Znotrajni deli brzdnih kaliperjev: dva pregleda v enem brezkontaktnem prehodu

Pregled

Notranji del zavorne klešče je hidravlični valj, ki se mora tesniti proti bregu, ki se giblje znotraj njega, pogosto pod tlakom in vedno pri toploto. Njegova površina je tesnilna površina, vsak ostanki po obdelavi pa predstavljajo ali pot za uhajanje tekočine ali delce, ki bodo tisočkrat vlečeni po steni med obratovanjem.

To pomeni dve ločeni nalogi za preverjanje namesto ene: napake na steni notranjega dela in ohlapni material, ki ostane znotraj notranjega dela po čiščenju. Obe nalogi sta povezani, a nista enaki; postaja, ki preverja le eno izmed njiju, pusti drugo za odkrivanje šele pri zavornem preskusu.

Obe meritvi je mogoče izvesti brez stika v enem samem prehodu, kar je pomembno, saj je izmerjena votlina merilnega ključa slepa ali delno slepa valjasta votlina, v katero operater ne more videti in v katero sonda ne more vstopiti brez dotika merjene površine. Big Bird Industrial (nekdanja Shimada Big Bird Industrial) izdeluje sisteme za čiščenje in odstranjevanje ostankov z avtomobilskih komponent za pogonske sklope že od leta 2001, pri čemer opisana funkcija pregleda sledi notranjim votlinam, ki se uporabljajo na proizvodnih linijah.

1. Zakaj je votlina varnostna površina

Merilni ključ pretvarja hidravlični tlak v pritiskalno silo, votlina pa je prostor, v katerem se ta tlak ohranja.

Zatesnitev teče po steni

Zatesnitveno obroček drsi po steni votline, končna obdelava stene pa je tisto, proti čemer se zatesni. Vzdolžna reza po poti zatesnitve predstavlja pot uhajanja, udarec pa lokalno spremeni razmik, kar povzroči neenakomerno obrabo in sčasoma zlepljenje bata.

Ostanke predstavljajo počasna odpoved

Ostanek čipke ali drobčka v cevi običajno ne povzroči takojšnje okvare. Leži v tekočini, se premika proti tesnilu in s časom poškoduje steno ali tesnilo. Zavore, ki na ta način odpovejo, običajno odpovejo po tem, ko je vozilo že v obrabi, zato preverjanje spada pred sestavljanje, ne pa na konec proizvodne linije.

2. Dve ciljni točki, ki zahtevata različno optiko

Napaka in ohlapna delca izgledata v fotografiji podobno, vendar se različno odzivata na osvetlitev – to je osnova za njuno ločitev.

Napake so na površini

Razrez, brazgotina, pore ali korozivna jama so del stene. Njihov videz se spreminja glede na smer svetlobe na način, ki je nespremenljivo povezan z površino: senco pada vedno enako glede na steno, tudi ko se del obrača.

Ostanke ležijo na njej

Čip ali droben delček ostane nad površino in vrže senco, katere smer se spreminja skupaj z izvorom svetlobe, ne pa skupaj z delom. To razliko izkorišča preverjanje z dvema izpostavljanjema ali dvema kotoma: če se sencna smer premika, je značilnost ohlapna; če sencna smer ostaja nespremenjena, je značilnost del stene.

3. Vstop v slepo vrtino

Dostop je omejitev, ki določa optiko, saj ima vrtina eno odprtino in zaprt konec.

Premer odprtine določa sondi

Notranji sistem za merjenje votlin doseže votline od enega in pol milimetra naprej, z ločljivostjo na steni v območju stotinke milimetra in globinsko sposobnostjo, ki se v posebnih izvedbah razteza do več sto milimetrov. Kaliper za merjenje votlin se udobno ujema v ta obseg, kar pomeni, da je problem pri oblikovanju osvetlitev, ne pa dostopa.

Osvetlitev valjaste votline z enega konca

Svetloba, ki jo pošljemo vzdolž osi votline, osvetli oddaljeno steno in pusti bližnjo steno v senci; obročast vir svetlobe na koncu pa ustvari svetel pas, katerega položaj je odvisen od delovne razdalje. Oba primera sta obvladljiva, če je sondna naprava postavljena na določeno razdaljo in se del obrača, zato se preverjanje votlin običajno izvaja z obračanjem, ne pa z eno samostojno posnetkom.

4. Ravnanje pred in po meritvi

Kaliper je majhen in lahek v primerjavi z deli na proizvodni liniji za pogonske sisteme, kar spremeni koncept ravnanja na način, ki koristi preverjanju.

Usmeritev glede na gravitacijo

Nadzor z odprtim vrtincem navzdol omogoča, da se raztreseni delci odpnejo od površine, ki jo opazujemo, kar odpravi določeno vrsto lažnih pozitivnih ugotovitev. Nadzor z odprtim vrtincem navzgor ohrani delce na mestu in povzroči nasprotni problem. Postaja zato mora delo predstaviti v določeni orientaciji namesto, da sprejme karkoli operator ponudi.

Zrakovna pomoč

Kratka zračna impulzna izpostavitev pred drugo izpostavitvijo je najcenejši način za razlikovanje med raztresenimi in pritrjenimi delci: drobci se premaknejo, napaka pa ne. S tem tudi odstrani ostanki tekočine, ki bi sicer povzročili odboj, ki bi bil napačno prebran kot napaka.

5. Cikel, preverjanje in omejitve

Kaliperska postaja običajno nadzoruje več vrtincev na delo, cikel pa se povečuje glede na število vrtincev, ne pa glede na velikost dela. Ker vsak vrtinec zahteva eno vrtenje in vsaj dve izpostavitvi, delo z dvema vrtincema potrebuje približno dvakrat toliko časa kot delo z enim vrtincem, kar mora biti upoštevano v takt-budžetu že pred določitvijo postaje.

Preverjanje uporablja dele z znanimi napakami in namerno uvedenim umazanjem: obdelano čipko, postavljeno na določeno mesto, drobno ostankovno ploščico na robu izvrtine in praske določene dolžine in smeri. Vsak element mora biti pravilno razvrščen, test pa mora vključevati tudi skladne dele, da se določi delež napačnih pozitivnih ugotovitev.

Meja te metode je zaprti konec. Izvrtina, ki se konča v kotu, predstavlja površino, ki jo sondi ni mogoče videti neposredno, temveč le poševno; delci, ki so zasedli ta kot, so najtežje zaznati na celotnem delu. Prav v tem kotu se tudi nabirajo čipke, zato bi specifikacija za sprejem morala ta kot izrecno omeniti namesto, da bi prepustila njegovo pokritost sondu.

6. Zakaj je tu pomembno brezkontaktno merjenje

Kontaktna metoda znotraj izvrtine merilnega škarga ogroža površino, ki jo meri; pri tesnilni površini je ta tveganje neustrezno.

Merilni sonda ali merilni člen, ki se dotakne stene, lahko pusti sled na izdelani ali polirani površini; sled na območju tesnila pa je napaka, ki jo povzroči sam pregled. Optično merjenje to tveganje popolnoma odpravi – to je praktičen argument za njegovo uporabo pri tem delu poleg hitrosti.

7. Zakaj mora biti opravljen pred sestavo

Kaliperja z drobno razpoko v cevi ni mogoče ponovno pregledati brez razstavitve; kaliper, ki ga razstavimo in znova sestavimo, vzbudi vprašanja glede tesnila – vprašanj, na katera nihče ne želi odgovoriti pri varnostnem delu.

Primerjava stroškov

Pred sestavo je zavrnjen kaliper v nekaj minutah ponovno očiščen in pregledan. Po sestavi isto napako ugotovimo pri zavornem preskusu, kar pomeni razstavitev, namestitev novega kompleta tesnil in ponovni preskus. V praksi se to spremeni v garancijsko zahtevek z vozilom, ki je nanj povezano. Strošek postaje za pregled ostaja enak v vseh treh primerih; posledice pa niso.

To je razlog, zakaj preverbo postavimo takoj po čiščenju namesto na konec linije, in je tudi razlog, zakaj zavrnjene dele naj bo enostavno usmeriti. Postajam, kjer zavrnjenih delov ni kam poslati, bodo prisiljene, da jih vseeno odobrijo.

Pogosto zastavljena vprašanja

Ali lahko oba preverjanja opravimo v enem izpostavljanju?

Napake lahko zaznamo v enem izpostavljanju. Da zanesljivo ločimo odpadke od napak, potrebujemo bodisi drugo izpostavljanje z drugačno svetlobo bodisi zračni sunek, saj se razlikujejo po obnašanju, ne pa po vizualnih lastnostih.

Kako majhno delce lahko zaznamo?

Zaznavna meja je odvisna od kontrasta, ki ga delcev povzroči na steni, kar pa spet ni odvisno od njegovega materiala in orientacije. Svetel drobec na temni steni je lažje zaznati kot temen drobec na svetli steni, zato osvetlitev prilagodimo posameznemu delu, ne pa jo nastavimo univerzalno.

Ali mora biti del najprej očiščen?

Mora biti suho in brez filmske plasti tekočine. Mokra cevka povzroča odseve, ki jih sistem zazna kot napake, medtem ko tekočina v cevki zakrije vse, kar je pod njo.

Kaj se zgodi z zavornim drogom, ki ga zavrne sistem?

Gre na mesto za pregled, kjer se ugotovitev potrdi in izdelek bodisi ponovno očisti bodisi odpelje v odpadke. Zavrnitev, ki je ni mogoče potrditi, predstavlja lažno pozitivno ugotovitev; spremljanje deleža takšnih primerov zagotavlja zaupanje v delovanje postaje.

Zaključek

Zavorni drog vsebuje dve različni tveganji v isti cevki: napako stene, ki povzroči uhajanje, in prosto delce, ki povzročijo počasno odpoved. Obe napaki je mogoče zaznati brez fizičnega stika, njuno ločitev pa temelji na obnašanju, ne na vizualni analizi.

Specifikacija naj določa cevko, tesnilno površino, najmanjši velikosti delcev, ki jih je treba zaznati, ter orientacijo pri pregledu. Postaja, ki pregleduje cevko brez nadzorovane orientacije, pusti najlažje lažne pozitivne ugotovitve in najtežje zamujene napake.