Nền tảng đo nội tuyến tạo ra bản sao kỹ thuật số

Đĩa phanh là một trong những bộ phận liên quan đến an toàn trên xe và phải chịu được vài triệu lần phanh mà không bị hư hại. Vì lý do này, các nhà sản xuất ô tô điện phải đảm bảo rằng các bộ phận không có bất kỳ khiếm khuyết nào, chẳng hạn như vết nứt trên vật liệu và phải có thông số kỹ thuật chặt chẽ về kích thước khi chúng được lắp vào xe để giảm thiểu rủi ro tai nạn và cải thiện tiếng ồn. hiệu suất , độ khắc nghiệt và độ rung (NHV). Tuy nhiên, cho đến nay, việc kiểm tra chất lượng đĩa phanh vẫn còn nhiều thách thức.

Bởi vì các hệ thống kiểm tra thường hoạt động với các cảm biến tiếp xúc và chỉ có thể kiểm tra một bên tại một thời điểm, nên thường cần có hai máy để kiểm tra toàn bộ, điều này làm kéo dài quá trình kiểm tra chất lượng một cách không cần thiết. Mặc dù các hệ thống kiểm tra thường được bổ sung camera ma trận, nhưng chúng chỉ đảm bảo kiểm tra 2D, nghĩa là không thể phân biệt được các vết nứt hoặc hạt bụi bề ngoài và có thể vô hại với các khuyết tật sâu hơn.

Ngược lại, nền tảng kiểm tra và đo lường ZeroTouch của DWFritz sử dụng máy quét 3D đo đĩa phanh trong một quy trình kiểm tra duy nhất chỉ kéo dài vài giây trong khi phần mềm phân tích tạo ra một bản sao kỹ thuật số dựa trên phép đo hàng triệu điểm dữ liệu. Hệ thống có thể được tích hợp trực tiếp vào dây chuyền sản xuất và có thể hoạt động mà không cần can thiệp nhiều, loại bỏ các quy trình tải và dỡ hàng tốn thời gian.

Khi các nhà sản xuất ô tô lớn như VW lên kế hoạch cho lộ trình EV của họ, phanh xe sẽ phải đáp ứng các tiêu chuẩn cao hơn nhiều. Động cơ EV cung cấp mô-men xoắn cao hơn đáng kể cho hệ truyền động, nhờ đó ô tô có khả năng tăng tốc nhanh hoặc vượt trội. Để đảm bảo an toàn cho phương tiện và người đi bộ, đĩa phanh bắt buộc phải có chất lượng vượt trội để có thể phanh được quãng đường an toàn, đây là một chỉ số quan trọng. Việc duy trì dung sai chặt chẽ hơn trong 3D cho phép sản xuất vượt trội, từ đó có được khoảng cách phanh tốt hơn và cải thiện hiệu suất NHV. Các khuyết tật bề mặt trên đĩa phanh hiện được kiểm tra bằng sự kết hợp của các công cụ kiểm tra thủ công và liên quan, điều này có thể dẫn đến sự cố về chất lượng. Do các đĩa phanh quay với tốc độ đặc biệt cao nên ngay cả những sai số hình học nhỏ nhất trên các bộ phận này cũng có thể dẫn đến rung động và tạo ra biên dạng NHV bất lợi.

Kiểm tra đĩa phanh được sử dụng để yêu cầu một số máy

Từ trước đến nay, các nhà sản xuất phải đối mặt với những thách thức lớn đối với việc kiểm tra chất lượng của đĩa phanh. Dave Mendez, tổng giám đốc kiêm phó chủ tịch bộ phận kinh doanh ZeroTouch tại DWFritz Automation cho biết : “ Cảm biến xúc giác và máy ảnh 2D thường được sử dụng để kiểm tra hình học . “ Tuy nhiên, các cảm biến cảm ứng thông thường không có khả năng kiểm tra cả hai mặt của đĩa phanh cùng một lúc.”Do đó, để thực hiện điều này, hai máy được lắp đặt cạnh nhau. Ngoài ra, các cảm biến chỉ có thể kiểm tra ngẫu nhiên các đĩa phanh bằng cách đi theo một đường tròn riêng biệt trên đĩa phanh và kiểm tra xem nó có bị lỗi vật liệu hay không. Do đó, có nguy cơ các khuyết tật bị bỏ qua, vì thiết bị kiểm tra chỉ kiểm tra một phần hạn chế của bề mặt. Điều tương tự cũng áp dụng cho lần kiểm tra tiếp theo bằng camera ma trận: Vì hệ thống kiểm tra trực quan chỉ ghi lại bề mặt ở hai chiều, nên việc kiểm tra trực quan thủ công do nhân viên quản lý chất lượng (QM) thực hiện thường vẫn cần thiết để xác định xem các lỗ rỗ, vết lõm và vết trầy xước có xuất hiện trên bề mặt không. bề mặt không đáng kể hoặc đĩa phanh phải được coi là một bộ phận bị lỗi.

Vận hành nhiều hệ thống kiểm tra cũng đòi hỏi nhiều lao động và thời gian hơn. Hiệu chuẩn vị trí của máy phải đặc biệt chính xác để phép đo các thông số như độ dày đĩa phanh hoặc độ song song của cùng một bộ phận thử nghiệm chính xác nhất có thể trên cả hệ thống và hệ thống tham chiếu bên dưới. Một hệ thống tham chiếu là hệ tọa độ cơ sở liên quan đến việc thực hiện các phép đo bộ phận. Các tính năng tham chiếu chính được sử dụng làm mốc trên nhiều máy và những tính năng này cho phép các phép đo được so khớp hoặc được hiệu chuẩn chính xác. Ngoài ra, quá trình tải và dỡ hàng thường phải được thực hiện thủ công. Cuối cùng, các máy được cung cấp cảm biến cảm ứng, camera 2D hoặc mã QR từ các nhà sản xuất khác nhau, giúp tăng gấp đôi nỗ lực,

Quy trình kiểm tra không tiếp xúc tạo ra bản sao kỹ thuật số

Vậy làm thế nào để tối ưu hóa độ chính xác của quy trình kiểm tra đồng thời giảm thời gian và công sức cần thiết? DWFritz Automation, nhà phát triển và sản xuất thiết bị có trụ sở tại Hoa Kỳ để kiểm tra không tiếp xúc tốc độ cao, tự động, đã điều chỉnh nền tảng đo lường ZeroTouch của mình dành riêng cho việc kiểm tra đĩa phanh. Hệ thống Đo lường ZeroTouch Rotational (ZTR) kiểm tra tất cả các thông số liên quan trong một quy trình kiểm tra duy nhất và có thể được tích hợp trực tiếp vào dây chuyền sản xuất với dấu chân tối ưu. Tất cả các bước của quy trình có thể được tự động hóa, bao gồm cả việc tải/dỡ bộ phận vào ZeroTouch. Đĩa phanh được nạp vào hệ thống bằng bộ nạp khí nén, hệ thống giàn hoặc bằng rô-bốt và được định vị trên bệ đo. Nền tảng này quay khi nhiều cảm biến quét đĩa phanh từ nhiều phía khác nhau trong quá trình đo. Mendez giải thích: “Để có thể kiểm tra các khuyết tật của đĩa phanh một cách chính xác nhất có thể, chúng tôi sử dụng tới 6 cảm biến không tiếp xúc được bố trí hợp lý. “Các thiết bị này quét đĩa phanh và tạo mô hình 3D chính xác đến từng micron chỉ trong vòng 20 giây, dựa trên phép đo hàng triệu điểm dữ liệu.”

Sau đó, phần mềm phân tích đã được chứng minh trong ngành sẽ biên dịch một mô hình 3D chính xác của đĩa phanh dựa trên các phép đo từ các máy quét riêng lẻ. Điều này được kiểm tra trong thời gian thực để tìm lỗi hình học hoặc khuyết tật trên bề mặt bằng cách so sánh đối tượng thử nghiệm với mô hình tham chiếu. Trong quá trình này, độ phẳng và độ song song, hoặc độ gợn sóng, được kiểm tra, và thậm chí hư hỏng sâu hơn được phát hiện một cách đáng tin cậy. Quá trình đo lường rất chính xác cũng đảm bảo rằng các hạt bụi, ví dụ, được xác định để loại bỏ sự nhầm lẫn với các khuyết tật bên ngoài, giúp giảm báo động sai. Nếu có sự khác biệt quá lớn giữa giá trị danh nghĩa và thực tế, hệ thống sẽ đưa ra cảnh báo và tự động phân loại bộ phận bị lỗi, do đó giảm xác suất lắp đặt đĩa phanh bị lỗi gần như bằng không.

Tiết kiệm không gian thông qua ít hệ thống kiểm tra hơn

Bằng cách kiểm tra tất cả các tham số quan trọng trong một thao tác và với khả năng phân tích nhiều SKU với nhiều hình dạng và kích cỡ khác nhau, ZeroTouch loại bỏ chi phí mua nhiều máy bổ sung. Các phương pháp đo thông thường sử dụng ít nhất hai hệ thống, xúc giác hoặc hệ thống khác, cũng như một hệ thống có camera ma trận. ”ZTR mang đến cho khách hàng của chúng tôi lợi tức đầu tư tốt nhất cho việc sản xuất đĩa phanh trong dây chuyền, trong khi vẫn giữ được diện tích sàn nhỏ và năng suất cao , Mendez giải thích. “Nó cũng rất phù hợp cho các ứng dụng kiểm tra ngoại tuyến, trong đó đối với các bộ phận nặng, ZTR có thể được trang bị bộ nạp/dỡ bộ phận khí nén.” Tiết kiệm thời gian cũng đáng chú ý trong quá trình vận hành, vì nhân viên chỉ phải vận hành và, nếu cần, bảo trì một hệ thống duy nhất.

Một ưu điểm khác là khả năng mắc lỗi thấp hơn và độ lặp lại cao so với các phương pháp thử nghiệm thông thường. Do ZeroTouch quét hoàn toàn bộ phận kiểm tra trong một quy trình đo, đĩa phanh không cần phải định vị lại, không giống như các hệ thống dựa vào cảm biến tiếp xúc, nhờ đó giúp tiết kiệm thời gian và giảm nguy cơ xảy ra lỗi. ”Mục tiêu của chúng tôi là phát triển một hệ thống có thể phân biệt nhanh chóng và đáng tin cậy các bộ phận không chính xác với các bộ phận được sản xuất chính xác trong một quy trình kiểm tra duy nhất, với ít nỗ lực nhất có thể cho nhà sản xuất. Chúng tôi đã thành công trong việc thực hiện điều này với nền tảng ZeroTouch Rotational Metrology, ” Mendez kết luận.

Để biết thêm thông tin: www.dwfritz.com