Féknyereg furatai: két ellenőrzés egy érintésmentes áthaladással

Áttekintés

Egy féknyereg belső furata egy hidraulikus henger, amelynek tömítenie kell egy benne mozgó dugattyút – gyakran nyomás alatt, de mindig hőhatás alatt. A felülete a tömítőfelület, és bármi, ami a megmunkálás után ott marad benne, vagy folyadék szivárgásának útját nyitja meg, vagy olyan részecskét jelent, amelyet a működés során ezrek-szer vonszolnak végig a falon.

Ez két célkitűzést is ad az ellenőrzés számára, nem csak egyet: a furat falán lévő hibák és a tisztítás után még mindig a furatban maradt laza anyag. A két cél összefügg, de nem azonos, és egy olyan ellenőrzőállomás, amely csak az egyiket vizsgálja, a másikat a fékpróbán kell majd felfedezni.

Mindkettő érintés nélkül ellenőrizhető egyetlen áthaladással, ami fontos, mert a fékkarok furata egy vak vagy félig vak henger, amelybe az operátor nem láthat be, és egy érzékelő sem tud belépni anélkül, hogy megérintené a mérendő felületet. A Big Bird Industrial (korábban Shimada Big Bird Industrial) 2001 óta gyárt tisztító és lekerekítő rendszereket autóipari hajtáslánc-alkatrészekhez, és az itt leírt ellenőrzési képesség a gyártósorokon alkalmazott belső furat-ellenőrző rendszerekre épül.

1. Miért biztonsági felület a furat

A fékkar a hidraulikus nyomást befogadó erővé alakítja, és a furat az a hely, ahol ezt a nyomást tartják vissza.

A tömítés a falon fut

A dugattyútömítés a furat falán csúszik, és a fal felületminősége az, amellyel szemben tömít. Egy hosszirányú karcolás a tömítés pályáján szivárgási útvonalat jelent, míg egy bemélyedés helyileg megváltoztatja a járatot, ami egyenetlen kopást és végül egy ragadó dugattyút eredményez.

A szennyeződés lassú meghibásodást okoz

Egy fúrásban maradt apró forgács vagy szilánk általában nem okoz azonnali hibát. A folyadékban úszik, a tömítéshez jut, és idővel károsítja a falat vagy a tömítést. Egy ilyen módon meghibásodó fék általában akkor romlik el, amikor a jármű már üzemel, ezért a ellenőrzésnek a szerelés előtt, nem pedig a gyártási vonal végén kell történnie.

2. Két cél, amelyek különböző optikát igényelnek

Egy hiba és egy laza részecske fotón hasonlóan néz ki, és különbözően reagál a megvilágításra – ez a különválasztásuk alapja.

A hibák a felületen vannak

Egy karcolás, egy horpadás, egy pórus vagy egy korróziós mélyedés a fal része. Megjelenésük a fény irányától függően úgy változik, hogy ez a változás a felülethez kötött: a árnyék a falhoz képest konzisztensen esik, még akkor is, ha a alkatrész forog.

A szennyeződés ráül

Egy apró forgács vagy egy durva részlet a felület felett helyezkedik el, és árnyékot vet, amely iránya a fényforrással együtt mozog, nem pedig a rész mozgásával. Ezt a különbséget használja ki a kétexpozíciós vagy két szögből történő ellenőrzés: ha egy jellemző árnyéka mozog, akkor laza; ha az árnyék a falhoz rögzített, akkor a jellemző a fal része.

3. Belépés egy vakfuratba

A hozzáférés az a korlátozó tényező, amely meghatározza az optikai eszközöket, mert a furatnak egy nyitott vége és egy zárt vége van.

A nyílás határozza meg a vizsgálószondát

A belső furatrendszer 1,5 milliméteres átmérőtől kezdve képes furatokat mérni, a fal felbontása kb. 0,01 milliméter, a mélység pedig egyedi konfigurációk esetén több száz milliméterig terjedhet. Egy kaliper-furatmérő kényelmesen elfér ebben a mérettartományban, ami azt jelenti, hogy a tervezési probléma a megvilágítás, nem pedig a hozzáférés.

Henger megvilágítása egyik végéről

A furat tengelye mentén érkező fény megvilágítja a távoli falat, míg a közel levő fal árnyékban marad; egy gyűrűs fényforrás a csúcsnál egy fényes sávot hoz létre, amely pozíciója a munkatávolságtól függ. Mindkét jelenség kezelhető, ha a vizsgálófejet meghatározott távolságra helyezzük és a alkatrészt forgatjuk – ezért a furatvizsgálat általában forgatást igényel, nem pedig egyetlen expozíciót.

4. Kezelés a vizsgálat előtt és után

Egy kaliper kis méretű és könnyű a teljesítményátviteli vonal alkatrészeihez képest, ami új megközelítést kíván a kezelésre, és ezzel segíti a vizsgálatot.

Tájolás a gravitáció irányában

A furatnyílás lefelé irányításával történő vizsgálat során a laza szennyeződés leesik a képezett felületről, így kiküszöböl egy hamis pozitív érzékelési osztályt. A nyílás felfelé irányításával történő vizsgálat megtartja a szennyeződést a helyén, és az ellentétes problémát eredményezi. Ezért a munkaállomásnak meghatározott tájolásban kell bemutatnia a alkatrészt, nem pedig elfogadnia az operátor által megadott bármilyen tájolást.

Légsegítés

A második expozíció előtti rövid levegőpuff egy olcsó módszer a laza és a rögzített elemek megkülönböztetésére: egy forgács elmozdul, egy hiba nem. Emellett eltávolítja a folyadékmaradványokat, amelyek különben visszaverődést okoznának, és hibaként lennének értelmezve.

5. Ciklus, ellenőrzés és határok

Egy tolómérős munkaállomás általában több furatot is ellenőriz egy alkatrészen belül, és a ciklusidő a furatok számával arányosan nő, nem az alkatrész méretével. Mivel minden furat forgatást és legalább két expozíciót igényel, egy két furatos alkatrész kb. kétszer annyi időt vesz igénybe, mint egy egy furatos, és ezt a számítást a munkaállomás specifikálása előtt be kell építeni a taktidő költségvetésébe.

A hitelesítés során olyan alkatrészeket használnak, amelyek ismert hibákkal rendelkeznek, és szándékosan bevezetett szennyeződésekkel: egy megmunkált forgácsot helyeznek el egy meghatározott pozícióban, egy apró forgácsmaradékot hagyva egy furat szélén, valamint egy ismert hosszúságú és irányítású karcolást. Mindegyiket helyesen kell besorolni, és a tesztnek tartalmaznia kell megfelelő alkatrészeket is a hamis pozitív érzékelési arány meghatározásához.

A módszer határa a zárt vég. Egy sarokba nyíló furat olyan felületet jelent, amelyet a vizsgálófej csak ferde szögből láthat, és egy ilyen sarokba ragadt részecske az alkatrész legnehezebben észlelhető eleme. Éppen ez a sarok az, ahol a forgácsok gyűlnek össze, ezért az elfogadási specifikációnak kifejezetten neveznie kell ezt a területet, ne pedig a vizsgálófejre bízni a lefedettséget.

6. Miért fontos itt a nem érintkezéses mérés

Egy érintkezéses módszer egy mérőszerszám furatában károsíthatja a mérendő felületet, és egy tömítőfelület esetében ez a kockázat elfogadhatatlan.

Egy furatmérő vagy egy a falhoz érő érzékelő megbántíthatja a csiszolt vagy polírozott felületet, és egy nyomászáró felületen keletkező nyom egy, az ellenőrzés során bevezetett hibát jelent. Az optikai mérés teljesen kiküszöböli ezt a kockázatot, ami a gyakorlati érv a módszer mellett ezen alkatrész esetében – a sebesség mellett.

7. Miért kell az összeszerelés előtt elvégezni

Egy olyan féknyerges henger, amelybe a furatba szennyeződés került, nem ellenőrizhető újra szétszerelés nélkül, és egy szétszerelt és újraösszeszerelt féknyerges henger esetében a tömítés minőségével kapcsolatban felmerülő kérdésre senki sem szeretne választ adni egy biztonsági alkatrész esetében.

Költségösszehasonlítás

Az összeszerelés előtt egy elutasított féknyerges henger néhány perc alatt újra tisztítható és újra ellenőrizhető. Az összeszerelés után ugyanezt a hibát a fékpróbán észlelik, ami szétszerelést, új tömítéskészletet és újraellenőrzést jelent. A gyakorlatban ez garanciális igényt eredményez egy járművel együtt. Az ellenőrzőállomás költsége mindhárom esetben ugyanakkora; a következmények azonban nem.

Ez az érv a ellenőrzés azonnali elvégzésére szolgál a tisztítás után, nem pedig a sor végén, és ugyanaz az érv, amely a selejtezett darabok könnyű átirányítását indokolja. Egy olyan állomás, amelynek selejtezett darabjai nem tudnak sehová kerülni, végül elfogadja őket.

Gyakran Ismételt Kérdések

Lehet-e mindkét ellenőrzés egyetlen expozícióban elvégezni?

A hibák egyetlen expozícióban is felderíthetők. A szennyeződés megbízható elkülönítése a hibától vagy egy második, eltérő fényviszonyok közötti expozíciót, vagy egy levegőfúvást igényel, mert a különbség viselkedési, nem vizuális jellegű.

Mekkora részecske észlelhető legkisebb méretben?

Az észlelési határ a részecske falhoz viszonyított kontrasztjától függ, amely viszont anyagától és tájolásától függ. Egy világos forgács egy sötét falon könnyebben észlelhető, mint egy sötét forgács egy világoson, ezért az megvilágítást darabonként választják meg, nem pedig univerzális beállításként.

Szükséges-e a darabot előtte megtisztítani?

Száraznak és folyadékrétegtől mentesnek kell lennie. A nedves hengerbelső tükröződéseket eredményez, amelyeket jelként észlel a rendszer, míg a folyadékkal teljesen megtelt hengerbelső elrejti az alatta lévő felületet.

Mi történik egy elutasított koppantóval?

Egy átvizsgáló állomásra kerül, ahol a hibát megerősítik, majd újratisztítják vagy selejtezik. Ha egy elutasítást nem lehet megerősíteni, az hamis riasztás, és ennek az aránynak a nyomon követése biztosítja az állomás megbízhatóságát.

Összefoglalás

Egy koppantó hengerbelsője ugyanabban a hengerben két különböző kockázatot hordoz: egy falhibát, amely szivárgáshoz vezethet, és egy laza részecskét, amely lassú meghibásodáshoz vezethet. Mindkét hibát érintés nélkül lehet észlelni, és a megkülönböztetésük viselkedésalapú, nem vizuális módszerrel történik.

A specifikációnak tartalmaznia kell a hengerbelső nevét, a tömítőfelületet, a legkisebb észlelendő részecske méretét és az ellenőrzés irányát. Egy olyan állomás, amely hengerbelsőt ellenőriz irányvezérlés nélkül, a legegyszerűbb hamis riasztásokat és a legnehezebben észlelhető hiányosságokat is megengedi.