बोरस्कोप या लेज़र घूर्णी प्रोब? Ø1.5 मिमी के छिद्र के अंदर निरीक्षण

अवलोकन

अंदरूनी छिद्र निरीक्षण आकार और कमी के निरीक्षण का वह हिस्सा है जो सबसे अधिक बार हाथ से किया जाता रहता है। इसका कारण पहुँच है: एक बोर एक ऐसी सतह है जो भीतर की ओर उभरी होती है, और उसे चित्रित करने के केवल दो तरीके हैं—या तो एक इतने छोटे ऑप्टिकल प्रणाली के साथ अक्ष के अनुदिश देखना जो भीतर प्रवेश कर सके, या फिर उसके अंदर एक सेंसर को घुमाना और पंक्ति-दर-पंक्ति चित्र बनाना। दोनों दृष्टिकोण उत्पादन में उपयोग में लाए जा रहे हैं, और वे अलग-अलग तरीकों से विफल होते हैं।

एक बोरस्कोप-शैली का प्रकाशिकी प्रोब रंग के साथ एक वास्तविक छवि प्रदान करता है, जो ऑपरेटर के लिए सहज और खरोंच, धंसाव और ढलाई की छिद्रता जैसी दृश्य दोष श्रेणियों के लिए प्रभावी है। एक लेज़र घूर्णन प्रोब रंग के बजाय प्रोफ़ाइल को मापती है, जिससे यह छोटे-व्यास की प्रकाशिकी को प्रभावित करने वाली प्रकाश व्यवस्था की समस्याओं से अप्रभावित रहती है और इसमें एक टक्कर-संसूचन क्षमता होती है जो एक प्रकाशिकी प्रोब में अनुपस्थित होती है।

बिग बर्ड इंडस्ट्रियल (पूर्व में शिमाडा बिग बर्ड इंडस्ट्रियल) २००१ से ऑटोमोटिव पावरट्रेन घटकों के सफाई और डिबरिंग प्रणालियाँ बना रही है, और नीचे दिए गए निरीक्षण आँकड़े प्रयोगशाला के उपकरणों के बजाय उत्पादन स्टेशनों से प्राप्त किए गए हैं।

१. एक प्रकाशिकी बोर प्रोब क्या कर सकती है और क्या नहीं कर सकती है

प्रकाशिकी दृष्टिकोण में बोर के अंदर एक छोटा कैमरा या लेंस-और-रिले प्रणाली रखी जाती है। प्रकाश को दूर के सिरे पर पहुँचाया जाता है और छवि को सेंसर तक सीधे या फाइबर बंडल के माध्यम से वापस भेजा जाता है। परिणामस्वरूप एक रंगीन छवि प्राप्त होती है जिसकी व्याख्या मानव या प्रशिक्षित मॉडल द्वारा दोष श्रेणियों के लिए की जा सकती है।

तीन प्रकाशिक विन्यास

सीधे बोर के लिए सबसे आम व्यवस्था एक कठोर कवचित लेंस है: एक स्टेनलेस स्टील की ट्यूब जिसके सिरे पर प्रकाशिकी होती है, जो आगे की ओर दृश्य या एक निश्चित कोण पर पार्श्व दृश्य प्रदान करती है। एक ३६०-डिग्री पैनोरमिक लेंस एक ही एक्सपोज़र में पूरी परिधि की छवि बनाता है, जो बड़े बोर के लिए कुशल है लेकिन प्रति इकाई क्षेत्रफल में सीमित रिज़ॉल्यूशन देता है। एक मछली की आँख के विन्यास में छोटी कार्य दूरी पर व्यापक दृश्य क्षेत्र होता है, जो उथले जेब और काउंटरसिंक के लिए उपयुक्त है।

ये तीनों एक-दूसरे के सटीक रूप से प्रतिस्थापित नहीं किए जा सकते। एक पैनोरमिक दृश्य आपको बताता है कि कोई दोष परिधि पर कहीं भी मौजूद है, लेकिन यह सटीक स्थान नहीं बताता; एक पार्श्व-दृश्य कठोर लेंस सटीक अज़ीमुथल स्थिति प्रदान करता है, लेकिन पूरी परिधि को कवर करने के लिए इसे घुमाना पड़ता है, जिससे चक्र समय बढ़ जाता है।

रिज़ॉल्यूशन सीमा

एक बोर के अंदर प्रकाशिक संकल्प को आप जिस एपर्चर को भौतिक रूप से सम्मिलित कर सकते हैं और कार्य दूरी द्वारा सीमित किया जाता है। 1.5 मिमी के न्यूनतम बोर के आधार पर डिज़ाइन किए गए एक प्रणाली के ऑप्टिक्स को सही ढंग से फोकस करने पर सतह पर 0.01 मिमी का विवरण संकल्पित किया जा सकता है, लेकिन यह मान एक विशिष्ट कार्य दूरी पर प्राप्त किया जाता है और जब प्रोब को बाहर निकाला जाता है तो यह कम हो जाता है। मानक सीमा में गहराई क्षमता 50 से 200 मिमी तक होती है, जबकि विशेष विन्यास 310 मिमी तक पहुँच सकते हैं।

2. एक लेज़र रोटरी प्रोब क्या बदलती है

एक लेज़र रोटरी प्रोब बोर की दीवार पर एक लेज़र रेखा प्रक्षेपित करती है और बोर के अंदर घूमती है, प्रत्येक कोणीय स्थिति पर एक प्रोफ़ाइल को कैप्चर करती है। परिणामस्वरूप आंतरिक सतह का एक बिंदु-बादल प्राप्त होता है, न कि उसकी एक फोटो।

पर्यावरणीय प्रकाश के प्रति प्रतिरोध

क्योंकि मापन प्रतिबिंबित सफेद प्रकाश के चित्रण के बजाय एक लेज़र रेखा के त्रिकोणीकरण पर आधारित है, इसलिए प्रोब को वातावरणीय प्रकाश या सतह के रंग की परवाह नहीं होती। इससे ऑप्टिकल बोर निरीक्षण में गलत संकेतों के दो प्रमुख स्रोत समाप्त हो जाते हैं: बोर के खुले सिरे में प्रवेश करने वाला अवांछित प्रकाश, और ऐसी परावर्तक या गहरी रंग की सतहें जो किसी दोष के स्पष्ट विपरीतता को बदल देती हैं।

टक्कर का पता लगाना और विदेशी पदार्थ

एक घूर्णन करने वाला प्रोब अवरोध का पता उससे पहले लगा सकता है जब वह उससे टकराए, क्योंकि जिस प्रोफ़ाइल को वह माप रहा होता है वह अचानक बदल जाती है। व्यावहारिक रूप से, इससे प्रोब बोर में विदेशी पदार्थ की पहचान कर सकता है और रुक सकता है, जो उन भागों के लिए एक आवश्यकता है जहाँ कोई चिप या ढलवाँ गाँठ एक बाद की मशीनिंग क्रिया को क्षतिग्रस्त कर सकती है। वाल्व बॉडी में, ०.२५ मिमी से ऊँची प्रोफ़ाइल वाला कोई भी विदेशी शरीर एक पहचाने जाने योग्य घटना है, और इस विधि के साथ एक सिलेंडर बोर के लिए १४ सेकंड और एक बूस्टर बोर के लिए १८ सेकंड का चक्र समय प्राप्त किया जा सकता है।

3. एपर्चर और गहराई के आधार पर चयन

पहला चयन मापदंड एपर्चर है, क्योंकि यह किसी अन्य विचार के लागू होने से पहले विकल्पों को समाप्त कर देता है। 5 से 40 मिमी और 40 से 120 मिमी की सीमा में बोर का नियमित रूप से निरीक्षण किया जाता है, जिसमें गहराई-से-व्यास अनुपात लगभग एक से एक होता है। उस अनुपात से आगे, प्रोब को अपने व्यास के सापेक्ष लंबा होना पड़ता है, जिससे विक्षेपण बढ़ता है और टिप पर स्थितिज शुद्धता कम हो जाती है।

गहराई बनाम व्यास का सौदा

एक लंबी, पतली प्रोब मुड़ जाती है। यहाँ तक कि एक कठोर कवचित लेंस भी 300 मिमी से अधिक की दूरी पर मापनीय रूप से विक्षेपित हो जाता है, और यह विक्षेपण स्टैंड-ऑफ दूरी को बदल देता है और इसलिए फोकस को प्रभावित करता है। उस गहराई पर काम करने वाले सिस्टम या तो बड़े व्यास के हाउसिंग का उपयोग करते हैं या दूर के सिरे पर कम रिज़ॉल्यूशन स्वीकार करते हैं, और विनिर्देश में निर्दिष्ट गहराई पर प्रदर्शन का वर्णन करना चाहिए, न कि केवल सर्वश्रेष्ठ स्थिति के आंकड़े का।

4. डिटेक्शन सीमाएँ और वह जो वे छिपाती हैं

एक निर्दिष्ट पता लगाने की सीमा आमतौर पर एक संदर्भ दोष पर सबसे अच्छी स्थिति का आँकड़ा होता है। उत्पादन में जो संख्या महत्वपूर्ण होती है, वह बोर की सबसे खराब स्थिति में सीमा होती है, जो आमतौर पर दूर का सिरा और वह क्षेत्र होता है जहाँ प्रोब सबसे तेज़ी से गतिमान होता है।

प्रकाश व्यवस्था—प्रमुख चर

प्रकाशिकी प्रणालियों में, दोष की विपरीतता सतह के सापेक्ष प्रकाशन कोण पर निर्भर करती है। एक साफ़ किए गए बोर पर एक खरोंच एक कोण पर दिखाई देती है और दूसरे कोण पर अदृश्य होती है, इसलिए बोर निरीक्षण स्टेशन अक्सर एक से अधिक प्रकाशन दिशाओं का उपयोग करते हैं और परिणामों को संयोजित करते हैं। एक ऐसा स्टेशन जो केवल एक वलय आलोकन का उपयोग करता है, एक स्थिर लेकिन अपूर्ण चित्र की रिपोर्ट करेगा।

कैलिब्रेशन और ड्रिफ्ट

दोनों विधियों के लिए एक संदर्भ वस्तु की आवश्यकता होती है। ऑप्टिकल प्रोब के लिए यह एक लक्ष्य है जिसके ज्ञात विशेषता आकार काम की दूरी पर होते हैं; लेज़र प्रोब के लिए यह एक कैलिब्रेशन सिलेंडर है जिसका ज्ञात व्यास और कदम होता है। प्रत्येक शिफ्ट की शुरुआत में वस्तु की जाँच करना सबसे सस्ता तरीका है धीमी ड्रिफ्ट का पता लगाने का, जो अन्यथा गलत-कॉल दर में परिवर्तन के रूप में प्रकट होता है, न कि कोई त्रुटि संदेश के रूप में। एक अफोकस प्रोब अभी भी एक छवि लौटाती है, और एक कैलिब्रेशन खो चुकी प्रोब अभी भी एक प्रोफ़ाइल लौटाती है; कोई त्रुटि तब तक नहीं रिपोर्ट की जाती जब तक कोई व्यक्ति परिणाम की तुलना किसी ज्ञात भाग से नहीं करता।

५. उत्पादन लाइन में एकीकरण

बोर प्रोब एक क्षेत्र कैमरे की तुलना में एक धीमा सेंसर है, इसलिए इसे आमतौर पर विशेषताओं की ओर ले जाया जाता है, न कि विशेषताओं को इसकी ओर लाया जाता है। इसका अर्थ है कि प्रोब को बोर्स के बीच ले जाने के लिए एक रोबोट या दो-अक्ष यांत्रिकी का उपयोग किया जाता है, और इसका अर्थ यह भी है कि निरीक्षण स्टेशन को प्रत्येक बोर के भाग पर स्थान के बारे में ज्ञात होना चाहिए।

व्यावहारिक परिणाम यह है कि चक्र समय निरीक्षित किए जाने वाले बोर की संख्या के साथ बढ़ता है, भाग के आकार के साथ नहीं। चार महत्वपूर्ण बोर वाले भाग का निरीक्षण समय, एक बोर वाले भाग के निरीक्षण समय का लगभग चार गुना होता है, और यह गणना स्टेशन के निर्दिष्ट होने से पहले टैक्ट बजट में शामिल करनी होती है। जहाँ बोर की संख्या अधिक होती है, वहाँ प्रत्येक भाग के लिए कुछ चुनिंदा बोर का नमूना लेकर निरीक्षण करना—बजाय प्रत्येक बोर का निरीक्षण करने के—अक्सर लाइन में फिट होने का एकमात्र तरीका होता है।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

क्या बोरस्कोप का उपयोग १०० प्रतिशत निरीक्षण के लिए किया जा सकता है?

हाँ, यदि यांत्रिकी और चक्र समय इसकी अनुमति देते हैं। सामान्य समझौता यह है कि प्रत्येक भाग के उन दो या तीन बोर का निरीक्षण किया जाए जो सबसे अधिक जोखिम वाले हों, और शेष बोर का निरीक्षण नमूना आधार पर किया जाए।

न्यूनतम बोर आकार जिसका निरीक्षण किया जा सकता है, क्या है?

विशिष्ट ऑप्टिक्स के साथ १.५ मिमी तक। इससे छोटे व्यास के लिए प्रोब का व्यास प्रकाश और रिज़ॉल्यूशन को सीमित कर देता है, और वायु गेज माप जैसी वैकल्पिक विधियाँ आमतौर पर अधिक व्यावहारिक होती हैं।

अंधेरे या प्रतिबिंबित बोर के लिए कौन-सी विधि अधिक प्रभावी है?

लेज़र रोटरी प्रोब, क्योंकि यह प्रतिबिंबित सफ़ेद प्रकाश पर निर्भर नहीं करती है। एक अंधेरी सतह पर ऑप्टिकल प्रोब को अधिक प्रकाश की आवश्यकता होती है और इससे कम कॉन्ट्रास्ट उत्पन्न होता है, जिससे दोनों मिस रेट और फ़ॉल्स-कॉल रेट बढ़ जाते हैं।

प्रोब को कितनी बार कैलिब्रेट किया जाना चाहिए?

प्रत्येक शिफ्ट की शुरुआत पर एक संदर्भ जाँच, और निर्माता द्वारा निर्धारित अनुसूची के अनुसार पूर्ण पुनः कैलिब्रेशन। शिफ्ट जाँच यांत्रिक क्षति और फोकस ड्रिफ्ट को पकड़ती है, जो निर्धारित कैलिब्रेशन के बीच होने वाली विफलताएँ हैं।

निष्कर्ष

ऑप्टिकल बोर प्रोब और लेज़र रोटरी प्रोब के बीच चयन दोष वर्ग और सतह पर निर्भर करता है, रिज़ॉल्यूशन के आँकड़ों पर नहीं। यदि मापदंड नियंत्रित प्रकाश के साथ पहुँच योग्य बोर पर दृश्य दोष है, तो ऑप्टिक्स एक समृद्ध छवि प्रदान करती हैं। यदि मापदंड ज्यामिति, स्थिति या अंधेरे या प्रतिबिंबित बोर में विदेशी पदार्थ की उपस्थिति है, तो लेज़र प्रोफ़ाइल अधिक मज़बूत है।

दोनों को सबसे पहले एपर्चर और गहराई द्वारा सीमित किया जाता है, इसलिए विनिर्देश वहाँ से शुरू करना चाहिए। बोर व्यास, गहराई और सतह की स्थिति के बिना उद्धृत किया गया कोई भी डिटेक्शन सीमा मान एक विनिर्देश नहीं है।