Borescope o Laser Rotary Probe? Pagsusuri sa Loob ng Butas sa Sukat na Ø1.5 mm

Pangkalahatang-ideya

Ang pagsusuri sa loob ng butas ay bahagi ng pagsusuri ng sukat at kawalan ng kagandahan na kadalasang nananatiling manual. Ang dahilan ay ang pagkakaroon ng access: ang isang bore ay isang ibabaw na nakaharap paitaas, at ang tanging paraan upang makita ito ay ang tumingin kasalong axis nito gamit ang isang optical na sistema na sapat na maliit upang pumasok, o i-rotate ang isang sensor sa loob nito at buuin ang imahe nang linya-sa-linya. Parehong pamamaraan ay ginagamit na sa produksyon, at pareho ay nabigo sa magkaibang paraan.

Ang isang optical probe na may istilo ng borescope ay nagpapadala ng tunay na imahe na may kulay, na ginagawang intuitive para sa operator at epektibo para sa mga klase ng depekto na nakikita sa paningin tulad ng mga guhit, mga paltos, at porosity ng casting. Ang isang laser rotary probe naman ay sumusukat ng profile imbes na kulay, kaya ito ay hindi naaapektuhan ng mga problema sa pag-iilaw na karaniwang nararanasan ng mga maliit na bore optics at may kakayahang tukuyin ang collision na wala sa isang optical probe.

Ang Big Bird Industrial (dating Shimada Big Bird Industrial) ay gumagawa ng mga sistema para sa paglilinis at deburring ng mga bahagi ng automotive powertrain simula noong 2001, at ang mga datos sa inspeksyon sa ibaba ay galing sa mga aktwal na estasyon ng produksyon, hindi sa mga laboratoryo.

1. Ano ang Kayang Gawin at Hindi Kayang Gawin ng Isang Optical Bore Probe

Sa pamamaraan ng optical, inilalagay ang isang maliit na camera o isang lens-at-relay system sa loob ng bore. Ang liwanag ay ipinapadala patungo sa malayong dulo at ang imahe ay ibinabalik sa sensor, nang direkta man o sa pamamagitan ng fibre bundle. Ang resulta ay isang kulay na imahe na maaaring intindihin ng isang tao o ng isang naka-train na modelo para sa mga klase ng depekto.

Tatlong Optical na Konpigurasyon

Ang isang matigas na armoured na lens ang pinakakaraniwang ayos para sa tuwid na bore: isang stainless na tubo na may mga optical sa dulo, na nagbibigay ng pasulong na tanawin o panig na tanawin sa isang nakatakda na anggulo. Ang isang 360-degree panoramic na lens ay kumuha ng imahe ng buong circumference sa isang exposure, na epektibo para sa malalaking bore ngunit may limitadong resolusyon bawat yunit na lugar. Ang isang fisheye na konpigurasyon ay nagbibigay ng malawak na field of view sa maikling working distance, na angkop para sa mga shallow pocket at countersink.

Ang tatlo ay hindi magkakahalili. Ang panoramic na tanawin ay nagsasabi sa iyo na mayroong depekto saanman sa circumference ngunit hindi eksaktong saan; ang side-view na rigid na lens ay nagbibigay ng tiyak na azimuthal na posisyon ngunit kailangang i-rotate upang sakupin ang buong circumference, na kumukuha ng cycle time.

Ang Hangganan ng Resolusyon

Ang optical resolution sa loob ng isang bore ay limitado sa aperture na maaari mong pisikal na ipasok at sa working distance. Ang isang sistema na idinisenyo para sa minimum bore na 1.5 mm ay nakakaresolba ng detalye sa sukat na 0.01 mm sa ibabaw kapag ang optics ay tama ang focus, ngunit ang nasabing halaga ay nakakamit lamang sa isang tiyak na working distance at bumababa habang inaalis ang probe. Ang depth capability sa standard na saklaw ay nasa pagitan ng 50 hanggang 200 mm, samantalang ang mga custom na configuration ay maaaring abot sa 310 mm.

2. Ano ang Pagbabago na Ginagawa ng Laser Rotary Probe

Ang isang laser rotary probe ay nagpapadala ng laser line sa bore wall at umiikot sa loob ng bore, kumuha ng isang profile sa bawat angular position. Ang resulta ay isang point cloud ng panloob na surface imbes na isang litrato nito.

Kalayaan sa Ambient Light

Dahil ang pagsukat ay batay sa pagtukoy ng isang laser na linya sa pamamagitan ng triangulation, at hindi sa pagkuha ng imahe ng sumasalamin na puting liwanag, hindi na kailangan ng prob ang anumang ambient illumination o kulay ng ibabaw. Sa ganitong paraan, nawawala ang dalawang pangunahing sanhi ng maling deteksiyon sa optical bore inspection: ang stray light na pumapasok sa bukas na bahagi ng bore, at ang mga reflective o madilim na ibabaw na nagbabago sa apparent contrast ng isang depekto.

Pagdetekta ng Collision at Dayuhang Bagay

Ang isang umiikot na prob ay nakakadetekta ng isang hadlang bago ito mahits, dahil ang profile na sinusukat nito ay biglang nagbabago. Sa praktikal na aplikasyon, pinapayagan nito ang prob na kilalanin ang dayuhang bagay sa loob ng bore at tumigil—na kailangan sa mga bahagi kung saan ang isang chip o casting nodule ay maaaring makasira sa susunod na operasyon ng machining. Sa mga valve body, ang isang dayuhang bagay na may profile na higit sa 0.25 mm ay nabibigyang-kahulugan bilang isang detektableng kaganapan, at ang mga cycle time na 14 segundo para sa isang cylinder bore at 18 segundo para sa isang booster bore ay maabot gamit ang paraang ito.

3. Pagpili Ayon sa Buksan at Kalaliman

Ang unang pamantayan sa pagpili ay ang buksan, dahil ito ang nagtatanggal ng mga opsyon bago pa man isasaalang-alang ang anumang iba pang kadahilanan. Ang mga butas na may sukat na 5 hanggang 40 mm at 40 hanggang 120 mm ay parehong karaniwang sinusuri, na may ratio ng kalaliman sa diameter na humigit-kumulang isa sa isa. Kapag lumampas na sa ratio na iyon, kailangan ng mas mahabang proba kumpara sa kanyang diameter, na nagdudulot ng higit na pagkabend at nababawasan ang katiyakan ng posisyon sa dulo nito.

Kompromiso sa Kalaliman Laban sa Diameter

Ang mahabang, manipis na proba ay nabebend. Kahit ang isang matigas na lens na may armadura ay nabebend nang napapansin sa haba na 300 mm, at ang bend na iyon ay nagbabago sa distansya mula sa ibabaw (stand-off distance) at kaya naman ay nagbabago rin ang focus. Ang mga sistema na gumagana sa ganitong kalaliman ay gumagamit ng housing na may mas malaking diameter o tinatanggap ang mas mababang resolusyon sa malayong dulo, at dapat ipahayag sa teknikal na tatakdaan ang aktwal na pagganap sa tiyak na kalaliman imbes na ang pinakamahusay na posibleng numero.

4. Mga Hangganan ng Paghahanap at Ano ang Nakatago Dito

Ang isang tinukoy na limitasyon sa pagkakadetekta ay karaniwang ang pinakamahusay na kaso para sa isang sangguniang depekto. Ang bilang na mahalaga sa produksyon ay ang limitasyon sa pinakamasamang posisyon sa loob ng bore, na karaniwang ang malayong dulo at ang rehiyon kung saan ang probe ay gumagalaw nang pinakabilis.

Ang Pag-iilaw Bilang Pangunahing Variable

Sa mga optical system, ang kontrast ng depekto ay nakasalalay sa anggulo ng pagsisilaw na nauugnay sa ibabaw. Nakikita ang isang guhit sa isang honed bore sa isang anggulo ngunit hindi nakikita sa ibang anggulo, kaya naman ang mga bore inspection station ay madalas na gumagamit ng higit sa isang direksyon ng pagsisilaw at pinagsasama ang mga resulta. Ang isang istasyon na gumagamit ng iisang ring light ay mag-uulat ng isang matatag ngunit hindi kumpleto na larawan.

Kalkulasyon at pagkaligaw

Kailangan ng parehong paraan ang isang sangguniang artepakto. Para sa isang optical probe, ito ay isang target na may alam na sukat ng mga katangian sa working distance; para sa isang laser probe, ito ay isang calibration cylinder na may alam na diameter at step. Ang pag-check sa artepakto sa simula ng bawat shift ang pinakamuraang paraan upang matukoy ang mabagal na drift na kung hindi man ay lilitaw bilang pagbabago sa false-call rate imbes na bilang error message. Ang isang probe na out of focus ay nagreresulta pa rin ng imahe, at ang isang probe na nawala ang kanyang calibration ay nagreresulta pa rin ng profile; wala sa dalawa ang nagrereport ng error hanggang sa kahit sino ay maghambing ng resulta sa isang kilalang bahagi.

5. Pag-integrate Sa Isang Production Line

Ang isang bore probe ay isang mabagal na sensor kumpara sa isang area camera, kaya karaniwang inililipat ito papunta sa mga katangian imbes na ilipat ang mga katangian papunta dito. Ibig sabihin, isang robot o isang mekanismo na may dalawang axis ang dinala ang probe sa pagitan ng mga bore, at ibig sabihin din nito na ang inspection station ay kailangang alam kung saan matatagpuan ang bawat bore sa bahagi.

Ang praktikal na kahihinatnan ay ang cycle time ay umaayon sa bilang ng mga bore na sinusuri, hindi sa sukat ng bahagi. Ang isang bahagi na may apat na mahahalagang bore ay tumatagal ng halos apat na beses na tagal ng pagsusuri kung ikukumpara sa isang bahagi na may isa lamang, at ang aritmetikong ito ay dapat nang nakapaloob sa takt budget bago matukoy ang istasyon. Kapag mataas ang bilang, ang pagkuha ng sample ng ilang bahagi sa bawat bahagi imbes na suriin ang bawat bore ay karaniwang ang tanging paraan upang mailagay ito sa linya.

Mga Madalas Itanong

Maaari bang gamitin ang borescope para sa 100 porsyentong pagsusuri?

Oo, kung pinapayagan ng mekanismo at ng cycle time. Ang karaniwang kompromiso ay suriin ang bawat bahagi para sa dalawa o tatlong bore na may pinakamataas na panganib at gawin ang audit sa natitira batay sa sampling.

Ano ang pinakamaliit na bore na maaaring suriin?

Hanggang 1.5 mm gamit ang dedikadong optics. Sa ibaba nito, ang diameter ng probe ang naglilimita sa ilaw at sa resolusyon, at ang ibang pamamaraan tulad ng air gauge measurement ay karaniwang mas praktikal.

Aling pamamaraan ang mas epektibo sa madilim o reflective na bore?

Ang laser rotary probe, dahil hindi ito umaasa sa sumasalaming puting liwanag. Ang isang optical probe sa isang madilim na ibabaw ay nangangailangan ng higit na liwanag at nagbibigay ng mas mababang kontrast, na nagpapataas ng parehong miss rate at false-call rate.

Gaano kadalas dapat i-calibrate ang probe?

Isang reference check sa bawat simula ng shift, at isang buong recalibration ayon sa iskedyul na itinakda ng tagagawa. Ang shift check ay nakakadetekta ng mekanikal na pinsala at focus drift, na ang mga ito ang mga pagkabigo na nangyayari sa pagitan ng mga nakatakda nang recalibration.

Konklusyon

Ang pagpili sa pagitan ng optical bore probe at laser rotary probe ay nakasalalay sa klase ng depekto at sa ibabaw, hindi sa mga numero ng resolution. Kung ang pamantayan ay isang biswal na depekto sa isang abot-kaya ng bore na may kontroladong ilaw, ang optics ay nagbibigay ng mas mayamang imahe. Kung ang pamantayan ay ang geometry, posisyon, o ang presensya ng dayuhang bagay sa isang bore na maaaring madilim o sumasalamin, mas matibay ang laser profile.

Parehong limitado ng aperture at lalim bago ang anumang iba, kaya dapat magsimula roon ang pagtukoy. Ang isang limitasyon sa pagkakakita na binanggit nang walang diameter ng bore, lalim, at kondisyon ng ibabaw kung saan ito nakamit ay hindi isang tunay na pagtukoy.