Автоматизированная встроенная КТ-инспекция для 100% качественного контроля электронных разъемов

Автоматизация позволяет производить большие объемы продукции быстро, но обеспечение качества конечных деталей — критическая задача. Визуальные, ручные или периодические методы выборки могут быть неточными, медленными или приходить слишком поздно, чтобы вовремя остановить линию после возникновения производственной ошибки, что приводит к высокому проценту брака.

Производитель электронных разъемов искал автоматизированное решение для эффективной инспекции 100% продукции прямо на производственной линии. Деталь состояла из небольшой базовой пластины, на которой было смонтировано большое количество металлических контактов, а затем перелитая пластиком. Если металлические контакты были деформированы или смещены во время производства или последующего процесса литья, текущее производственное оборудование не могло обнаружить это до попадания детали в автоматическую вставочную машину. Проблема не в дешевом разъеме — в возможном сцеплении дефектного разъема с другим или даже заклинивании высокоскоростной машины и полной остановке линии. Такие сценарии могли возникнуть, если даже один контакт на одной детали был выровнен неправильно.

Решением стала автоматизированная встроенная система компьютерной томографии (КТ), связанная с программным обеспечением для анализа данных сканирования, адаптированным к точным показателям скорости и эффективности автоматизированного производственного процесса производителя разъемов (менее 10 секунд на деталь). Расположенная в точке, где готовые детали выходят на конвейерной ленте, система быстро КТ-сканирует каждую деталь, предоставляя как поверхностные, так и внутренние рентгеновские представления полного объема детали. Эти данные затем передаются (как STL-файл) на ближайший компьютер с загруженным программным обеспечением Volume Graphics VGinLINE для анализа.

Программное обеспечение (предварительно настроенное с макросами и параметрами производителя) сравнивает геометрию каждого разъема с «эталонной сеткой» — адаптацией от исходного CAD-дизайна детали, учитывающей реальности процесса производства контактов — и выявляет любые отклонения в структуре или выравнивании контактов разъема. Если хотя бы один контакт находится за пределами заранее заданных пределов допуска, весь разъем отвергается программным обеспечением и автоматически удаляется с конвейера.

Настройка КТ-сканирования для конкретной производственной линии требует ответов на вопросы: как быстро движется линия и как быстро должно быть сканирование? Какую информацию нужно извлечь из скана и что с ней делать потом? Каковы допуски в производимых деталях и какая вариация допустима?

Способность КТ-сканирования неразрушающе «видеть» глубоко внутри объектов позволяет использовать такие системы для контроля качества на производственных линиях во многих отраслях. Установка может оценивать детали из почти любого материала, как бы сложной ни была форма. VGinLINE можно использовать для обнаружения пористости, расслоения и множества других типов дефектов в любой части детали. Если требуется оценить, как вариации геометрии детали влияют на производительность, связанное ПО может использоваться для реалистичной микромеханической симуляции или генерации высококачественной тетраэдрической объемной сетки для дальнейшего использования в стороннем FEM-ПО для симуляции.

По мере расширения автоматизации заводов экономика внедрения надежного, повторяемого контроля качества прямо на производственной линии все больше привлекает компании по массовому производству деталей. Промышленные КТ-системы и ассоциированное ПО устанавливаются по всему миру, так как больше производителей решают сделать технические инвестиции для интеграции этой технологии с существующими линиями. Значительным драйвером внедрения встроенного сканирования является скачок скоростей обработки данных; в одном случае система выполняет требование такт-тайма 5 секунд на деталь (КТ-скан, анализ, принятие/отклонение).

Эта статья написана Питером Дэвисом, менеджером по автоматизации КТ, и Джейком Риктером, специалистом по автоматизации в Pinnacle X-Ray Solutions, Suwanee, GA. Для получения дополнительной информации посетите здесь .