Три проблемы, которые остаются при автономном выборочном контроле
Проблема заключается не в характеристиках измерительного прибора, а в количестве измерений и способе ведения записей.
Выборочный контроль пропускает внезапные аномалии высоты
Отклонения высоты, вызванные износом инструмента или изменением партий компонентов, возникают внезапно и лишь на короткие интервалы времени. При выборочном контроле, выполняемом раз в несколько десятков минут, эти отклонения проскальзывают и передаются на последующие процессы. Даже когда аномалия обнаружена, необходимо принять решение: либо вернуться к предыдущему измерению и перепроверить все детали, либо забраковать их целиком. Если выполняется 100% контроль, можно выгрузить только несоответствующие детали, минимизируя объем доработки.
Значения нельзя сравнить без определения базовой поверхности
Высота не является абсолютным значением; ее смысл меняется в зависимости от того, относительно какой базы определяется разница. База кардинально отличается между координатно-измерительной машиной (КИМ), которая производит измерения на поверочной плите, и измерением объекта на линии во время транспортировки. Если сам объект наклонен, измеренное значение изменится, даже если измеряется та же точка. Для внедрения в линию в первую очередь необходимо спроектировать то, что будет использоваться в качестве базовой поверхности, например «создание базовой плоскости из окружающих поверхностей» или «оценка относительной высоты противоположных головок».
Даже при проведении измерений невозможно вынести решение без порогового значения
Если не определен перепад высот в микрометрах, при котором деталь считается браком (NG), операции не смогут идти плавно, даже если значения получены. Пороговые значения должны устанавливаться путем обратного расчета от влияния на последующие процессы (такого как помехи или функциональность) и путем измерения фактического распределения бездефектных партий для понимания текущего состояния. Без этой процедуры линия либо остановится из-за ложных срабатываний, либо останется в прежнем состоянии из-за пропущенных дефектов. Этот пункт необходимо проектировать в комплексе с установкой оборудования.
4 шага к проектированию встроенного 100% контроля
Перед выбором датчика определите базу, такт-время, окружающую среду и критерии оценки.
- 1 Определите базовую поверхность – ШАГ 1. Решите, установить ли плоскую поверхность вокруг объекта в качестве базовой плоскости или оценивать относительную высоту противоположных головок. После определения базы можно подавить влияние наклона объекта.
- 2 Согласуйте такт-время – ШАГ 2. Убедитесь, можно ли выполнять измерения без остановки транспортировки. Если профиль можно получить во время транспортировки методом, не требующим позиционирования, можно достичь 100% контроля без изменения существующего такт-времени.
- 3 Учитывайте изменения окружающей среды – ШАГ 3. При длительной непрерывной работе изменения температуры окружающей среды проявляются в виде колебаний измеряемых значений. Использование конфигурации, которая анализирует относительные значения по отношению к базовой поверхности, делает систему менее восприимчивой к изменениям окружающей среды.
- 4 Определите пороговые значения и запишите их – ШАГ 4. Измерьте фактическое распределение бездефектных партий для установки пороговых значений и спроектируйте поток вплоть до выгрузки несоответствующей (NG) продукции с использованием выходных данных оценки. Сохранение измеренных значений позволяет использовать их напрямую для понимания возможностей процесса и управления трендами.
Сравнение методов контроля высоты / перепадов с точки зрения 100% контроля
Сравнение проводится не по точности измерений, а по тому, возможен ли 100% контроль и стабильна ли база.
Частота измерений
Серия LJ-X8000 (3D-профиль)
◎ 100% / Непрерывно
Точечный датчик перемещения
◎ 100% / Непрерывно
Контактный высотомер
× Выборочный контроль
Координатно-измерительная машина (КИМ) (автономная)
× Выборочный контроль
Способ установки базовой плоскости
Серия LJ-X8000 (3D-профиль)
◎ Окружающие поверхности могут быть заданы в качестве базовой плоскости
Точечный датчик перемещения
△ Необходимо установить отдельную базовую точку
Контактный высотомер
△ Предполагает размещение на поверочной плите
Координатно-измерительная машина (КИМ) (автономная)
◎ Система координат может быть определена
Устойчивость к наклону объекта
Серия LJ-X8000 (3D-профиль)
◎ Автоматическая коррекция с помощью функции коррекции положения
Точечный датчик перемещения
× Значение изменяется при наклоне
Контактный высотомер
△ Зависит от способа размещения
Координатно-измерительная машина (КИМ) (автономная)
○ Может быть скорректировано
Одновременное получение нескольких точек
Серия LJ-X8000 (3D-профиль)
◎ Профиль получается целиком за один раз
Точечный датчик перемещения
△ Требуется столько же устройств, сколько и точек
Контактный высотомер
× По одной точке за раз
Координатно-измерительная машина (КИМ) (автономная)
○ Измерение возможно, но требует времени
Перепад / Плоскостность
Серия LJ-X8000 (3D-профиль)
◎ Захватывается как поверхность и рассчитывается от базовой плоскости
Точечный датчик перемещения
△ Результатом является набор точек
Контактный высотомер
△ Точки измерения ограничены
Координатно-измерительная машина (КИМ) (автономная)
○ Измеряемо, но автономно
Влияние на такт-время
Серия LJ-X8000 (3D-профиль)
◎ Не останавливает транспортировку
Точечный датчик перемещения
◎ Не останавливает
Контактный высотомер
× Требует остановки и переналадки
Координатно-измерительная машина (КИМ) (автономная)
× Удаление с линии
Устойчивость к температурному дрейфу
Серия LJ-X8000 (3D-профиль)
◎ Минимальное влияние при оценке относительной высоты
Точечный датчик перемещения
△ Зависит от абсолютных значений
Контактный высотомер
○ Минимальное влияние
Координатно-измерительная машина (КИМ) (автономная)
○ Требуется помещение с климат-контролем
Регистрация основы для принятия решения
Серия LJ-X8000 (3D-профиль)
◎ Сохранение и вывод измеренных значений и изображений
Точечный датчик перемещения
○ Возможность вывода измеренных значений
Контактный высотомер
× Опора на ручную запись
Координатно-измерительная машина (КИМ) (автономная)
○ Записи ведутся, но количество элементов ограничено
Базовые плоскости и коррекция положения — залог 100% контроля
Большинство причин неудач при внедрении в линию связаны не с разрешением датчика, а с нестабильностью базы. Серия LJ-X8000 позволяет задать базовую плоскость путем подгонки плоской поверхности вокруг объекта к плоскости методом наименьших квадратов, что позволяет производить оценку на основе относительной высоты от этой плоскости. Кроме того, функция 3D-коррекции положения автоматически исправляет смещение и наклон объекта. Поскольку поперечное сечение получается целиком за один раз, можно одновременно просматривать несколько точек, что позволяет осуществлять 100% контроль без остановки транспортировки. Пороговые значения могут быть заданы в микрометрах, а все этапы от оценки до записи объединены в рамках одной конфигурации.
Оборудование для встроенного 100% контроля высоты и перепадов
Это прибор для измерения профиля в линии, который может получать формы поперечного сечения за один раз и принимать решения на основе относительной высоты от базовой плоскости.
Поддержка перехода от автономного выборочного контроля к встроенному 100% контролю — Серия LJ-X8000
Двухмерный / трехмерный лазерный профилометр
Сверхвысокоточное измерение с разрешением 3200 точек/профиль подробно представляет форму поперечного сечения, количественно оценивая такие показатели, как высота, уступ, ширина и угол. Поскольку поперечное сечение может быть получено за один раз простым проецированием линейного лазера, высоты нескольких точек можно измерять одновременно за один захват изображения. На основе полученных данных о высоте плоская поверхность вокруг объекта может быть аппроксимирована плоскостью методом наименьших квадратов и задана в качестве опорной плоскости. Оценивая параметры по относительной высоте от этой опорной плоскости, можно создать конфигурацию, которая менее восприимчива к особенностям размещения объекта или изменениям температуры окружающей среды.
Поскольку изображения высоты практически не зависят от поверхностной печати, узоров или цветов, оценки можно продолжать выполнять по тем же критериям, даже если внешний вид варьируется. Функция подавления паразитной засветки работает против многократных и диффузных отражений, возникающих на блестящих металлах. Функция коррекции 3D-положения устраняет необходимость в позиционировании, а в сочетании с функцией автоматического обнаружения целей можно добиться 100% измерения и контроля в потоке. Настройку контроля можно выполнить, просто выбрав один из примерно 30 типов инструментов измерения профиля, таких как уступ, ширина, площадь поперечного сечения и угол. Она также поддерживает отбраковку несоответствующей продукции (NG) посредством вывода результатов оценки и сохранение измеренных значений и изображений с помощью функции FTP-сервера.
Посмотреть каталог
Нажмите здесь для получения информации об изделии серии LJ-X8000
Получить подробные материалы по серии LJ-X8000
Вы можете скачать бесплатный каталог, в котором обобщены технические характеристики датчика, инструменты измерения и конфигурация системы.
Посмотреть каталог
Вопросы, касающиеся 100% контроля высоты и уступов в потоке
Примеры применения перехода от выборочного контроля к 100% контролю
Традиционный выборочный контроль заменяется 100% контролем в потоке с использованием данных о высоте.
Контроль высоты компонентов, смонтированных на печатной плате
Контроль высоты компонентов, установленных на печатной плате. Поскольку в качестве ориентира можно использовать окружающую поверхность печатной платы, оценки могут выполняться на основе относительной высоты без зависимости от того, как расположен объект.
Измерение зазоров и уступов при сборке автомобилей
Одновременное измерение зазора и уступа собираемой детали. Даже объекты с большими перепадами высот могут отображаться стабильно, что позволяет осуществлять контроль уступов прямо в потоке.
Контроль деформаций и трещин после штамповки
Это пример замены процесса, в котором наличие деформаций или трещин традиционно определялось косвенным образом по изменению массы, на 100% контроль формы с использованием изображений высоты. Это пример, наглядно демонстрирующий эффективность 100% контроля.
Часто задаваемые вопросы относительно 100% контроля высоты и уступов в потоке
Это опорная плоскость. Высота имеет значение только как разница относительно опоры. Решение о том, следует ли сначала задать плоскую поверхность вокруг объекта в качестве опорной плоскости или рассматривать относительную высоту противоположных головок, заложит прочную основу для последующего проектирования.
Да. Функция коррекции 3D-положения распознает смещение и наклон для их автоматической коррекции. Кроме того, оценивая относительную высоту относительно опорной плоскости, создаваемой путем аппроксимации окружающей плоской поверхности методом наименьших квадратов, можно выполнять оценки практически без влияния того, как расположен объект.
Изменения температуры окружающей среды проявляются в виде колебаний измеряемых значений. Путем настройки системы на оценку на основе относительной высоты от опорной плоскости, а не абсолютных значений, она становится менее восприимчивой к изменениям окружающей среды.
Да, можно. Поскольку линейный лазер получает поперечное сечение за один раз, можно одновременно измерять несколько точек в поле зрения за один захват изображения. Нет необходимости выстраивать в ряд несколько точечных датчиков измерения.
Рассчитав требуемый уровень в обратном порядке на основе влияния на последующие процессы и функции, измерьте распределение бездефектных партий, чтобы понять текущую ситуацию. Установка порога на уровне, который позволяет отличить дефектную продукцию, может предотвратить как избыточное обнаружение, так и пропуски дефектов.
Задав плоскую поверхность вокруг объекта в качестве диапазона, данные о высоте этого диапазона можно аппроксимировать в плоскость методом наименьших квадратов и установить в качестве опорной плоскости. Поскольку это доступно в качестве стандартной функции, нет необходимости подготавливать дополнительное программное обеспечение. С этого момента оценки выполняются на основе относительной высоты от этой плоскости, что позволяет проводить оценку по единому стандарту даже при изменении способа размещения объекта или температуры окружающей среды.
Да, можно. Измеренные значения и изображения могут быть сохранены с помощью функции FTP-сервера, которую можно использовать непосредственно для оценки возможностей процесса и управления трендами. Ведение записей может осуществляться одновременно с отбраковкой несоответствующей продукции на основе результатов оценки.
Если вы расскажете нам о своем объекте и текущем методе контроля, мы предложим конфигурацию, включая опорную плоскость и тактовое время. Пожалуйста, запросите каталог или свяжитесь с нами через форму запроса.
- 2D/3D лазерный профилометр серии LJ-X8000
2D/3D лазерный профилометр
Серия LJ-X8000
