Chức năng phần mềm đo lường thích ứng CT xác định lỗi lò xo của dụng cụ

Trong các thị trường sản xuất khuôn mẫu và ép phun cạnh tranh, nơi mà giá cả chặt chẽ và tỷ suất lợi nhuận hẹp là tiêu chuẩn, thì chất lượng cuối cùng là yếu tố phân biệt nhà sản xuất với những nhà sản xuất khác. Các khuôn mẫu phải hoàn hảo và các bộ phận có thông số kỹ thuật chính xác được làm từ chúng phải được giao đúng hạn và không bị chậm trễ trong sản xuất.

Nghe có vẻ đơn giản, nhưng thực sự hiểu tất cả các nguồn gốc của biến thể bộ phận cơ bản thì không. Tuy nhiên, việc quản lý sự thay đổi sẽ luôn tiết kiệm thời gian, tiền bạc và tăng cường niềm tin của khách hàng. F. & G. Hachtel ở Aalen, Đức, sử dụng phân tích Chụp cắt lớp vi tính (CT) để dự đoán, đo lường và kiểm soát sự biến đổi, biến dạng và lỗi luyện kim. Phần mềm này được sử dụng để kiểm tra bộ phận trong quá trình và cuối cùng cũng như tự động hóa sản xuất.

Vượt qua bài học

Hachtel vận hành một văn phòng đa dịch vụ về ép phun, chế tạo khuôn mẫu, CT và sản xuất phụ gia. Nhánh ép phun chuyên về các quy trình phức tạp và các bộ phận và vật liệu đa thành phần. Ở đây, tự động hóa dụng cụ rất quan trọng bởi vì các công cụ lắp ráp sẽ trực tiếp ghép nối bộ phận với nhau khi nó rời khỏi khuôn. Khách hàng chủ yếu ở các thiết bị gia dụng, điện tử và ô tô. Yêu cầu chất lượng bộ phận chính xác – và đạt được với sự trợ giúp của phân tích phần mềm CT.

Các nhà sản xuất khác đang đối mặt với nhu cầu và thách thức tương tự của khách hàng có thể được hưởng lợi từ tình huống của nhà cung cấp mà Hachtel gặp phải đã cho phép Hachtel thử nghiệm đầy đủ các giải pháp kiểm tra của mình.

thuần hóa mùa xuân

Gần đây, Hachtel đã nhận được một lô lớn lò xo dụng cụ bị lỗi. Hệ thống kiểm tra của nó, dựa trên phần mềm từ Volume Graphics , đã xác định được vấn đề ngay lập tức. Do khả năng kiểm tra tự động của phần mềm, người ta quyết định rằng thay vì từ chối toàn bộ lô hàng, sẽ tốt hơn và thử nghiệm, sử dụng chức năng mẫu đo lường thích ứng của phần mềm để xác định và lưu bất kỳ bộ phận tốt nào có thể còn sót lại trong quá trình sản xuất nhiều.

Các mẫu đo lường thích ứng theo dõi hình dạng của các bộ phận bị biến dạng dựa trên mô hình CAD danh nghĩa, dạng lưới hoặc cấu hình bộ phận lý tưởng có được từ quá trình quét CT. Với các mẫu đo lường thích ứng, có thể tạo kế hoạch đo lường cho cả những bộ phận bị biến dạng mạnh bằng cách sử dụng các bộ dữ liệu này hoặc dữ liệu đã nhập qua tệp thông tin sản xuất sản phẩm (PMI). Các điểm đo được đặt tại các vị trí tối ưu trên chi tiết thực tế và hoàn toàn tuân theo hình dạng méo mó, cho phép phân tích và sau đó chấp nhận hoặc từ chối.

Các lò xo được khảm cho quy trình ép phun và có một đầu nhựa ở một đầu. Bởi vì Hachtel có hàng trăm nghìn lò xo như vậy, nên quy trình sản xuất công cụ của họ được tự động hóa ở mức độ cần thiết. Một hệ thống định vị đặt từng lò xo riêng lẻ trên một tấm chuyển đổi mà từ đó một tay cầm sẽ lấy một bộ lò xo và tải chúng vào dụng cụ đúc. Các bước này là những thời điểm quan trọng trong quy trình – nếu lò xo rơi ra khỏi tấm xử lý hoặc tấm chuyển, máy sẽ dừng và quá trình sản xuất sẽ dừng lại. Trong trường hợp tốt nhất, sự kiện này chỉ cần một chút tương tác của con người để thay thế lò xo. Trong trường hợp xấu nhất, khuôn cần được làm sạch do nhựa bị đẩy ra khỏi hình dạng đã định và bị vón lại.

Để giảm tỷ lệ thời gian ngừng hoạt động định kỳ, có khả năng gây tốn kém, Hachtel quyết định kiểm soát tất cả lò xo khi đến nơi và sử dụng hoạt động kiểm tra như một công cụ hỗ trợ quyết định liệu lò xo có bị từ chối hay liệu chúng có hoạt động và có thể được xử lý hay không. Việc nhận được một lô hàng lò xo hầu hết đã bị biến dạng đã đưa phần mềm kiểm tra CT và các chức năng xử lý liên quan vào một 'bài kiểm tra căng thẳng', một công ty cảm thấy sẽ có lợi nếu được nghiên cứu thêm.

Kiểm tra CT thông thường thường sử dụng thiết kế 3D cổ điển với các kích thước được xác định làm cơ sở để so sánh. Tuy nhiên, ngay cả lò xo thông thường cũng hiếm khi khớp hoàn hảo với mô hình CAD ban đầu và hình dạng lò xo có thể dao động giữa các lô riêng lẻ. Điều này làm cho quá trình thiết lập đầu tiên chuyển các mẫu đo lường từ mô hình CAD và thậm chí từ các lò xo phù hợp có sẵn trở nên khó quản lý và tốn thời gian.

Tuy nhiên, quá trình căn chỉnh trước cần thiết rất dễ tự động hóa và tất cả các mẫu đều được căn chỉnh trước theo một macro. Việc chuyển mẫu đo lường ban đầu cần kiểm tra riêng lẻ từng mẫu và điều chỉnh lại một số yếu tố hình học. Hachtel đã sớm cố gắng sử dụng các máy đo tọa độ cục bộ (CMM) để hỗ trợ lắp chính xác, nhưng điều này làm tăng độ phức tạp của quy trình tạo mẫu và chỉ hỗ trợ một chút với các bộ phận bị biến dạng. Một số lò xo quá méo để có thể lắp vào dễ dàng.

Tuy nhiên, với mẫu đo lường thích ứng hoàn toàn tự động, Hachtel có thể bỏ qua bước căn chỉnh trước và không phải thực hiện bất kỳ thao tác điều chỉnh lại các yếu tố hình học nào. Thật vậy, sau khi áp dụng mẫu đo lường, nhóm có thể lấy các tính năng và hình học mục tiêu và tạo 'đăng ký' các hình dạng bộ phận chính xác. Giờ đây, việc đăng ký, dựa trên hệ thống dữ liệu đã lưu bao gồm sự biến dạng của các bộ phận, đã được đề cập trong quá trình chuyển giao. Điều này cho phép các mẫu đo lường mỏng hơn và ít phức tạp hơn.

Tiết kiệm thời gian và tài nguyên

Toàn bộ quy trình kiểm tra CT không tự động mỗi mùa xuân trước đây là giai đoạn chuẩn bị kéo dài hai phút. Quá trình tính toán căn chỉnh trước mất thêm ba phút nữa. Việc sao chép mẫu đo lường chỉ mất 15 giây và việc điều chỉnh lại thủ công các phần tử mất thêm năm phút nữa. Cách tiếp cận cổ điển có nghĩa là 10 phút cho mỗi phần, trong đó nửa sau là công việc thủ công với chi phí lao động không cần thiết.

Khi sử dụng mẫu đo lường thích ứng tự động, quá trình này vẫn bao gồm hai phút chuẩn bị. Quá trình chuyển mẫu mất khoảng năm phút cho mỗi phần. Điều này hoàn toàn tiết kiệm khoảng ba phút cho mỗi mẫu. Tuy nhiên, lợi ích vượt quá khoản tiết kiệm thời gian ba phút này vì quy trình chạy tự động và không cần chú ý hoặc điều chỉnh thêm. Vì vậy, đối với các cửa hàng dụng cụ và sản xuất, phương pháp này cho phép tự động hóa toàn bộ các nhiệm vụ đo lường một cách hiệu quả, một số nhiệm vụ trước đây cần được thực hiện thủ công.

Trong trường hợp số lượng lớn lò xo bị biến dạng được vận chuyển đến Hachtel, một số lò xo đã được lưu lại và đáp ứng nhu cầu sản xuất. Hệ thống này đã chứng tỏ bản thân không chỉ đối với việc kiểm tra sản xuất thông thường mà trong tình huống này còn rất hiệu quả đối với những thời điểm khủng hoảng bất ngờ.

Kiểm tra CT tự động giúp tiết kiệm thời gian, nguồn lực và duy trì sự hài lòng của khách hàng. Hơn nữa, nó cung cấp cái nhìn sâu sắc vô song về các nguồn biến thể và chất lượng luyện kim.

Bài viết này được đóng góp bởi Kamil David Szepanski, Trưởng phòng Phát triển Công nghệ và Phát triển Sản phẩm CT&AM, F. & G. Hachtel