EN
اخبار
بازرسی سطح قطعه پس از شستشو: سه ایستگاه، یک عبور
مرور کلی
بلوکی که پس از عبور از دستگاه شستشو ظاهری تمیز دارد ممکن است به دو دلیل متفاوت — که در تصویر یکسان به نظر می‌رسند — ناموفق باشد: نقص ریخته‌گری که از ابتدا وجود داشته و تراشه‌ای که مرحله شستشو نتوانسته آن را حذف کند. هدف اصلی بازرسی دقیقاً پس از شستشو (نه در انتهای خط تولید) این است که این دو حالت را از یکدیگر جدا کند.
این بازرسی همچنین به خود دستگاه شستشو کمک می‌کند. اگر تراشه‌ها به‌طور مداوم در ناحیه‌ای خاصی یافت شوند، این یافته به موقعیت نازل، مرحله فیلتراسیون یا نقطه تماس فیکسچر اشاره دارد و این اشاره در همان شیفت انجام می‌شود — نه سه هفته بعد، زمانی که قطعه در مرحله مونتاژ از کار می‌افتد.
شرکت بیگ برد اینداستریال (پیش‌تر شیمادا بیگ برد اینداستریال) از سال ۲۰۰۱ سیستم‌های پاک‌سازی و برداشتن لبه‌های تیز را برای قطعات سیستم توان‌محرک خودرو ساخته است؛ و چیدمان ایستگاه‌های توصیف‌شده در اینجا بر اساس خطوط تولید بلوک‌های دیزل طراحی شده است و از دوربینی با وضوح بالا که توسط ربات حمل می‌شود و نورپردازی پخشی گسترده‌ای در سه ایستگاه دارد.
۱. چرا مکان پس از شستشو اهمیت دارد
یک عیبِ یکسان، بسته به محلی که در آن یافت می‌شود، اطلاعات متفاوتی را منتقل می‌کند؛ و مکان دقیقاً پس از شستشو، تنها مکانی است که علت را از پیامد جدا می‌کند.
نسبت‌دهی بدون حدس‌زنی
در انتهای خط تولید، یک تراشه روی سطح ماشین‌کاری‌شده ممکن است از شست‌کننده، از عملیات مونتاژ، از فیکسچر یا از محیط اطراف وارد شده باشد. اما دقیقاً پس از شست‌کننده تنها یک منبع احتمالی وجود دارد که بررسی را از یک تحقیق پیچیده به یک بازرسی ساده تبدیل می‌کند.
شست‌کننده نتیجه‌ای دریافت می‌کند
مرحله‌ی شست‌وشو معمولاً با نمونه‌برداری از استخراج ارزیابی می‌شود که عددی مربوط به جرم را چند ساعت پس از تولید قطعه گزارش می‌دهد. ایستگاه بازرسی برای هر قطعه و در هر مکان گزارش می‌دهد؛ این نوع بازخورد متفاوتی است: نه تنها مقدار، بلکه سطح خاصی را نیز مشخص می‌کند.
۲. سه ایستگاه و آنچه هر یک مشاهده می‌کنند
نمی‌توان یک بلوک را در یک دید تنها بازرسی کرد. سطوح مرتبط آن به سمت جهات مختلفی روی‌آورده‌اند و سطوحی که دشوارترین دید را دارند، اغلب جایی هستند که براده‌ها در آن جمع می‌شوند.
سطح زیرین، محیط و بازبینی
چیدمان به‌کاررفته در بلوک‌های دیزل، سطح زیرین، سطوح محیطی و یک مکان بازبینی را پوشش می‌دهد که در آن یافته‌های مبهم توسط فردی بررسی می‌شوند. این سه مکان تکراری نیستند: سطح زیرین براده‌ها را به‌دلیل نیروی گرانش جمع می‌کند، محیط سطوح ماشین‌کاری‌شده‌ای را شامل می‌شود که با سایر اجزا در تماس هستند، و مکان بازبینی وجود دارد چون تصمیم‌گیری درباره‌ی همه‌ی یافته‌های مبهم نباید توسط مدلی انجام شود.
دوربین حمل‌شده توسط ربات در مقابل دوربین‌های ثابت
رباتی که دوربین حمل می‌کند می‌تواند با یک سنسور به چندین سطح دسترسی پیدا کند، اما این کار زمان حرکت و دقت مسیر را کاهش می‌دهد. دوربین‌های ثابت که یک ایستگاه را پوشش می‌دهند سریع‌تر هستند اما برای هر زاویه‌دید نیاز به یک دوربین جداگانه دارند. در یک بلوک، چیدمان ربات رایج است زیرا تعداد زوایای دید زیاد است و قطعه در یک جهت ارائه می‌شود.
| ایستگاه | سطح | آنچه معمولاً یافته می‌شود |
|---|---|---|
| سطح پایینی | سُمپ، ریل پان، برجستگی‌های تخلیه | براده‌های نشسته، لایه روغن، آسیب به سطح آب‌بند |
| محیط | سطوح و سوراخ‌های ماشین‌کاری‌شده برای نصب | خراش‌ها، متخلخل‌بودن، سوراخ‌های از قلم افتاده، لبه‌های تیز |
| بالاترین سطح بلوک | صندلی‌های لاینر و سطح سر سیلندر | خراش‌ها، فرورفتگی‌ها، بقایای خنک‌کننده |
| بررسی کنید | هر مکانی که علامت‌گذاری شده باشد | تصمیماتی که مدل نباید به تنهایی اتخاذ کند |
۳. یک براده و یک نقص ظاهری مشابه هستند
سخت‌ترین بخش بازرسی سطح پس از شستشو این است که دو چیزی که باید از یکدیگر تشخیص داده شوند، از نظر بصری شبیه به هم هستند.
دلیل دشواری این تمایز
یک براده فلزی که روی سطح ماشین‌کاری‌شده‌ای قرار دارد، لبه‌ای دارد، سایه‌ای ایجاد می‌کند و در مقابل پس‌زمینه контراستی ایجاد می‌کند؛ دقیقاً همان ویژگی‌هایی که یک خراش یا فرورفتگی نیز دارند. مدلی که تنها روی نمونه‌های نقص آموزش دیده باشد، براده‌ها را نیز به‌عنوان نقص طبقه‌بندی می‌کند و ایستگاهی که چنین کاری انجام دهد، فراخوانی‌های اشتباهی ایجاد می‌کند که در عرض یک هفته اعتماد را تضعیف می‌کند.
روش ایجاد این تمایز
جداکننده‌های قابل اعتماد از نوع فیزیکی هستند نه آماری. براده بالاتر از سطح قرار دارد و سایه‌ای می‌اندازد که جهت آن با تغییر جهت نور تغییر می‌کند، درحالی‌که فرورفتگی فرورفتگی است و سایه‌ای که ایجاد می‌کند جهت‌ش را تغییر نمی‌دهد. براده را می‌توان با وزش هوا جابه‌جا کرد؛ اما نقص را نمی‌توان. استفاده از یک نمای ثانویه با جهت نور متفاوت، یا وزش هوا قبل از عکس‌برداری مجدد، طبقه‌بندی مبهم را به یک آزمون فیزیکی تبدیل می‌کند.
۴. ایستگاه بازبینی توسط انسان
موقعیت بازبینی نشان‌دهندهٔ شکست خودکارسازی نیست. بلکه این موقعیت است که امکان تنظیم ایستگاه‌های خودکار در حساسیتی فراهم می‌کند که تمام موارد را شناسایی می‌کند، بدون اینکه صف تصمیم‌گیری‌هایی ایجاد شود که هیچ‌کس نمی‌تواند آن‌ها را حل کند.
هدف بازبینی چیست؟
بازبینی مواردی را پوشش می‌دهد که در تصویر، رده‌بندی‌ها به‌وضوح از هم جدا نشده‌اند: مثلاً یک نشانه که ممکن است خراش باشد یا ممکن است سرمایش خشک‌شده باشد، یا یک لکه که ممکن است تخلخل باشد یا ممکن است ترکیدگی باشد. فردی با استفاده از نور و ذره‌بین، تنها یک‌بار نگاه می‌کند و تصمیم می‌گیرد؛ این کار چند ثانیه طول می‌کشد و سؤال را به‌طور قطعی حل می‌کند.
حفظ صداقت در بخش بازبینی
خطر این است که بخش بازبینی تبدیل به جایی شود که تحت فشار زمانی همهٔ موارد تأیید می‌شوند. ثبت تصمیم‌های داور و نمونه‌برداری از این تصمیمات برای مقایسه با بررسی آزمایشگاهی، نرخ نشت کلی این ایستگاه را قابل اندازه‌گیری — نه فرضی — نگه می‌دارد.
موقعیت بازبینی نیز به ابزار مناسبی برای پرسش مطرح‌شده نیاز دارد. ذره‌بین و چراغ زاویه‌پایین، خراش را مشخص می‌کنند؛ نازل هوا مشخص می‌کند که آیا نشانه‌ای مواد شل است یا نه؛ و دوربین داخلی (بوسکوپ) محفظه‌ای را بررسی می‌کند که دوربین معمولی نمی‌تواند به آن نفوذ کند. تأمین هر سه ابزار در موقعیت بازبینی، ارزان‌تر از ارسال قطعه به شستشوگر برای بازبینی مجدد است.
۵. روشنایی قطعه‌ای که تازه شسته شده است
بازرسی بلافاصله پس از شست‌وشو یعنی بازرسی قطعه‌ای که ممکن است هنوز مرطوب باشد؛ و آب، ظاهر سطح را تغییر می‌دهد. لایه‌ای نازک از آب، خراش‌های سطحی را پر می‌کند و آن‌ها را پنهان می‌سازد؛ قطرات آب نورهایی ایجاد می‌کنند که به‌عنوان ویژگی‌های سطحی تفسیر می‌شوند.
راه‌حل عملی این است که یا پس از خشک‌شدن بازرسی انجام شود، یا قطعه مرطوب پذیرفته شود و روشنایی به‌گونه‌ای طراحی گردد که برای آن مناسب باشد؛ یعنی از نور پخش‌شده گسترده استفاده شود که تصویر بازتابی (اسپکولار) از قطرات ایجاد نکند. در جایی که معیار شامل خشک‌بودن است، بازرسی پس از خشک‌شدن تنها گزینه ممکن است، زیرا قطعه مرطوب را نمی‌توان از نظر وجود آب ارزیابی کرد.
۶. انتقال نتیجه به شستشوگر
ایستگاه بازرسی داده‌هایی تولید می‌کند که تنها زمانی مفید هستند که به افرادی برسند که می‌توانند بر اساس آن اقدام کنند. شکل مفید این داده‌ها، یک نقشه است: کدام سطح، کدام مکان، چندبار و آیا یافته یک خراش یا نقص است.
تجمع یافته‌های خراش روی یک سطح، نشان‌دهندهٔ مشکل در نازل یا فیلتراسیون است. تجمع یافته‌های خراش، نشان‌دهندهٔ مشکل در روش‌های دست‌زدن یا ثابت‌سازی قطعه است. هر دو مورد را می‌توان در طول یک شیفت اصلاح کرد و هر دو در گزارشی که تنها تعداد قطعات ناموفق را ذکر می‌کند، پنهان می‌مانند.
۷. زمان چرخه و جایگاه ایستگاه
بازرسی پس از شستشو با خط تولید برای دریافت قطعه رقابت می‌کند و ایستگاه باید قطعه را به‌اندازه‌ای سریع آزاد کند که دستگاه شستشو منتظر نماند.
سه ایستگاه به‌صورت متوالی
با استفاده از رباتی که دوربین را حمل می‌کند، سه زاویه‌دید به‌صورت پیاپی روی همان قطعه اجرا می‌شوند؛ بنابراین زمان ایستگاه برابر با مجموع زمان حرکات و زمان پردازش تصویر است. این زمان برای یک بلوک، بخش قابل‌توجهی از یک دقیقه را تشکیل می‌دهد؛ به‌همین دلیل ایستگاه اغلب در جایی نصب می‌شود که فضای ذخیره‌سازی کوچکی وجود دارد، نه مستقیماً در مسیر خروجی شستشوگر.
نمونه‌برداری در مقابل بازرسی کامل
بازرسی تمامی قطعات تنها زمانی امکان‌پذیر است که زمان ایستگاه در تاکت جا شود. در مواردی که این امر امکان‌پذیر نیست، روش معمول این است که تمامی قطعات روی سطوحی که بالاترین خطر را دارند بازرسی شوند و سایر سطوح طبق یک برنامه نمونه‌برداری مورد بازرسی قرار گیرند. این ترجیح باید در مشخصات فنی ثبت شود، زیرا توجیه ایستگاهی که برای بازرسی کامل خریداری شده اما بر اساس نمونه‌برداری بهره‌برداری می‌شود، متفاوت است.
مکان ایستگاه همچنین تعیین‌کنندهٔ آنچه است که ایستگاه می‌تواند اثبات کند. دقیقاً پس از شستشو، ایستگاه وضعیت قطعه را به‌عنوان شسته‌شده اثبات می‌کند؛ اما صد متر پایین‌تر در خط تولید، وضعیت قطعه را پس از انتقال، دست‌زدن و هرگونه انتظار اثبات می‌کند که ادعایی متفاوت و ضعیف‌تر است. جابه‌جایی ایستگاه به سمت پایین‌دست در طرح‌بندی بسیار آسان است، اما از نظر آنچه دیگر نمی‌تواند توضیح دهد، هزینه‌بر خواهد بود. همین منطق برای قرار دادن ایستگاه پس از بافر یا پس از سرد شدن نیز صادق است، جایی که تقطیر و دست‌زدن قبلاً سطح را تغییر داده‌اند.
پرسش‌های رایج
آیا ایستگاه باید قبل یا بعد از خشک‌کردن قرار گیرد؟
در صورتی که خشک‌بودن بخشی از معیار پذیرش است، ایستگاه باید پس از خشک‌کردن قرار گیرد، زیرا وجود آب روی سطح، ارزیابی هم سطح و هم خشک‌بودن را مختل می‌کند. تنها در صورتی که فرآیند هیچ الزامی دربارهٔ خشک‌بودن ندارد، ایستگاه را قبل از خشک‌کردن قرار می‌دهند.
کوچک‌ترین عیبی که می‌توان تشخیص داد، چقدر است؟
در سطوح ماشین‌کاری‌شده بلوک‌ها، اشکالات با ابعاد نیم میلی‌متر با دوربین با وضوح بالا و نور پراکنده قابل تشخیص هستند. ویژگی‌های کوچک‌تر به میدان دید باریک‌تر و ایستگاه‌های بیشتری نیاز دارند.
آیا این ایستگاه جای آزمون تمیزی را می‌گیرد؟
خیر. بازرسی سطح آنچه را که روی یک صفحه دیده می‌شود شناسایی می‌کند؛ در حالی که آزمون تمیزی مقدار موادی را که از یک ناحیه — از جمله مواد موجود در مسیرهای داخلی — استخراج می‌شود، اندازه‌گیری می‌کند. این دو سؤال متفاوتی را پاسخ می‌دهند و هر دو ضروری هستند.
اعتبارسنجی این ایستگاه چگونه انجام می‌شود؟
با مجموعه‌ای از قطعات که دارای عیوب شناخته‌شده و آلودگی مشخصی از براده هستند و هر دوی این موارد چندین بار ارائه می‌شوند. ایستگاهی که تنها روی قطعات تمیز آزمون شده است، هیچ اطلاعاتی درباره نرخ تشخیص آن ارائه نمی‌کند.
نتیجه‌گیری
بازرسی بلافاصله پس از شستشو، خرابی دیرهنگام را به سیگنالی در همان شیفت تبدیل می‌کند و در تنها نقطه‌ای که تفاوت بین براده و عیب ریخته‌گری به‌وضوح مشخص است، این دو را از هم جدا می‌سازد. سه ایستگاه سطوح را پوشش می‌دهند؛ و موقعیت بازبینی مواردی را بررسی می‌کند که تصویر نمی‌تواند درباره‌شان قطعیت ایجاد کند.
این ایستگاه تنها زمانی ارزش ساختن دارد که خروجی‌اش به عنوان یک نقشهٔ مکانی به شستشوگر برسد، نه به عنوان نرخ عبور. شمارش خرابی‌ها به هیچ‌کس نمی‌گوید کدام نازل را باید بررسی کند.
