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排序和检查……代价是什么呢?

供应商正感受到实现零缺陷PPM的热度。旧的方法正在让位于自动化系统。下面我们来看看激光是如何引领这一潮流的。

今天,检验成本是汽车公司和精密零件制造商之间持续存在的问题。随着汽车零部件生产企业通过提高生产效率来降低价格,检验成本急剧上升。

历史上,这些制造商一直专注于制造部件的生产方面,分类是事后才考虑的。现在,由于对质量的要求,分拣部门正在迅速发展。这种增长给制造商带来了新的变数,包括成本、时间和许多次劣质的检查过程。

在检验领域降低成本的可能性是否与在生产领域相同?是的,但是它们不像在生产区域那样容易识别。虽然汽车行业承认检查制造商产品的成本,但他们不愿意支付更高的价格来降低供应商的PPM水平。供应商不能总是将检验成本包括在产品价格中,特别是在未加工的零件上。无论如何,汽车行业的预期仍然保持在零PPM水平。而且,在大多数情况下,精密零件制造商必须承担检验费用。

今天的检验部门结合了各种不同的方法来提供所谓的100%检验。方法包括手工分选,卷分选,声学,电感,视觉和单一激光检查都在一定程度上降低PPM水平。

剩余的缺陷,使它通过这些方法导致制造商的额外成本,不应被忽视。这些包括在现场追踪问题,空运人员到客户的工厂解决问题,雇佣外部分拣公司在生产线上手动检查产品,空运替换部件,客户访问,8D,以及由于声誉而可能的业务损失。

当你将这些成本与任何原始设备投资相加时,发送产品或购买高级设备的成本似乎不再昂贵。另一项潜在成本是汽车行业因零部件缺陷而关闭装配线而产生的滞纳费用。这种情况每天都在变得越来越普遍,在商业计划中也不可能考虑到这一点。关闭生产线的成本可能是巨大的,并可能削弱供应商的底线。

Multi-Laser检验

工业激光在工件检测中得到了很好的应用。它快速,灵活,易于设置,以测量各种不同的工件。激光检测过程是非接触的,因此精度不受机械磨损的影响。

与大多数金属加工一样,激光检测系统的复杂性与应用的要求有关。让我们从最简单的系统开始。

用于基础检验,生产检验设备Mectron工程有限公司(Saline,密歇根州)提供双激光检测装置。这台机器提供横截面测量,是许多螺丝机和其他精密车削零件的理想选择。

该系统提供零件X-Y平面坐标点的检测和测量。通过它的两个激光器,该装置可以在整个零件长度上进行四次检查。它的量规公差是0.0004英寸。

在操作过程中,当这些部件沿v形轨道经过时,激光扫描它们。两束激光彼此呈90度并呈放射状排列在工件上。在这个双激光系统上,当零件通过光束时,在整个截面上的四个点上进行测量。

除了提供零件测量,该系统还提供检测混合产品、过大和过小直径、短和缺失螺纹以及一些径向零件损坏的检测。激光检测可以很好地从运行中消除非功能部件,如错过磨削操作的部件。双激光系统的缺点是,落在四个检查点之间的部分可能不会被激光看到。

例如,在0.25英寸直径的零件上,位于两个检查点之间的缺陷可能需要突出至少0.051英寸,才能被任何一种激光检测到。在0.25英寸直径上小于0.051英寸的缺陷,在这个基本的检测系统上,可能会被两个激光器遗漏。这两种激光系统最适用于混合零件的分类,超直径和直径不足的检测和缺失特征。更详细的检查需要更多的激光。

精密的下一步是完成对零件的360度检查。随着可接受缺陷的程度不断降低,使用能够检测小缺陷的系统变得越来越有必要。一个损坏的螺纹可能意味着成功装配和生产线停止的区别。

为了进行这种级别的检查,美创制造了一个系统,使用6或8个激光“看到”零件上的缺陷。选择6个还是8个取决于零件的尺寸。两种系统都提供完整的360度检测。

大系统的工作方式与两个激光系统相同,部分通过一个v型槽引导通过光束。不同之处在于检查点的增加和可检测缺陷的尺寸的减小。

一个六激光系统给出了围绕工件整个周边的12个检查点。使用与双激光机相同的例子,0.25英寸直径的零件,六激光阵列提供了一个检查点,在零件周围30度间隔。

当零件通过v形轨道时,零件的最大覆盖范围是可能的,从而使关键尺寸的测量更紧密。在is系统中,缺陷必须突出0.004英寸才能被其中一个激光器检测到。相比之下,双激光阵列只有0.051英寸。

如果6好,8更好。通过将零件切割成围绕360度圆周的16个检查点,0.25英寸直径零件上可检测到的缺陷达到0.002英寸。

当然,并不是所有的检验要求都是关于缺陷检测和尺寸验证。在一些关键部件上,冶金缺陷也会严重破坏供应商的零缺陷PPM。

冶金缺陷

在一个单一的检测单元中,美创集成了多激光检测、磁成像仪器和线圈的能力,并实现了自动化。其思想是将尺寸验证和冶金缺陷检测结合在一台机器上,降低了详细检查的成本。

磁成像技术是一种先进的涡流技术,它使实时冶金检测成为可能,并可与尺寸激光测量集成。当每一个零件通过机器的v形轨道时,线圈就会形成一个磁性的轮廓来创造零件的特征。

完整的签名提供了机会,以检测最关键的冶金缺陷,包括裂纹,材料混合,导电镀层和涂层,以及使用磁图像的视觉偏差。偏差的百分比显示在机器的监视器屏幕上,可接受的限度可以快速定义使用触摸屏编程输入。

美创公司列举了其磁成像系统的两个优势。首先,完整部分签名比许多其他技术检测出更多的缺陷。第二,在这个系统中使用的线圈设计不受速度和温度波动的影响。

客户驱动的进化

机器设计、激光实施和软件修改的持续改进都是由特定的客户应用驱动的。许多现有的美创用户原来的六激光机正在选择八激光升级。由于汽车的需求,零件周围需要更多的检查点变得越来越重要。可容忍的缺陷尺寸每周都会缩小,而八激光提供了最完整的实时检查。

软件的进步带来了惊人的缺陷检测能力。以前很难检查的缺陷,如在圆法兰零件上的六角,现在可以快速和轻松地在飞行中检查。激光阵列提供了激光与激光之间的关系,允许精确测量六边形上的平面和角。从一个激光到下一个激光测量的差异为一个新的软件功能提供了数据,该软件可以解释这些数字,并计算出一个好的十六进制和一个好的平面之间的差异。另一项技术使用现有的激光技术,使美创可以在公司的QuAlifier机器上提供弯曲部件分类,只需稍加修改。这些只是精密零件制造商需求驱动下的一小部分研发创新。

我们将何去何从?

在今天的市场上,局部消除问题是不够的。运送次品的成本每天都在上升。从长远来看,从经济上讲,选择能够为精密零件制造商和汽车制造商带来最终成本节约(即零PPM)的产品或服务是有意义的。

在一个连续生产系统中,360度激光检测和冶金缺陷检测的结合,是精密零件制造商努力提供零PPM缺陷的一步。对于美创的客户来说,购买检测服务或系统本身的风险比通常情况下要低。

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