Preverjalna pritrdilna naprava ali vizualna merilna naprava: 20 000 RMB na napravo za 50 modelov

Pregled

Dimenzionalni pregled izdelka, ki je bil izdelan z izvlekom ali litjem, se običajno opravi s preizkusno napravo: trdo merilno napravo, ki pritrdi del na določen referenčni položaj in prikaže klinke, bloke ter funkcije »gre / ne gre« za vsako nadzorovano značilnost. Naprave so hitre, taktilne in jih proizvodne ekipe dobro razumejo. Hkrati pa so za vsak različni model dragocene, trajno zasedajo talno površino in ne morejo meriti ničesar, za kar niso bile zgrajene.

Vizualno merjenje opravi isto nalogo z uporabo kamor in brez stika. Za vsako značilnost na posameznem delu je počasnejše, vendar lahko isto strojno opremo ponovno programiramo za drug različni model brez potrebe po novi merilni napravi. Razmerje med prednostmi in slabostmi ni preprosto staro nasproti novemu; temelji na številu različnih modelov, ki jih proizvodna linija izdeluje, na številu nadzorovanih značilnosti ter na primerjavi zahtevane natančnosti z dejansko natančnostjo, ki jo proces omogoča.

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 se v tem merilnem razgovoru uporabljajo iste številke kot v proizvodnih specifikacijah, ne pa v laboratorijskih primerjavah.

1. Kaj dejansko stane kontrolna naprava

Ena kontrolna naprava za avtomobilsko konstrukcijsko komponento običajno stane med 20.000 in 200.000 RMB, odvisno od števila značilnosti, referenčnega sistema in natančnosti samega merilnega orodja. Ta znesek velja za vsako različico posebej. Program, ki zajema več sto različic, tako pomeni stroške kontrolnih naprav, ki linearno naraščajo z številom modelov.

Strošek, ki ni naveden v ponudbi

Vsak pripravek potrebuje tudi shranjevalno lokacijo in delovno površino. Velik strukturni pripravek lahko zasede površino tri metre krat tri metre ali več, rastlina, ki uporablja stotine pripravkov, pa potrebuje posvečeno sobo za merilne pripravke z nadzorovano temperaturo. Ponavljajoči stroški so povezani s prostorom, rokovanjem in obdobjem ponovne certifikacije, ne s kupnino, in trajajo celotno življenjsko dobo programa.

Kjer ostanejo pripravki prava rešitev

Pripravki so učinkoviti tam, kjer je značilnost taktilna, kjer se pregled izvaja na strani proizvodne linije s strani operaterja in kjer je število različic majhno ter stabilno. Merilni pripravek tipa »da/ne«, ki ga operater v nekaj sekundah namesti, je še vedno najučinkovitejši način za potrditev nekaj ključnih značilnosti na delu, ki se proizvaja v visokih količinah.

2. Kakšni so dejanski stroški vizualnega merjenja

Večkamerni vizualni sistem predstavlja večjo posamezno nakupno enoto kot ena oprema, vendar manjšo nakupno enoto kot celotna oprema, ki jo nadomešča, ko število različic preseže določeno mejo. Ekonomski izračun temelji na tem razmerju, ne pa na absolutni ceni katerekoli od možnosti.

Pokritost na postajo

En sam vizualni sistem se lahko programira za 50 do 80 različic vozil, saj je preklop med različicami v bistvu vnalaganje drugega recepta za pregled in po potrebi tudi drugega pritrdilnega nastavka. Orodje se ne spreminja. To lastnost naredi primerjavo nelinearno: stroški opreme naraščajo z naraščanjem števila modelov, medtem ko se stroški vizualnih sistemov povečujejo z naraščanjem števila postaj.

Hitrost na funkcijo

Statični večkamerni sistem lahko v 30 sekundah izmeri približno 100 značilnih točk, saj vse kamere hkrati izpostavljajo slike in noben mehanizem se ne mora premikati med značilnimi točkami. Dvakamerni nastavek z robota, ki senzor ponovno pozicionira, je počasnejši, približno tri sekunde na točko. Ta razlika je eden od razlogov, zakaj statične večkamerni postavitve prevladujejo tam, kjer je čas cikla omejen.

3. Kje vsaka metoda doseže svoje meje

Obe metodi imata poštena načina odpovedi; uporabna primerjava je torej tam, kjer vsaka preneha delovati, ne pa tam, kjer vsaka dobro deluje.

Meje vidnega sistema

Zelo odsevne ukrivljene površine oddajajo zrcalne sijaje, ki zakrijejo rob, ki se meri; običajna rešitev je projekcija laserskega točkastega vzorca, da površina pridobi teksturo za triangulacijo. Robovi pri nenadnih spremembah kota povzročajo manjkajoče točke v rekonstruirani oblaku, kar pomeni, da za oster izbočen rob ali ozek zaobljen rob morda potrebujemo drug pogled ali drug senzor. Nobena od teh omejitev ni napaka metode, vendar se moramo obe omejitvi upoštevati pri načrtovanju.

Meje pritrdilnega orodja

Priprave merijo, kar so zasnovane za merjenje. Če se risba spremeni, je priprava neuporabna ali jo je treba predelati. Če se uvede nova različica, je potrebna nova priprava. Ko program teče leta in se mešanica modelov spreminja, postane skupina priprav breme za vzdrževanje brez ostankove vrednosti.

4. Težava mešanih modelov

Pri mešani proizvodnji se primerjava običajno razreši. Vrstica, ki proizvaja nekaj visokozmernih različic, lahko upraviči ločeno pripravo za vsako različico. Vrstica, ki proizvaja desetke različic v nižjih količinah, tega ne more: prostor za priprave raste hitreje kot proizvodni prostor.

Vizija obravnava mešane različice, ker je mejna stroškovna enota za naslednjo različico čas inženirja, ne pa kapitalskih sredstev. Ta prednost postane odločilna, ko se seznam različic še naprej razširja ob naročilu opreme, kar je pogosto pri programih novih energijskih vozil (NEV).

5. Natančnostni proračun, ki ga nihče ne zapiše

Oba načina se običajno primerjata z natančnostjo risbe namesto z negotovostjo meritve, ki jo prispeva. Značilnost z natančnostjo ± 0,5 mm in negotovostjo meritve 0,1 mm že pred začetkom procesa porabi petino pasu natančnosti. Konvencionalno pravilo palca zahteva negotovost merilnega orodja eno desetino natančnosti; v praksi se pri konstrukcijskih delih pogosto uporablja četrtina, razliko pa kompenzira študija zmogljivosti procesa namesto merilnega orodja.

To je pomembno pri primerjavi, ker se oba načina razlikujeta v načinu odpovedi. Napenjalna naprava je trda merilna naprava: njen nezagotovljenost je določena ob izdelavi in se ne spreminja glede na površinsko stanje dela, vendar se obrabi na lokacijskih klinih in pri sponkah. Nezagotovljenost sistema za vid je odvisna od kakovosti površine, stabilnosti osvetlitve in kalibracije ter se lahko počasi poslabša z zastaranjem luči. Noben od obeh ni samodejno natančnejši; oba zahtevata interval ponovne certifikacije, ki ga je treba vključiti v načrt vzdrževanja.

Skladnost referenčnih točk je skupna odvisnost

Vsak dimenzionalni pregled je odvisen od sheme referenčnih točk, pri čemer oba načina delo pritrdita v določeni orientaciji, da jo uveljavita. Kjer so referenčne značilnosti majhne, zaobljene ali slabo oblikovane, se meritve istega dela na napenjalni napravi in na postaji za vid lahko razlikujejo za več kot dopustno odstopanje. Ta razhajanje je problem referenčnih točk, ne težava z opremo, in ga je smiselno rešiti pred nakupom katerekoli od obeh metod.

6. Zaporedje odločanj

Praktična zaporedja je najprej prešteti nadzorovane značilnosti in različice, nato primerjati stroške pritrdilnega sistema z eno vizualno postajo, nato preveriti, ali zahteva po natančnosti spada v obseg zmogljivosti vizualnega sistema in ali površinska obdelava sploh dopušča optično merjenje.

Če je odgovor približen, pogosto zmaga hibridna postavitev: pritrdilni sistem ali majhna merilna naprava za dve ali tri značilnosti, ki jih je treba preverjati pri vsakem delu ob proizvodni liniji, ter vizualna postaja za celotno dimenzionalno revizijo z nižjo frekvenco. Ta razdelitev ohrani hitro taktilno preverjanje tam, kjer pripada, brez gradnje posebne merilne naprave za vsako različico.

Pogosto zastavljena vprašanja

Ali je vizualno merjenje enako natančno kot CMM?

Za značilnosti, za katere je vizualni sistem zasnovan, se rezultati ujemajo z meritvami CMM znotraj 0,1 mm, ponovljivost pozicioniranja na večkamernem sistemu pa je manjša od 0,1 mm. Vizualni sistem ni splošna nadomestitev CMM za vse značilnosti, še posebej za globoke izvrtine in značilnosti, ki jih ni mogoče videti iz nobene položaja kamere.

Koliko časa traja dodajanje nove različice?

Dodajanje različice obstoječi vizualni postaji je programerska naloga, ki se meri v dneh, ne pa nabavna naloga, ki se meri v mesecih. Oprema, osvetlitev in pritrdilni elementi ostanejo nespremenjeni, razen če nova sestavina ne ustreza omejitvam postaje.

Ali lahko vizualni sistem pregleda delo z izjemno leskavo površino?

Da, z drugačno strategijo osvetlitve. Projekcija laserskega pikčastega vzorca površini doda umetno teksturo, s čimer se obnovi triangulacija. Brez tega se bleščava premika skupaj z opazovalnim kotom in meritve postanejo nestabilne.

Kaj se zgodi z obstoječimi pritrdilnimi elementi?

Običajno ostanejo za kritične preglede ob proizvodni liniji ter za nadzore strank, ki zahtevajo dotikalno metodo. Popolno umikanje je redko, saj pisni standardi za pregled pogosto navajajo točno določeno merilno napravo.

Zaključek

Primerjava ni o tem, katera metoda je naprednejša. Gre za to, katera krivulja stroškov velja: pritrdilni elementi se povečujejo glede na število različic, vizija pa se povečuje glede na število postaj. Ko sta znani število različic in število značilnosti, je odgovor aritmetičen, ne posledica prednostne odločitve.

Kjer sta obe možnosti blizu, je hibridna postavitev običajno najbolj iskrena rešitev in tudi tista, ki preživi spremembo modela brez odpovedi celotne strategije za pregled.