Επιφάνειες Κυλίνδρων Κινητήρα: Τρύπες, Σημάδια Κατεργασίας και Υπολείμματα Σε Μία Διέλευση Ελέγχου

Επισκόπηση

Ένας κύλινδρος κινητήρα εγκαταλείπει τη μηχανική επεξεργασία με τρεις κατηγορίες προβλημάτων στις επιφάνειές του: οπές που θα έπρεπε να υπάρχουν αλλά δεν υπάρχουν, επιφάνειες που θα έπρεπε να είναι λείες αλλά δεν είναι, και υπολείμματα κοπής που θα έπρεπε να έχουν απομακρυνθεί με πλύσιμο αλλά δεν απομακρύνθηκαν. Καθένα από αυτά έχει διαφορετική συνέπεια και απαιτεί διαφορετική προσέγγιση απεικόνισης, ωστόσο συνήθως ελέγχονται σε ένα και μόνο σημείο.

Η Big Bird Industrial (πρώην Shimada Big Bird Industrial) κατασκευάζει συστήματα καθαρισμού και ελέγχου για κυλίνδρους κινητήρα από το 2001. Αυτό το άρθρο εξετάζει γιατί τα τρία προβλήματα δεν μπορούν να ελέγχονται με ένα και μόνο φως, πώς η απόφαση για τη διαδικασία ελέγχου επηρεάζει τον χρόνο κύκλου και τι πρέπει να περιλαμβάνει ένα κριτήριο αποδοχής για έναν σταθμό ελέγχου επιφανειών.

Η ενοποιητική ιδέα είναι ότι η επιφάνεια ενός κυλίνδρου δεν αποτελεί ένα μόνο καθήκον ελέγχου. Αποτελεί ένα σύνολο καθηκόντων που συμβαίνουν να βρίσκονται στο ίδιο χυτό.

1. Απόντες και περιττοί οπές

Η επαλήθευση των οπών είναι πρόβλημα ύπαρξης και θέσης, και είναι το ευκολότερο από τα τρία για να λυθεί αποτελεσματικά. Μια φωτεινή σιλουέτα από πίσω ή μια συγκεντρική προσώπια φωτεινή πηγή δημιουργεί μια καθαρή περίγραμμα, και ένας κλασικός ανιχνευτής συγκρίνει το πρότυπο με το πρότυπο της παραλλαγής.

Η δυσκολία δεν είναι η ανίχνευση· είναι η διαχείριση των παραλλαγών. Μια οικογένεια μπλοκ μπορεί να έχει την ίδια χύτευση με διαφορετικά τρυπημένα μοτίβα, και ένα πρότυπο για μία παραλλαγή μπορεί να αναφέρει λανθασμένα την ύπαρξη οπών σε μια άλλη. Ο σταθμός πρέπει να γνωρίζει την παραλλαγή πριν προχωρήσει στη σύγκριση, πράγμα που σημαίνει ότι η ταυτοποίηση βρίσκεται πριν από την επιθεώρηση, όχι δίπλα της.

Μια δεύτερη δυσκολία είναι η μερικώς καλυμμένη οπή: ένα χτύπημα ή μια ακμή που βρίσκεται στην άκρη αλλάζει ελαφρά τη σιλουέτα και μπορεί να κάνει μια υπάρχουσα οπή να φαίνεται μη υπάρχουσα. Ο ταξινομητής πρέπει να διακρίνει την απουσία από την κάλυψη, επειδή η διορθωτική ενέργεια είναι διαφορετική.

2. Σημάδια κατεργασίας και επιφανειακές ατέλειες

Μια μηχανοκατεργασμένη επιφάνεια φέρει ένα κανονικό υφή: σημάδια εργαλείου, πρότυπο προώθησης, ελαφρά διαφορά χρώματος λόγω ψυκτικού. Οι ελαττώματα είναι αποκλίσεις από αυτήν την υφή, και η απόκλιση είναι συχνά μικρή σε αντίθεση αλλά μεγάλη σε σχήμα.

Το πλάγιο φως είναι η τυπική λύση, επειδή μετατρέπει την τοπογραφία σε αντίθεση. Μια γρατζουνιά αντανακλά το φως σε ένα άκρο και δημιουργεί σκιά στο άλλο· μια ενσορρήκωση εμφανίζει σκιά σε μία πλευρά. Το διάχυτο φως εξομαλύνει και τα δύο και καθιστά το έλαττωμα σχεδόν αόρατο.

Η δεύτερη τυπική λύση είναι μια δεύτερη οπτική γωνία. Ένα έλαττωμα που είναι αόρατο από απευθείας πάνω μπορεί να είναι προφανές σε γωνία τριάντα μοιρών, και μια σταθμός που κοιτάζει μόνο κατακόρυφα θα έχει μια τυφλή ζώνη που κανένα μοντέλο δεν μπορεί να αντισταθμίσει.

3. Κομμάτια: Η Διεπαφή Καθαρισμού

Τα κομμάτια σε μια μηχανοκατεργασμένη επιφάνεια είναι ένα ελάττωμα καθαρισμού, όχι μηχανοκατεργασίας, και είναι η πιο συνηθισμένη εύρεση σε μια γραμμή μπλοκ. Είναι επίσης η εύρεση που είναι πιο πιθανό να ταξινομηθεί λανθασμένα, επειδή ένα κομμάτι και μια ενσορρήκωση έχουν παρόμοιο μέγεθος και παρόμοια αντίθεση.

Το αξιόπιστο διακριτικό είναι το ύψος. Ένα χάραγμα βρίσκεται πάνω από την επιφάνεια, μια ενσοβάρυνση κάτω από αυτήν. Μία μοναδική 2Δ εικόνα δεν μπορεί να τα διαχωρίσει, γι’ αυτό και η ανίχνευση χαραγμάτων επωφελείται είτε από φως χαμηλής γωνίας που δημιουργεί σκιά πίσω από το χάραγμα, είτε από μέτρηση 3Δ που αναφέρει το πρόσημο της απόκλισης.

Το άλλο διακριτικό είναι η τοποθεσία. Τα χαράγματα συσσωρεύονται σε εσοχές, στα περιθώρια οπών και κατά μήκος της γραμμής διαχωρισμού· οι ενσοβαρύνσεις εμφανίζονται εκεί όπου κάτι προσέκρουσε στην επιφάνεια. Ένας ταξινομητής που χρησιμοποιεί τη θέση ως χαρακτηριστικό αποδίδει καλύτερα από έναν που βασίζεται αποκλειστικά στην εμφάνιση.

Υπάρχει επίσης ένα σημείο διαδικασίας που αξίζει να τονιστεί: η ανίχνευση χαραγμάτων κατά την επιθεώρηση αποτελεί ένα υστερόβουλο σήμα. Εάν ο σταθμός εντοπίζει συνεχώς χαράγματα στο ίδιο σημείο, η διόρθωση βρίσκεται σε προηγούμενο στάδιο, συνήθως στον πλυντήριο — κυρίως λόγω ακροφυσίου που έχει αποκλίνει ή στερεού στηρίγματος που προστατεύει μια εσοχή.

4. Μία Διέλευση ή Πολλές

Η πείραση είναι να κατασκευαστεί μία μόνο σταθμική θέση που να εκτελεί όλες τις λειτουργίες σε μία ενιαία προβολή. Στην πράξη, ένα μπλοκ απαιτεί τουλάχιστον τρεις τύπους προβολών: μία άνω προβολή για την επιφάνεια της πλάκας, μία πλευρική προβολή για τις πλαϊνές επιφάνειες και μία κεκλιμένη προβολή για τις υποδοχές και τις άκρες.

Τέσσερις όψεις σε ένα εξάρτημα είναι κανονικές. Το ερώτημα σχεδιασμού είναι αν πρόκειται για τέσσερις σταθερές κάμερες, ένα ρομπότ με τέσσερις στάσεις ή μία συνδυασμένη διάταξη. Οι σταθερές κάμερες είναι ταχύτερες αλλά λιγότερο ευέλικτες· το ρομπότ είναι το αντίθετο. Στις περισσότερες γραμμές παραγωγής επιλέγονται σταθερές κάμερες για την επιφάνεια του δαπέδου και ρομπότ για τις πλευρές και τις τσέπες.

5. Κριτήρια Αποδοχής και Ποσοστό Διαφυγής

Ένας σταθμός επιθεώρησης επιφανειών αξιολογείται βάσει των διαφυγών, όχι των ανιχνεύσεων. Η προδιαγραφή θα πρέπει επομένως να διατυπώνεται με βάση ένα σύνολο ελαττωμάτων που περιλαμβάνει πραγματικές διαφυγές, όχι μόνο συνθετικά παραδείγματα.

Τα αριθμητικά ανά κλάση είναι το σημαντικό μέρος. Μια σταθμός που εντοπίζει κάθε γρατσουνιά και το μισό των χιπς έχει πρόβλημα χιπς, και ένας ενιαίος συνολικός αριθμός ακρίβειας θα το κρύψει.

6. Ο βρόχος καθαρισμού

Η επιθεώρηση επιφάνειας κλείνει τον βρόχο με τον καθαρισμό με τρόπο που δεν κάνει η διαστασιακή επιθεώρηση. Τα χιπς που εντοπίζονται κατά την επιθεώρηση αποτελούν άμεση ένδειξη για τον πλυντήριο: ποια ακροφύσια λειτουργούν, ποιες τσέπες είναι προστατευμένες, καθώς και εάν το φίλτρο φορτώνεται.

Αυτό καθιστά τα δεδομένα επιθεώρησης χρήσιμα πέραν του «περνά» ή «απορρίπτεται». Ένας εβδομαδιαίος χάρτης με τις θέσεις των χιπ, συγκεντρωμένος ανά θέση στο μπλοκ, θα κατευθύνει στο συγκεκριμένο ακροφύσιο ή στοιχείο της εξάρτησης που είναι υπεύθυνο. Οι σταθμοί που καταγράφουν θέσεις αντί για αριθμούς το λαμβάνουν αυτόματα· οι σταθμοί που καταγράφουν μόνο το ποσοστό απόρριψης δεν το λαμβάνουν.

7. Υγρά έναντι Ξηρών Εξαρτημάτων

Ένα μπλοκ που φτάνει στην επιθεώρηση ακόμη υγρό συμπεριφέρεται διαφορετικά από ένα που έχει στεγνώσει. Ένα πέπλο νερού αλλάζει την αντίθεση, γεμίζει τις γρατσουνιές και κάνει ένα χιπ να μοιάζει με απόχρωση. Το ίδιο κατώφλι που λειτουργεί σε ξηρό μπλοκ θα προκαλέσει ψευδείς απορρίψεις σε υγρό.

Υπάρχουν δύο ειλικρινή λύσεις. Είτε το εξάρτημα στεγνώνεται πριν από την επιθεώρηση, κάτι που κοστίζει ενέργεια και χρόνο αλλά σταθεροποιεί την εικόνα, είτε η επιθεώρηση σχεδιάζεται για υγρή επιφάνεια με δικά της κατώφλια και δικές της βασικές εικόνες. Η ανάμειξη των δύο σε μία συνταγή είναι το λάθος.

Στην πράξη, οι περισσότερες γραμμές επιθεωρούν μετά την αποξήρανση, επειδή τότε το ερώτημα για τα υπολείμματα και το ερώτημα για την επιφάνεια απαντώνται στην ίδια κατάσταση. Οι γραμμές που επιθεωρούν ενώ το αντικείμενο είναι υγρό το κάνουν για να αποφύγουν ένα βήμα χειρισμού, αλλά αυτό το πληρώνουν με πιο δύσκολη ρύθμιση του ταξινομητή.

8. Επαλήθευση του σταθμού

Ένας σταθμός επιφάνειας επαληθεύεται με εισαγόμενα ελαττώματα, και η εισαγωγή αυτών των ελαττωμάτων πρέπει να είναι φυσική. Τα προβαλλόμενα ή συνθετικά ελάττωμα ελέγχουν τον αλγόριθμο, όχι τα οπτικά, τον φωτισμό ή το στερέωμα· ενώ ακριβώς αυτά τα τρία είναι τα σημεία όπου εμφανίζονται οι πραγματικές αποτυχίες.

Ένα λειτουργικό πρωτόκολλο χρησιμοποιεί ένα σύνολο εξαρτημάτων που φέρουν γνωστά ελαττώματα σε γνωστές θέσεις, τα οποία κυκλοφορούν επανειλημμένα κατά τις βάρδιες, με τα αποτελέσματα να αναφέρονται ανά κλάση ελαττώματος και ανά θέση στο μπλοκ. Η επανάληψη είναι σημαντική, επειδή οι ενδιαφέρουσες αποτυχίες είναι ενδιάμεσες: μια ανάκλαση που εμφανίζεται μόνο σε μία γωνία, μια σκιά που εξαρτάται από τον τρόπο που τοποθετείται το εξάρτημα.

Το πρωτόκολλο θα πρέπει επίσης να περιλαμβάνει καλά εξαρτήματα με δύσκολη εμφάνιση: μια λεκιασμένη επιφάνεια, ένα σημάδι ψυκτικού, μια επισκευασμένη περιοχή. Αυτά είναι τα εξαρτήματα που αυξάνουν το ποσοστό ψευδών θετικών, και το ποσοστό ψευδών θετικών είναι αυτό που καθορίζει εάν η γραμμή εμπιστεύεται τον σταθμό.

Συχνές Ερωτήσεις

Μπορεί μία κάμερα να δει την επάνω επιφάνεια και τα πλάγια μέρη;

Μόνο σε μειωμένη ανάλυση στα πλάγια μέρη, επειδή η γωνία είναι πλάγια. Οι περισσότερες γραμμές χρησιμοποιούν μια αφιερωμένη κάμερα από πάνω και μια ξεχωριστή διάταξη πλευρικής προβολής.

Πώς διακρίνετε μια μικρή τρύπα από μια ενσφηνωτή βλάβη;

Με βάση το πρόσημο του ύψους, έμμεσα μέσω της κατεύθυνσης της σκιάς σε 2D ή άμεσα σε 3D. Η απλή εμφάνιση δεν είναι αρκετά αξιόπιστη για να ληφθεί απόφαση στη διαδικασία.

Πρέπει το εξάρτημα να σταματήσει για την επιθεώρηση;

Συνήθως ναι, για μια πλήρη επιθεώρηση της επιφάνειας. Η επιθεώρηση εν κινήσει είναι δυνατή για μία μόνο επιφάνεια, αλλά όχι για ένα σύνολο προβολών που περιλαμβάνει πλάγιες γωνίες.

Τι συμβαίνει αν το ψυκτικό κάνει την επιφάνεια να φαίνεται υγρή;

Ένα υγρό φιλμ αλλάζει την αντίθεση και μπορεί να δημιουργήσει ψευδείς άκρες. Είτε στεγνώστε το εξάρτημα είτε αποδεχθείτε ένα διαφορετικό κατώφλι, αλλά μην ανακατεύετε υγρά και στεγνά εξαρτήματα στην ίδια συνταγή.

Συμπέρασμα

Μια επιφάνεια με μπλοκ είναι τρία προβλήματα εξέτασης που φορούν μία μόνο χύτευση. Τα τρύπεμα ζητούν σιλουέτα, τα ελαττώματα ζητούν φως υπό γωνία, τα χτυπήματα ζητούν ύψος ή σκιά, και καμία μεμονωμένη προοπτική δεν ικανοποιεί και τα τρία.

Ο σταθμός που λειτουργεί αποτελείται από ένα μικρό σύνολο αφιερωμένων προοπτικών με κριτήρια αποδοχής ανά κλάση, συνδεδεμένων με τον πλύστη, ώστε τα ευρήματα να μετατρέπονται σε βελτιώσεις της διαδικασίας αντί για στατιστικά στοιχεία απόρριψης.