自动化可以快速生产大量产品,但确保最终部件的质量是一个关键的挑战。目测、手动或定期抽样方法可能不精确、缓慢,或者在发生制造错误时来不及触发及时的生产线停工,从而导致大量零件被丢弃。

一家电子连接器制造商正在寻找一种自动化解决方案,可以直接在生产线上对其产品进行100%的有效检验。该零件由一个小底板组成,底板上安装了大量的金属销钉,然后用塑料过度成型。如果金属销钉在制造或随后的成型过程中有任何变形或移位,目前的生产设备无法在零件进入自动插入机之前检测到这一点。问题不在于低成本的连接器本身,而在于一个有缺陷的连接器与另一个连接器的潜在耦合,甚至是一个堵塞的高速机器和整个生产线的关闭。这样的情况可能会出现,即使是在一个部分上的一个针是不对齐的。

该解决方案采用了一种自动化的在线计算机断层扫描(CT)系统,并结合扫描数据分析软件,以精确测量连接器制造商自动化生产过程的速度和效率指标(每个部件的时间少于10秒)。该系统位于成品部件在传送带上出现的位置,对每个部件进行快速ct扫描,以提供完整部件体积的表面和内部x射线视图。然后,这些数据(作为STL文件)被传输到附近的一台装有Volume Graphics VGinLINE分析软件的计算机上。

(预配置的软件制造商的宏和参数)比较每个连接器的几何形状对“金网”——一个从原始的CAD设计适应部分考虑的现实大头针制造过程,识别任何差异在插销结构或对齐。如果发现有一个引脚超出了预先确定的公差限制,整个连接器就会被软件拒绝,并自动关闭生产线。

(左)电子连接器引脚的CT扫描,(右)扫描数据软件分析的可视化图,可以清楚地识别出不对齐的几何形状。

以这种方式定制单个生产线的CT扫描过程,需要回答诸如生产线移动的速度有多快以及需要以多快的速度进行扫描等问题。需要从扫描中获取什么样的信息,之后将如何处理这些信息?所生产的零件的公差是多少?允许有多大的偏差?

CT扫描的非破坏性“看到”物体内部深处的能力,使得这种系统可以在许多行业的生产线上用于质量控制。该装置可以评估几乎任何材料制成的零件,无论形状有多复杂。VGinLINE可用于检测孔隙度、分层和各种其他类型的缺陷在零件的任何地方。如果需要评估零件几何变化对性能的影响程度,可以使用相关软件进行逼真的微观力学模拟或生成高质量的四面体体网格,以供第三方有限元模拟软件使用。

随着工厂自动化的不断扩大,直接在生产线上实施可靠的、可重复的质量控制的经济效益对大批量零件生产公司越来越有意义。工业CT系统和相关软件正在世界各地安装,因为越来越多的制造商决定进行技术投资,将该技术与现有生产线集成。采用在线扫描的一个重要驱动因素是数据处理速度的飞跃;在一个例子中,系统满足每个部件5秒的接触时间要求(CT扫描、分析、接受/拒绝)。

本文由Peter Davis, CT自动化经理和Jake Rickter, Pinnacle x射线解决方案的自动化专家,苏瓦尼,GA。欲了解更多信息,请访问在这里


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本文首次发表于2021年7月的《yabovip16.com杂志。

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