3D–решения
для промышленности и бизнеса
Блог 3D–экспертов
+7 (495) 26-96-222 info@iqb.ru

Мы в социальных сетях:

Миллионы измерений в секунду: почему вам следует автоматизировать контроль качества

Как избежать внешних и внутренних проблем контроля качества и при этом сэкономить время? | Как повысить скорость измерений? | Готовые решения для производства | Преимущества автоматизации контроля качества

Мы уже выяснили, что сложность геометрии и текстуры поверхности деталей – главный источник проблем при выполнении измерений. Скорость – это еще один фактор, который может снижать производительность. Это выражается в задержках на производственных линиях, торможении производственного процесса, увеличении времени вывода продукта на рынок или его сдачи заказчикам. Причины недостаточной скорости могут быть:

  • внутренними (например, несоответствие требованиям или исправления);
  • внешними (например, жалобы заказчиков); 
  • связаны с производительностью инструментов контроля качества. 

Такие сложности, отрицательно влияющие на производительность, необходимо устранить.


Обратитесь к экспертам iQB Technologies! Мы поможем с подбором необходимого 3D-решения для проверки качества изделий на вашем предприятии.

Как избежать внешних и внутренних проблем контроля качества и при этом сэкономить время?

Справиться с внутренними проблемами поможет внедрение в процесс производства процедур контроля качества. Автоматизация контроля для выполнения метрологических задач у производственной линии и на конвейере также помогает решить внешние проблемы.

Рекомендации

Интеграция контроля качества на разных этапах зависит от процесса производства. Стоит начать с детали, которую требуется измерить. Выявите деформации и их источник. В зависимости от типа деформации изучите начальный этап производства (для листового металла –штамповка или литье*) или предшествующие стадии (для композитной обрезки**), рассмотрите в деталях каждую операцию. Что могло привести к появлению деформации? Произведите соответствующую настройку и повторно измерьте деталь. Дополнительные измерения требуют времени, но в конечном итоге они позволяют улучшить качество детали, а значит, сократить количество внутренних и внешних проблем.

* Если форма неправильная, то ошибка, вероятно, кроется в штампе или литейной форме. Настройте инструмент в соответствии с обнаруженными отклонениями (всеми или частью) и запустите производство новой детали. По достижении хорошего качества проведите измерение детали после каждого этапа производства. Эти данные в дальнейшем послужат эталоном.

**Если измеренные точки обрезки отличаются сильными отклонениями, это указывает на неполадки оснастки для обрезки. Исправьте проблему с оснасткой на участке или скорректируйте программу для робота.

Роботизация автомобильного производства

Преимущества

Отделы разработки новой продукции могут быстрее переходить к запуску производства, что позволяет обнаружить проблемы на раннем этапе. Решение внутренних проблем помогает уладить и внешние, поскольку уменьшает количество жалоб от заказчиков. Кроме того, комплексное решение задач на производстве, подразумевающее выпуск качественных деталей, имеет свои преимущества. Прежде всего, оно компенсирует воздействие многих явлений, которые трудно спрогнозировать, к примеру, нагрузки и отдачи. Оно также обеспечивает получение и правильную сборку деталей с заданными формами, габаритами и размерами.


Эксперты iQB Technologies рекомендуют статью: Роботизированный 3D-сканер и еще 11 новаторских решений для измерений на производстве

Как повысить скорость измерений?

Проблемы скорости измерений можно решить с помощью технологий 3D-сканирования. Наиболее эффективные 3D-сканеры измеряют максимальное число точек в секунду в максимально широкой области сканирования. При поиске решения обратите внимание на 3D-сканеры, которые собирают данные быстро и при этом без ущерба для качества данных.

Автоматизированный контроль качества рамы мотоцикла
Контроль рамы мотоцикла с помощью роботизированной системы Creaform MetraSCAN 3D-R / Фото: Walter Automobiltechnick

Темп производства

Выбор правильной системы 3D-сканирования зависит от области применения. Если требуется измерять детали напрямую на производственной линии, следует обратить внимание на устройства, способные осуществлять миллионы измерений в секунду, – такие, как Creaform MetraSCAN 3D.

Например, стандартное время цикла в автомобильной индустрии варьируется от 40 до 50 секунд. За это время пользователи должны выполнить загрузку детали, измерения, анализ и выгрузку. Лучше всего для этой задачи подходит массив 2D- и 3D-профилометров (обычно 4-8). Деталь входит в область, камеры делают снимки, деталь покидает область. Процесс сбора данных занимает всего несколько секунд. Время анализа также довольно короткое. Таким образом, подобное решение позволяет сохранять темпы производства.

Если требуется измерять детали напрямую на производственной линии, следует обратить внимание на устройства, способные осуществлять миллионы измерений в секунду, – такие, как Creaform MetraSCAN 3D

Вибрации и колебания температур

Тем не менее, есть определенные ограничения. Вибрации и колебания температур могут существенным образом сказываться на точности при определении объема, а именно на локальной точности 3D-сканера и точности положения каждого датчика. Этот тип решения основывается на принципе статичности всех камер.

Точность захвата данных с камер (положение и расстояние между каждой камерой) должна суммироваться с точностью каждого отдельного датчика. Если связь между камерами меняется, система не способна компенсировать это изменение, что может привести к ложным выводам о наличии брака или некого фактора, влияющего на процесс производства. Это как сидеть в машине и не знать, что она движется. Человек может думать, что движется все вокруг, кроме самой машины. 

Чтобы избежать подобных проблем, приходится вкладывать большие деньги в жестко фиксирующиеся приспособления. Однако они дорогостоящие, узкоспециализированные и не обладают достаточной гибкостью. Этого можно избежать, используя внешнее отслеживающее устройство (трекер). Оптические технологии позволяют отслеживать объект в динамике в реальном времени и компенсировать воздействие вибрации поверхности или изменения в креплении в зависимости от колебаний температур.

Готовые решения для производства

При поиске решения для производственной линии метрологическая лаборатория – не единственный вариант. Несмотря на то, что КИМ для производственных цехов уже какое-то время присутствуют на рынке, новые 3D-сканеры, способные выполнять функции КИМ и более подходящие для эксплуатации в условиях производства, начали выпускаться совсем недавно. 

Почти все поставщики метрологических систем теперь предлагают устройства, которые устанавливаются на промышленные роботы. Эти решения для автоматизации контроля качества обеспечивают наиболее надежные результаты, поскольку 3D-сканирование идеально подходит для применения на промышленных роботах. В самом деле, такой тип робототехники был изначально спроектирован для производства по принципу «узкая номенклатура – большой объем». Они были созданы для работы на высоких скоростях и при высоких нагрузках, превышающих аналогичные показатели метрологических систем. 


Эксперты iQB Technologies рекомендуют статью: Метрологические решения для автоматизированного контроля качества

В конце концов, наличие альтернативы КИМ в виде 3D-сканера, готового к использованию у производственной линии, помогает сэкономить время измерений, поскольку сканеры работают быстро, а операторы не теряют время на доставку деталей в лабораторию контроля качества.

Ключ к успеху при работе с автоматизированными измерительными системами лежит в простоте внедрения. Готовые решения – это существенная экономия времени на проектирование и интеграцию роботизированных секций.

Преимущества автоматизации контроля качества

При работе у производственной линии и на конвейере 3D-сканеры справляются с измерениями быстрее, чем традиционные устройства, что помогает сократить время работы.

Сканирование производится прямо в цеху, и операторам не нужно перемещать детали в лабораторию контроля качества. Таким образом достигается экономия трудозатрат на транспортировку, а результаты контроля можно получить без задержек.

При сравнении готовой системы 3D-сканирования (роботизированная рука и сканер) и традиционной установки (КИМ и тактильный датчик) становится ясно, что 3D-сканирование повышает производительность, обеспечивая ту же точность измерений. Не имеющие опыта в сфере робототехники руководители ОТК смогут воспользоваться готовым решением для оптимизации повторяющихся задач, в которых участие человека нецелесообразно. Так они могут перераспределить персонал на выполнение более важных задач.


Материал предоставлен компанией Creaform. Первая часть статьи доступна по ссылке

Скачайте бесплатно полную версию экспертного материала Creaform «Решение проблем производительности путем автоматизации контроля качества» на русском:

cta

Статья опубликована 21.10.2020 , обновлена 03.12.2020

Об авторе

Илья Крупенников Продакт-менеджер и руководитель проектов по 3D-сканированию, член-корреспондент МОО «Академия проблем качества» при Росстандарте, кандидат технических наук. Илья стремится предлагать самые прогрессивные решения для российских предприятий и всей душой за их развитие в области 3D-технологий. Занимался разработкой российских 3D-сканеров, руководя группой инженеров, после чего защитил диссертацию по 3D-алгоритмам. А еще Илья увлекается историей и теософией, любит футбол, является преданным фанатом «Формулы-1», участвует в соревнованиях по картингу. Его девиз: «Из важных деталей складывается целое».
Оставьте комментарий