Boroskop ili laserska rotacijska sonda? Inspekcija unutar rupe na Ø1,5 mm

Prikaz

Inspekcija unutar rupe je dio dimenzije i kontrole mana koji najčešće ostaje ručna. Razlog je pristup: otvor je površina koja gleda prema unutra, i jedini načini da se slika je da se gleda duž osi sa optičkim sistemom dovoljno malenim da uđe, ili da se okrene senzor unutar njega i izgradi slika linija po linija. Oba pristupa se koriste u proizvodnji, i ne uspevaju na različite načine.

Optička sonda u stilu boreskopa pruža stvarnu sliku u boji, što je čini intuitivnom za operatera i efikasnom za klase vizuelnih mana kao što su ogrebotine, ugrušci i poroznost odlijevanja. Laserska rotirajuća sonda meri profil umjesto boje, što je čini imunom na probleme osvetljenja koji pogađaju optiku sa malim otvorom i daje joj sposobnost otkrivanja sudara koje optička sonda nema.

Big Bird Industrial (ranije Shimada Big Bird Industrial) proizvodi sisteme za čišćenje i deburing za komponente pogonskog trakta automobila od 2001. godine, a podaci o inspekcijama ispod dolaze iz proizvodnih stanica, a ne laboratorijskih ploča.

1. da se Šta optička sonda može i ne može da uradi

Optički pristup stavlja malu kameru ili sistem leće i releja unutar rupe. Svjetlost se isporučuje na drugi kraj i slika se vraća senzoru, direktno ili kroz snop vlakana. Rezultat je slika u boji koju čovek ili obučeni model mogu interpretirati za klase mana.

Tri optičke konfiguracije

Čvrsta oklopna sočiva su najčešći aranžman za ravne bušilice: nehrđajuća cijev sa optikom na vrhu, koja daje pogled naprijed ili bočni pogled pod fiksnim uglom. Panoramska sočiva od 360 stepeni prikazuju cijeli opseg u jednoj ekspoziciji, što je efikasno za velike bušilice, ali ima ograničenu rezoluciju po jedinici površine. Konfiguracija ribljeg oka daje široko vidno polje na kratkom radnom udaljenosti, što odgovara plitkim džepovima i protivoplovima.

Ova tri nisu zamjenljiva. Panoramski pogled vam govori da defekt postoji negde na opsegu, ali ne tačno gdje; stranski rigidni objektiv daje preciznu azimutnu poziciju, ali mora se okrenuti da pokrije cijeli opseg, što košta vrijeme ciklusa.

Ograničenje rezolucije

Optička rezolucija unutar otvor je ograničena otvorom koji možete fizički ubaciti i radnom udaljenosti. Sistem dizajniran oko minimalnog otvora od 1,5 mm može razlučiti detalje na površini od 0,01 mm kada su optika ispravno fokusirana, ali ta cifra se postiže na određenoj radnoj udaljenosti i pogoršava se kada se sonda povuče. Dubina u standardnom rasponu obuhvata 50 do 200 mm, sa prilagođenim konfiguracijama koje dosežu 310 mm.

2. - Šta? Šta promjeni laserska rotirajuća sonda

Laserska rotirajuća sonda projektuje lasersku liniju na zid buše i okreće se unutar buše, hvatajući profil na svakoj ugaonnoj poziciji. Rezultat je tačkični oblak unutrašnje površine, a ne fotografija.

Imunitet na okolnu svjetlost

Pošto se mjerenje zasniva na triangulaciji laserske linije, a ne na snimanju reflektovane bele svjetlosti, sondu ne zanima osvetljenje okoline ili boja površine. To eliminiše dva glavna izvora lažnih poziva u optičkoj inspekciji otvoru: luda svjetlost koja ulazi u otvor otvoru i reflektirajuće ili tamne površine koje mijenjaju vidljivi kontrast nedostatka.

Detekcija sudara i strana materija

Rotirajuća sonda može otkriti prepreku pre nego što je udari, jer se profil koji meri naglo mijenja. U praksi, to omogućava sondama da identifikuju strane materije u rupu i zaustave, što je zahtjev za dijelove gdje čip ili čvor može oštetiti naknadnu obradu. Na telima ventila, stransko telo sa profilom iznad 0,25 mm je otkriveni događaj, a ciklusni vremenski period od 14 sekundi za otvor u cilindru i 18 sekundi za otvor u pojačavanju je dostižan ovom metodom.

3. - Šta? Izabrati po otvoru i dubini

Prvi kriterij za odabir je otvor, jer eliminiše opcije prije nego što se primeni bilo kakvo drugo razmatranje. Izduve u opsegu od 5 do 40 mm i opsegu od 40 do 120 mm se redovno provjeravaju, sa odnosom dubine prema prečniku od oko jedan na jedan. Preko tog omjera sonda mora biti duža u odnosu na njen prečnik, što povećava deflekciju i smanjuje tačnost pozicije na vrhu.

Dubina u odnosu na prečnik

Duga, tanka sonda se savije. Čak i čvrsta oklopna sočiva se merljivo odvijaju preko 300 mm, a odlaganje mijenja udaljenost od stajanja i stoga fokus. Sistem koji radi na toj dubini ili koristi kućište većeg prečnika ili prihvata nižu rezoluciju na daljem kraju, a specifikacija bi trebala navesti performanse na određenoj dubini, a ne na najboljem slučaju.

4. - Šta? Ograničenja detekcije i ono što kriju

U slučaju da se primeni određena ograničenja detekcije, ta ograničenja se mogu koristiti za određivanje vrijednosti. Broj koji je bitan u proizvodnji je granica na najgorem položaju u buši, koja je obično krajnji kraj i region u kojem se sonda kreće najbrže.

Osvetljenje kao dominantna varijabla

U optičkim sistemima, kontrast defekta zavisi od ugla osvetljenja u odnosu na površinu. Sranje na oštrenoj rupu je vidljivo pod jednim uglom, a nevidljivo pod drugim, zbog čega stanice za inspekciju rupu često koriste više smjera osvetljenja i kombinuju rezultate. Stanica koja koristi jedno prstenje svjetla će prijaviti stabilnu, ali nepotpunu sliku.

Kalibracija i pomeranje

Obje metode trebaju referentni artefakt. Za optičku sondu to je meta sa poznatim veličinama karakteristika na radnoj udaljenosti; za lasersku sondu to je kalibracijski cilindar sa poznatim prečnikom i korakom. Provjera artefakta na početku svake smene je najjeftiniji način za otkrivanje spora pomicanja koji se inače pojavljuje kao promjena u stopi lažnih poziva, a ne kao poruka o grešci. Sonda koja je van fokusa i dalje vraća sliku, a sonda koja je izgubila kalibraciju i dalje vraća profil; ni jedna ne izvještava grešku dok neko ne uporedi rezultat sa poznatim dijelom.

5. - Šta? Integracija u proizvodnu liniju

Sonda za probu je spor senzor u poređenju sa kamerom za područje, tako da se obično pomera na karakteristike, a ne karakteristike premještene na nju. To znači da robot ili dvosječni mehanizam nosi sondu između bušotina, i to znači da inspekcijska stanica mora znati gdje je svaka bušotina na dijelu.

Praktična posledica je da se vrijeme ciklusa povećava sa brojem provjerenih bušotina, a ne sa veličinom dela. Dijel sa četiri kritična otvorova traje otprilike četiri puta duže od vremena inspekcije dijela sa jednim, a ta aritmetika mora biti u takt budžetu prije nego što se specifikuje stanica. Kada je broj visok, uzorkovanje podskupa po dijelu, umjesto inspekcije svake bušotine, često je jedini način da se linija uklopi.

Često postavljana pitanja

Može li se boroskop koristiti za 100% inspekciju?

Da, ako mehanizam i vrijeme ciklusa to dozvoljavaju. Zajednički kompromis je da se svaki dio pregleda za dva ili tri bušotine koje nose najveći rizik i da se ostatak proveri uz uzorak.

Koja je najmanja rupu koja se može pregledati?

Do 1,5 mm sa posebnom optikom. Ispod tog diametra sonda ograničava osvetljenje i rezoluciju, a alternativne metode kao što je merenje vazdušnog mernika obično su praktičnije.

Koja metoda bolje tretira tamnu ili reflektirajuću vrpcu?

Laserska rotirajuća sonda, jer ne zavisi od reflektovane bele svjetlosti. Optička sonda na tamnoj površini treba više osvetljenja i proizvodi manji kontrast, što povećava stopu pogrešaka i stopu lažnih poziva.

Koliko često treba kalibrirati sondu?

U slučaju da je proizvodna jedinica u stanju da se koristi za proizvodnju vozila, mora se provjeriti da li je proizvodna jedinica u stanju da se koristi za proizvodnju vozila. Provjera pomeranja otkriva mehaničke oštećenja i pomak fokusiranja, koji su kvarovi koji se javljaju između planiranih kalibracija.

Zaključak

Izbor između optičke sonde i laserske rotirajuće sonde odlučuje se klasom mana i površinom, a ne brojevima rezolucije. Ako je kriterijum vizuelni nedostatak na pristupačnom otvoru sa kontrolisanim osvetljenjem, optika daje bogatiju sliku. Ako je kriterijum geometrija, položaj ili prisustvo strane materije u otvoru koji može biti taman ili reflektantan, laserski profil je robusniji.

Obje su ograničene otvorom i dubinom prije svega, tako da specifikacija treba početi tamo. U slučaju da se ne primenjuje presudni standard, za svaki proizvod koji se koristi za proizvodnju električne energije, mora se utvrditi da je u skladu sa specifikacijama za proizvodnju električne energije za upotrebu u proizvodnji električne energije.