи

Дефект и свободно частице изглеждат подобни на снимка, но реагират по различен начин на осветлението – това е основата за тяхното разграничаване.

Дефектите са в повърхността

Драскотина, белег от триене, пора или корозионна ямка са част от стената. Външният им вид се променя според посоката на светлината по начин, който е фиксиран спрямо повърхността: сянката пада последователно спрямо стената, дори когато детайлът се завърта.

Отломките са върху нея

Чип или фрагмент от заострена ръбеста част се намира над повърхността и хвърля сянка, чиято посока се променя заедно с източника на светлина, а не заедно с детайла. Тази разлика е това, което използва проверката с два експозиционни режима или под два ъгъла: ако сянката на дадена особеност се движи — тя е отслабена, а ако сянката остава неподвижна — особеността е част от стената.

3. Влизане в слепо отворено цилиндрично отверстие

Достъпът е ограничение, което определя оптичните параметри, тъй като отверстието има само един вход и затворен край.

Апертурата определя зонда

Системите за вътрешно инспектиране на отвори работят с отвори от 1,5 мм нагоре, с разрешение по стената в областта на една стотна от милиметъра и дълбочина до няколко стотин милиметра при персонализирани конфигурации. Калибърът за отвори лесно се побира в този диапазон, което означава, че основният проектен проблем е осветлението, а не достъпът.

Осветяване на цилиндър от единия му край

Светлината, доставена по оста на отвора, осветява далечната стена и оставя близката стена в сянка; кръгов източник в върха произвежда ярка ивица, чиято позиция зависи от работното разстояние. И двете явления са контролируеми, ако зондът е позициониран на точно определено разстояние и детайлът се върти — затова инспекцията на отвори обикновено се извършва чрез въртене, а не чрез единична експозиция.

4. Работа преди и след инспекцията

Калибърът е малък и лек спрямо детайлите по линията за производство на трансмисии, което променя концепцията за работа с него по начин, който улеснява инспекцията.

Ориентация спрямо гравитацията

Инспекцията с отвора на отвора надолу позволява да паднат свободни частици далеч от повърхността, която се изобразява, и така се елиминират фалшиви тревоги. Инспекцията с отвора нагоре задържа частиците на мястото им и води до обратния проблем. Затова станцията трябва да подава детайла в точно определена ориентация, а не да приема каквато и да е ориентация, предоставена от оператора.

Въздушна помощ

Кратък въздушен импулс преди второто експониране е най-евтиният начин да се установи дали нещо е откъснато или прикрепено: чипът се премества, а дефектът – не. Той също така отстранява остатъци от течност, които иначе биха предизвикали отражение, интерпретирано като дефект.

5. Цикъл, верификация и граници

Станция за калибриране обикновено инспектира няколко отвора на детайл и цикълът й зависи от броя на отворите, а не от размера на детайла. Тъй като всеки отвор изисква завъртане и поне две експонирания, детайл с два отвора изисква приблизително два пъти повече време от детайл с един отвор, а това изчисление трябва да бъде включено в тактовия бюджет още преди специфицирането на станцията.

Верификацията използва детайли с известни дефекти и умишлено внесени замърсявания: механично обработен чип, поставен на определена позиция; резен, оставен на ръба на отвор; и драскотина с известна дължина и ориентация. Всеки от тях трябва да бъде правилно класифициран, а тестът трябва да включва съответстващи детайли, за да се установи процентът на ложните сигнали.

Ограничението на метода е затвореният край. Отвор, който завършва в ъгъл, представя повърхност, която пробата може да види само косо, а частица, застояла в този ъгъл, е най-трудното нещо за откриване в детайла. Този ъгъл също е мястото, където се събират стружките, поради което спецификацията за приемане трябва да го назовава изрично, вместо да оставя на пробата да го покрива.

6. Защо безконтактният метод е от значение тук

Контактният метод в отвора на шублер рискува повърхността, която измерва, а при уплътнителна повърхност този риск е неприемлив.

Шублер или проба, която докосва стената, може да остави белег върху хонирана или полирания повърхност, а белег по пътя на уплътнението е дефект, внесен от инспекцията. Оптичното измерване напълно премахва този риск, което е практическият аргумент за неговото прилагане при този детайл освен скоростта.

7. Защо трябва да се извърши преди сглобяването

Калиперът, сглобен с чип в цилиндъра, не може да бъде инспектиран повторно без демонтаж, а калиперът, който е демонтиран и сглобен отново, поражда въпроси относно уплътнението, на които никой не иска да отговаря за част, свързана с безопасността.

Сравнение на разходите

Преди сглобяване отхвърлен калипер се почиства и инспектира отново за минути. След сглобяване същият дефект се открива при изпитание на спирачката, което означава демонтаж, нов комплект уплътнения и повторно изпитание. В полеви условия това става гаранционно искане с прикачен автомобил. Разходите за инспекционната станция са еднакви в трите случая; последствията обаче не са.

Това е аргументът за поставяне на проверката незабавно след почистването, а не в края на производствената линия, както и аргументът за лесното насочване на отхвърлените части. Станция, чиито отхвърлени части нямат къде да бъдат изпратени, ще бъде убедена да ги пусне.

Често задавани въпроси

Могат ли и двете проверки да се извършат при един и същи преглед?

Недостатъците могат да бъдат открити при едно излагане. Надеждното отделяне на отломки от недостатък изисква или второ излагане с различна светлина, или въздушна струя, тъй като разликата е поведенческа, а не визуална.

Колко малка частица може да бъде открита?

Границата на откриване зависи от контраста, който частицата създава спрямо стената, който пък зависи от нейния материал и ориентация. Светла чиповидна частица върху тъмна стена се забелязва по-лесно, отколкото тъмна чиповидна частица върху светла стена, затова осветлението се избира за всеки отделен компонент, а не като универсална настройка.

Трябва ли компонентът да бъде почистен предварително?

Той трябва да е сух и без филм от течност. Мокър отвор поражда отражения, които се интерпретират като характеристики, а отвор, пълен с течност, скрива това, което е под него.

Какво става с отхвърлената калибрираща линийка?

Тя се премества на позиция за преглед, където установяването се потвърждава и компонентът се почиства повторно или се отстранява. Отхвърляне, което не може да бъде потвърдено, е лъжливо положително решение, а проследяването на такава честота е това, което гарантира доверието към станцията.

Заключение

Цилиндричният отвор на калибра съдържа два различни риска в един и същ цилиндър: дефект на стената, който води до теч, и свободна частица, която предизвиква бавно повреждане. И двете могат да бъдат открити без контакт, а начинът да се разграничат е чрез поведенчески, а не визуални критерии.

Спецификацията трябва да посочва отвора, уплътнителната повърхност, минималния размер на частицата, която трябва да бъде открита, и ориентацията за инспекция. Станция, която извършва инспекция на отвора, без да контролира ориентацията, оставя най-лесните лъжливи положителни резултати и най-трудните пропуски непроменени.