Конзоли за табло на уредите: измерване на положението и проверка на сглобяването на една станция

Общ преглед

Конзолата на таблото за уреди е штампрана и заварена сглобка, която поддържа табло за уреди, колона и комплект монтажни места за въздушни възглавници. Тя не е прецизен компонент в класическия смисъл и все още причинява скърцане, неправилно подравняване и – в най-лошия случай – ограничителна система за пътниците, която не се разгръща там, където трябва.

Big Bird Industrial (по-рано Shimada Big Bird Industrial) проектира и изгражда станции за контрол на размерите и сглобките на автомобилни конструкции от 2001 г. По-долу е представена логиката на проектиране на станция за конзоли: защо позиционирането и сглобяването трябва да се извършват в един цикъл, как опорната точка определя измерването и как се формулира критерий, който обхваща и двете, без да удвоява такта.

1. Два въпроса, един компонент

Един скоба трябва да отговори на два въпроса, преди да бъде монтиран в превозно средство. Първо, дали монтажните точки са там, където чертежът ги посочва? Това е въпрос за размерите – за положението на отворите и местоположението на повърхностите. Второ, дали скобата е изработена правилно? Това е въпрос за сглобяването – за липсващи болтове, неподходящи клипове, обърнати наопаки скоби и липсващи заварки.

Заводите обикновено отговарят на тези въпроси на две места: чек-фитюш на страната на размерите и визуален инспектор на страната на сглобяването. Разделянето им изисква допълнителна операция по обработката, а обработката е най-голямата отделна разходна статия в повечето инспекционни станции. Освен това се създава пропуск: скоба, която мине през фитюша, но пристигне закъсняло на визуалната инспекционна станция, може да бъде сглобена неправилно, преди някой да забележи.

2. Датумът е измерването

Всеки резултат от измерването на размерите на скоба се отнася до базова точка, а скобите са гъвкави. Една штампана скоба, стегната в единия край, ще даде различни измервания в сравнение със същата скоба, стегната в другия край. Това не е проблем с камерата, а проблем със стойката за фиксиране и той определя несигурността при измерването.

Практичното правило е да се възпроизведе базовата точка, която чертежът предполага, а не тази, която е удобно да се стегне. Ако чертежът посочва три локационни отвора като основна базова точка, стойката за фиксиране трябва да осъществява позициониране върху тези три отвора, в точно този ред и с повтаряема сила на стягане.

Следва второ правило: измервайте детайла в свободното му състояние, което то ще има в превозното средство, когато чертежът позволява това. Скоба, която се измерва докато е стегната и след това се връща в първоначалното си положение при освобождаване, може да мине инспекцията, но да се провали на монтажната линия.

3. Какво измерва Vision Station

Размерното съдържание на станция за скоби обикновено е кратък списък: положение на отвора по две оси, диаметър на отвора, относително положение на две монтиращи повърхности и наличието на заварени пирони на правилната височина.

Обърнете внимание, че две от четирите измервания са извън равнината. Чисто двуизмерна станция може да измерва отворите много добре, но изобщо не може да измерва височината на пироните, поради което станциите за скоби обикновено са хибридни: 2D камера за определяне на положението и 3D сензор или лазерен профил за измерване на височината.

4. Сборът – втората половина от цикъла

Проверката на сглобяването върху скоба е задача за класификация с малък брой класове: налична или липсваща, правилен или неправилен вариант, правилна или обърната ориентация. Всеки от тези случаи е по-лесен от откриването на повърхностен дефект, но по-труден, отколкото изглежда, тъй като осветлението, което прави ръбовете на отвора ясни, често прави черния пластмасов клип невидим.

Работният подход предвижда отделно изображение за всяка характеристика, а не едно обобщено изображение. Липсващият болт е очевиден при увеличено изображение и двусмислен при широкоъгълно; обърнатата скоба е очевидна при широкоъгълно изображение и невидима при увеличено. Многоъгловите работни станции съществуват, защото и двата въпроса се задават за една и съща част.

Разпознаването на варианти заслужава отделно споменаване. На смесена производствена линия две скоби, които се различават само по един заварен нут, ще изглеждат идентични за модел, обучен върху общата форма. Надеждният начин е да се фокусира върху характеристиката, която се различава, а не върху силуета.

5. Поддържане на постоянство на времето за цикъл

Станцията, която добавя проверки на сглобяването към размерните проверки, ще удвои цикъла си, освен ако не е проектирана като паралелна тръбопроводна система. Техниката е проста: излагане и обработка на всяка гледна точка независимо, припокриване на акузицията с обработката и минимизиране на броя роботни движения до минималния, разрешен от полето на зрение.

За скоба реалистичният времеви интервал е няколко секунди на всяка гледна точка и общ цикъл в диапазона от десет до двадесет секунди, включително манипулацията. Станция, която докладва тридесет секунди, обикновено работи последователно, а не оптично.

6. Критерии за приемане на комбинирана станция

Тъй като станцията отговаря на два различни въпроса, тя изисква два различни критерия. Смесването им в един общ процент на преминаване скрива, коя от двете части не изпълнява изискванията.

7. Какви промени настъпват при заваряването на скобата

Повечето скоби са заварени сглобки, а не отделни шампиране, а заваряването променя проблема с инспекцията по три начина: добавя елементи, които трябва да бъдат проверени, предизвиква деформация, която премества референтната точка, и оставя разпръснати капки, които моделът за дефекти ще класифицира като повърхностен дефект.

Потвърждаването на заварките е самостоятелна малка дисциплина. Заварката може да липсва, да е твърде кратка, да е на неправилно място или да е пореста, а само първите два случая се засичат надеждно от двумерна камера. Дължината и положението на заварката се измерват по силуета; порестостта и проникването изискват или 3D профил, или разрушителна проверка. На работното място трябва да се посочи кое от тези неща се проверява, тъй като спецификация, която гласи „заварка проверена“, без допълнителни уточнения, не е валидна спецификация.

Деформацията е по-малко забележим проблем. Сварената скоба се връща към първоначалната си форма след освобождаване, а степента на това връщане зависи от количеството топлинна енергия и последователността на фиксиране. Тъй като чертежът предполага номинална форма, измерването трябва или да възпроизведе условията на сглобяване, или да приеме по-широк допустим диапазон за характеристиките, засегнати от връщането. Производствените предприятия, които пренебрегват този факт, в крайна сметка коригират фиксирането, а не заварката.

Разпръснатите капки са опасност за класификацията, а не за измерването. Една капка разпръснат материал и вдлъбнатина изглеждат подобни в сиво-черно изображение; те се различават по височина и острота на ръбовете. Едноизмерното изображение ще ги обърка, а объркването обикновено се проявява като лъжливо отхвърляне, чиято причина никой не може да обясни. Втора гледна точка – дори и грубо изпълнена – евтино разграничава двете категории.

8. Моделът за разходи зад станцията

Станцията за монтиране обикновено се оправдава спрямо контролен шаблон плюс инспектор. Това сравнение е непълно, защото включва шаблона, но не и стотиците шаблони, необходими за линия със смесена продукция, и включва инспектора, но не и цикъла за поправка, който възниква при късно откриване.

Честният модел има четири компонента: избягнати шаблони, елиминирана работна ръка, предотвратени пропуски и разходи за преориентация. Първите два са лесни за количествено измерване в бизнес случая; вторите два решават дали проектът ще издържи одит след две години.

Преориентацията заслужава отделен компонент, защото именно тук комбинираните станции провалят комерсиално. Станция, която изисква цяла смяна, за да се превключи от един тип скоба на друг, ще се използва само за един вариант и гъвкавостта, която я оправдаваше, изчезва. Общи локационни елементи и бързоизменяеми инструменти не са лукс; те са това, което прави инвестициите реални.

Често задавани въпроси

Може ли един контролен шаблон да бъде заменен един към един?

Обикновено да — за позицията и диаметъра, при едно условие: локационната схема на фиксирашкото устройство трябва да бъде възпроизведена. Визуалното измерване не отменя необходимостта от базова точка (датум), а само отменя нуждата от физически шаблон за всяка характеристика.

Колко камери са необходими за скоба?

Достатъчно, за да се охватят и двете повърхности и полето от болтове с изискваната разделителна способност. Обикновено четири до шест камери са достатъчни за пълна скоба; по-малко — ако само една повърхност има измервани характеристики.

А какво да се прави с гъвкави части, които се движат при освобождаване?

Измервайте в освободено състояние или дефинирайте явно условието за стягане в чертежа. Измерване без посочено условие не е възпроизводимо.

Нужно ли е разпознаването на варианти да използва дълбоко обучение?

Не непременно. Ако различаващата се характеристика е геометрична, класическото измерване е по-устойчиво. Дълбокото обучение се оправдава, когато разликата е текстова или козметична.

Заключение

Станцията за скоби е компромис между два въпроса, които се задават за една и съща част в един и същи минутен интервал. Обединяването им спестява манипулации и затваря разстоянието между измерителното освобождаване и верификацията на сглобяването; запазването им отделно в критериите за приемане гарантира, че станцията ще покаже точно коя от двете части не изпълнява изискванията.

Поредицата на проектиране, която работи, е: първо базовата точка (datum), след това оптиката, след това паралелизмът и накрая критериите. Ако се обърне редът на всеки две от тези стъпки, станцията ще бъде преизработена по време на пускането в експлоатация.