Ohjauspaneelin kiinnikkeet: sijainnin mittaaminen ja kokoonpanon tarkistaminen yhdessä asemassa

Yleiskatsaus

Instrumenttipaneelin kiinnike on leikattu ja hitsattu kokoonpano, joka kantaa ohjauspaneelia, ohjauspilaria ja ilmakiskojen kiinnikkeitä. Se ei ole klassisessa mielessä tarkkuusosa, mutta se aiheuttaa edelleen napsahduksia, virheellistä sijoittelua ja pahimmassa tapauksessa matkustajan turvajärjestelmän, joka ei aukea oikeassa paikassa.

Big Bird Industrial (entinen Shimada Big Bird Industrial) on rakentanut automaatti- ja kokoonpanotarkastusasemia autoteollisuuden rakenteisiin vuodesta 2001 lähtien. Seuraavassa esitetään kiinnikeaseman suunnittelulogiikka: miksi sijoittelu ja kokoonpano kuuluvat samaan sykliin, miten mittauspiste määrittää mittauksen ja miten kirjoitetaan kriteeri, joka kattaa molemmat ilman takt-ajan kaksinkertaistamista.

1. Kaksi kysymystä, yksi osa

Tukikappaleen on vastattava kaikkiin kysymyksiin ennen sen asentamista ajoneuvoon. Ensimmäinen kysymys: ovatko kiinnityspisteet siellä, missä piirustuksessa niitä on merkitty? Tämä on mittasuhteellinen kysymys reikien sijainnista ja pintojen paikasta. Toinen kysymys: onko tukikappale tehty oikein? Tämä on kokoonpanokysymys puuttuvista ruuveista, väärästä kiinnikkeistä, väärinpäin asennetuista tukikappaleista ja puuttuvista hitsauksista.

Tehtaissa nämä kysymykset yleensä ratkaistaan kahdessa paikassa: tarkastuslaitteella mittasuhteellisella puolella ja visuaalisella tarkastajalla kokoonpanopuolella. Niiden erottaminen aiheuttaa käsittelyvaiheen, ja käsittely on suurin yksittäinen kustannus useimmissa tarkastusasemissa. Se aiheuttaa myös aukon: tukikappale, joka läpäisee tarkastuslaitteen ja saavuttaa visuaalisen tarkastusaseman myöhästynyt, voi olla kokoonpantuna väärin ennen kuin kukaan huomaa sitä.

2. Mittauspiste on mittaus

Jokainen mitattu arvo kiinnitysosassa on suhteellinen viitetasoon, ja kiinnitysosat ovat joustavia. Yhden pään puristettu painopohjainen kiinnitysosa antaa eri mittatuloksia kuin sama kiinnitysosa, joka on puristettu toisesta päästään. Tämä ei ole kameran ongelma; se on kiinnityksen ongelma, ja se hallitsee mittausepävarmuutta.

Käytännön sääntö on toistaa piirustuksessa oletettu viitetaso, ei sitä viitetasoa, joka on helpoin puristaa. Jos piirustus määrittelee kolme sijoitusreikää ensisijaiseksi viitetasoksi, kiinnityksen on sijoituttava niihin kolmeen reikään tässä järjestyksessä toistettavalla puristusvoimalla.

Toinen sääntö seuraa tästä: mittaa osa vapaassa tilassa, jossa se on ajoneuvossa, kun piirustus sen sallii. Kiinnitettyä kiinnitysosaa, joka venyy takaisin puristuksen poistamisen jälkeen, voidaan hyväksyä tarkastuksessa, mutta se epäonnistuu kokoonpanolinjalla.

3. Mitä näköasema mittaa

Kiinnitystukiaseman mitallinen sisältö on yleensä lyhyt luettelo: reiän sijainti kahdella akselilla, reiän halkaisija, kahden kiinnityspinnan keskinäinen sijainti ja hitsattujen kiinnikkeiden läsnäolo oikealla korkeudella.

Huomaa, että neljästä mittauksesta kaksi on tason ulkopuolella. Puhtaasti kaksiulotteinen mittausasema mittaa reikiä erinomaisesti, mutta ei lainkaan kiinnikkeen korkeutta, mikä on syy siihen, että kiinnitystukiasemat ovat yleensä hybridiasemia: 2D-kamera sijainnin mittaamiseen ja 3D-anturi tai laserprofiili korkeuden mittaamiseen.

4. Kokoonpanon puoli kierrosta

Kiinnitysosan kokoonpanotarkistus on luokitteluongelma, jossa on vähän luokkia: osa on paikallaan tai puuttuu, versio on oikea tai väärä, asento on oikea tai kääntynyt. Jokainen näistä on helpompi kuin pinnan vika, mutta vaikeampi kuin ensi silmäyksellä vaikuttaa, koska valaistus, joka tekee reiän reunasta terävän, saattaa tehdä mustasta muovista valmistetusta kiinnikkeestä näkymättömän.

Toimiva lähestymistapa perustuu erilliseen kuvaan kullekin ominaisuudelle eikä yhteen yleiskuvaan. Puuttuva kiinnityspultti on ilmeinen lähikuvaussa ja epäselvä laajassa kuvassa; kääntynyt kiinnitysosan on ilmeinen laajassa kuvassa ja näkymätön lähikuvaussa. Moninäkökulmainen tarkastusasema on olemassa, koska molemmat kysymykset esitetään samalle osalle.

Versiotunnistus ansaitsee erityisen maininnan. Sekalaisella tuotantolinjalla kaksi kiinnitysosaa, jotka eroavat toisistaan vain yhden hitsatun mutterin osalta, näyttävät samoilta mallille, joka on opetettu tunnistamaan kokonaismuoto. Luotettavin tapa on keskittyä siihen ominaisuuteen, jossa erot esiintyvät, ei siluettiin.

5. Säilytä kiertoaika tasaisena

Asema, joka lisää kokotarkistusten lisäksi kokoonpanotarkistuksia, kaksinkertaistaa syklinsä, ellei sitä ole suunniteltu rinnakkaisena putkena. Menetelmä on yksinkertainen: esitetään ja käsitellään kukin näkemä erillisesti, päällekkäin otetaan kuva ja käsitellään sitä samanaikaisesti, ja robotin liikkeiden määrä pidetään mahdollisimman pienenä kuvakulman sallimassa määrässä.

Tukikappaleelle realistinen aikaraja on muutama sekunti kohden näkemää ja kokonaissykli kymmenestä kahdeksaantoista sekuntiin, mukaan lukien käsittely. Asema, joka ilmoittaa kolmekymmentä sekuntia, on yleensä peräkkäinen, ei optinen.

6. Hyväksyntäkriteerit yhdistetylle asemalle

Koska asema vastaa kahta eri kysymystä, sillä on oltava kaksi eri kriteeriä. Niiden sekoittaminen yhdeksi hyväksyntäprosentiksi peittää, kumpi puoli epäonnistuu.

7. Mitä muuttuu, kun kiinnike hitsataan

Useimmat kiinnikkeet ovat hitsattuja kokoonpanoja eivätkä yksittäisiä leikattuja osia, ja hitsaus muuttaa tarkastusongelmaa kolmella tavalla: se lisää tarkistettavia ominaisuuksia, se aiheuttaa vääntymiä, jotka siirtävät viitetasoa, ja se jättää sulkupisaroita, joita vian tunnistusmalli luokittelisi ilman muuta pinnan virheeksi.

Hitsin tarkistus on oma pieni erikoisalansa. Hitsi voi puuttua, olla liian lyhyt, sijaita väärässä paikassa tai olla huokoinen, ja vain kaksi ensimmäistä voidaan luotettavasti havaita kahden ulottuvuuden kameralla. Hitsin pituus ja sijainti voidaan mitata siluetista; huokoisuuden ja läpäisyn tarkistamiseen tarvitaan joko kolmiulotteinen profiili tai tuhoava tarkastus. Asemassa on ilmoitettava, mitkä näistä tarkistetaan, koska määritelmä, jossa vain sanotaan ”hitsi tarkistettu” ilman lisäselityksiä, ei ole kelvollinen määritelmä.

Väärämuotoisuus on hiljaisempi ongelma. Hitsattu kiinnike venyy pois purkautumisen jälkeen, ja sen määrä riippuu lämmöntuloista ja kiinnitysjärjestyksestä. Koska piirustus olettaa nimellismuodon, mittauksen on joko toistettava kokoonpano-olosuhde tai hyväksyttävä laajempi sallittu vaihteluväli niille ominaisuuksille, joita väärämuotoisuus vaikuttaa. Tehtaissa, jotka jättävät tämän huomiotta, seurataan usein kiinnitintä eikä hitsausta.

Suihku on luokitteluhaitta, ei mittausongelma. Suihkutipan ja painuman näköinen kuvio näyttävät samoilta harmaasävykuvassa; ne eroavat toisistaan korkeudessa ja reunan terävyydessä. Yksitasoinen kuva sekoittaa ne toisiinsa, ja sekoitus ilmenee yleensä selittämättömänä virheellisenä hylkäysasteikona. Toinen näkökulma, vaikka karkea, erottaa kaksi luokkaa edullisesti.

8. Aseman taustalla oleva kustannusmalli

Tukiasemaa perustellaan yleensä tarkastuslaitteella ja tarkastajalla. Tämä vertailu on epätäydellinen, koska se ottaa huomioon laitteen, mutta ei satoja laitteita, joita sekamallinen tuotantolinja vaatii, ja se ottaa huomioon tarkastajan, mutta ei uudelleen työskentelyä, joka syntyy myöhässä havaitun virheen seurauksena.

Rehellisessä mallissa on neljä riviä: vältetyt laitteet, poistettu työvoima, estetyt virheet ja vaihtokustannukset. Kaksi ensimmäistä voidaan määrittää helposti liiketoimintatapauksessa; kaksi jälkimmäistä määrittelevät, selviääkö hanke tarkastuksesta kahden vuoden kuluttua.

Vaihto ansaitsee oman rivinsä, koska juuri siinä yhdistetyt asemat epäonnistuvat kaupallisesti. Asema, jonka vaihtaminen yhdestä tukikappaleesta toiseen kestää yhden työvuoron, käytetään vain yhdessä versiossa, ja sen joustavuus, joka aiheutti sen hankinnan, katoaa. Yhteiset sijoitusominaisuudet ja nopeasti vaihdettavat työkalut eivät ole luksusta; ne ovat juuri se, mikä tekee investoinnista todellisen.

Usein kysytyt kysymykset

Voiko tarkastuslaitetta korvata yksi yhteen?

Yleensä kyllä, mikäli paikka ja halkaisija ovat samat, yhdellä ehdolla: kiinnityksen sijaintijärjestelmän on oltava identtinen. Näköjärjestelmä ei poista tarvetta mittauspisteelle, vaan se vain poistaa tarpeen fyysiselle mittapuille jokaisen ominaisuuden kohdalla.

Kuinka monta kameraa kannatin vaatii?

Riittävästi, jotta molemmat pinnat ja kiinnityspisteiden alue kattaisivat vaaditun tarkkuuden. Neljästä kuuteen kameraan on tyypillistä täydelliselle kannattimelle; vähemmän, jos ominaisuuksia on vain yhdellä pinnalla.

Entä joustavat osat, jotka liikkuvat vapauttamisen jälkeen?

Mitataan vapautetussa tilassa tai määritellään kiinnitystila selkeästi piirustuksessa. Mittausta ilman määriteltyä tilaa ei voida toistaa.

Tarvitaanko varianttien tunnistamiseen syväoppimista?

Ei välttämättä. Jos eroavaisuus on geometrinen, perinteinen mittaus on luotettavampi. Syväoppiminen on perusteltua silloin, kun ero on tekstuaalinen tai esteellinen.

Yhteenveto

Kiinnitysasema on kompromissi kahden kysymyksen välillä, jotka esitetään samalle osalle samana minuuttina. Niiden yhdistäminen säästää käsittelyä ja sulkee aukon mitallisesta hyväksynnästä ja kokoonpanovarmistuksesta; niiden erottaminen hyväksyntäkriteereissä pitää aseman rehellisenä siitä, kumpi puoli epäonnistuu.

Toimiva suunnittelujärjestys on: ensin viitepiste, sitten optiikka, sitten yhdensuuntaisuus ja lopuksi kriteerit. Jos vaihtaa minkä tahansa kahden järjestyksen, asemaa uudelleenmuokataan käyttöönoton aikana.