Integrating Dye Penetrant Testing into Automated Manufacturing Lines

גילוי פגמים משטח הוא שער קריטי בייצור רכיב מתכת בנפח גבוה. סדקים, laps ו porosity כי propagate unetected יכול להוביל לכשלים קטסטרופליים בשירות. Dye Penetrant בדיקות (DPT), בדיקה ממושכת ללא הרס בדיקה אוטומטית (NDT) שיטת ניהול מהירה, עדיין פועל עבור זיהוי הפסקות כאלה.

בדיקות Dye Penetrant עבור אוטומציה

בדיקת ⁇ מנצלת את פעולת capillary לחשוף פגמים פורצי פני השטח. a low-viscosity לוכדת נוזל סחף, בדרך כלל צבע אדום בהיר או פלורסנט בהיר, מוחל על פני השטח החלק.לאחר תקופה קבועה אשר מאפשר את החרוטה על פני השטח כהה יותר, 000 כהה יותר תחת תאורה אחורית כהה; פני השטח עודף הוא הסרת מפתח, בדרך כלל אבקה לבנה יבשה או פתרון, אז הוא כהה יותר, 000 לבן.

הפיזיקה של התהליך מטילה דרישות קפדניות עבור אוטומציה: יישום עטורה אחיד, זמן קבוע וטמפרטורה, הסרת מוחלט של פניות עודף ללא שטיפת יתר, אפילו תנוחות מפתח, תאורה מבוקרת.כל צעד חייב להיות בדיוק מוזמן ורצף, והסביבה חייבת להיות חופשיה של אור לבן ערה במהלך בדיקת UV.

עיצוב תאים אוטומטיים Dye Penetrant Testing Work Cell

תא עבודה אוטומטי של DPT מורכב מספר אזורי פונקציונליים מסודרים לאורך מסך טיפול חומרי או שולחן אינדקס רוטארי.חלק חייב לעבור דרך כל שלב ללא התערבות ידנית. להלן הם מודולי הליבה ואת שיקולי העיצוב שלהם.

הכניסה, ניקיון ותנאי מקדים

לפני יישום penetrant, משטח חלק חייב להיות חופשי של שמן, נזלת, קנה מידה, ומזהמים אחרים שיכולים לחסום כניסה חודרת לפגמים או ליצור מסיכה רקע. בשורה אוטומטית, ניקוי קורה במעלה הזרם בתחנת כביסה נפרדת - באופן חד קטיבית של אלקל או פתרון של פיזור מבוסס על פני השטח עם rinscodeing וייבוש אוויר חם.

יישום Penetrant Application

יישום עטורה אחיד מושג באמצעות עגלות רסיס מדויקות על פי מאניפל קבוע או על זרוע רובוטית שישה צירים.עבור גמmetries מורכבים עם חללים פנימיים או חורים עמוקים, מניפולציה רובוטית מבטיחה את כל משטחים רטובים. a Close-looper זרימה סגורה שולטת בלחץ ותבנית ריסוס כדי למנוע overspray או מפספסת.

(ב) [15] [13] [15] [15] [15] [15] [15] [15] [15] [15] [15] [15] [15] [15] [15] [15] [15] [15] [15] ,2192 ,2192 ,2192 ,2 ,2 ,2 .

תגית: Penetrant Removal

הסרת פני השטח פני עטורה ללא שטף זה פגמים הוא הצעד העדינה ביותר.מערכות אוטומטיות בדרך כלל להשתמש לשטוף מים או שילוב של תרסיס מים וסכין אוויר. נמוך, מחסניות בצורת מאוורר מופנה בחלק בזווית מבוקרת (בדרך כלל 45 עד 60) כדי ליצור פעולה גיליון כי רק פני השטח.

יבש

לאחר הכביסה, החלק חייב להיות יבש ביסודיות לפני יישום מפתח. תנור אוויר או מערך חום אינפרא אדום מביא את הטמפרטורה משטח חלק עד 50-70 מעלות C עבור 2-10 דקות, בהתאם להמיסה. תנור convection עם זרימת אוויר מותאמת למנוע הדבקה מחדש.מייבש הוא מוחלף עם חיישן לחות; אם נקודת היציאה גבוהה מדי, את ההפסקה להעביר עד תהליך הסידור הספציפי.

יישומים מפתחים

מפתחים יכולים להיות מיושם כמו אבקה יבשה, aerosol מבוסס מעצורים, או השעיה מבוססת מים. אבקת יבשה הוא לעתים קרובות המועדפת על אוטומציה כי זה יכול להיות מיושם על ידי תרסיס אלקטרוסטטי או מיטה נוזלית, יצירת שכבה אחידה דקה כי משפרת את הפגמים. a אבקה תרסיסים דק מדי אינו מכיל מפתח דק מדי או מעכב חומרים המבוססים על ידי פתרון, רובוט מחזיק עקבות כפולים איטיים כדי להבטיח גירוי איטי של מתכתי תיבות של סרטניים.

גילוי וגילוי

תחנת הביקורת היא בית מגורים בעל מסנן UV-A LEDs (365 nm) LEDs אור לבן. מצלמה CMOS תעשייתי עם מסנן UV-pass חיישן גבוה-gain קולט תמונות של כל חלקי השטח.מצלמה עשויה להיות רכוב באופן ישיר על גבי מערכת אופטית או gantry כדי לעקוב אחר קווי מתאר מורכבים, או חלק עשוי לסובב על תוכנה משנית, לנתח את הסימפטומים של כל פרקי הראייה של מערכת בדיקה (ברמה) או קריטריונים של 2.

(ב) [15] [13] [15] [15] [15] [15] [17] [17] [17] [17] [17] ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

בקרת תהליכים ושילוב נתונים

קו DPT אוטומטי הוא רק אמין כמו מערכת הבקרה שלה. a לוגיקה בקר (PLC) או מחשב תעשייתי לתאם את כל רצפי התחנה, לפקח על חיישנים, וגלימות תהליך עבור כל חלק. תחליפי בקרה מרכזיים כוללים: טמפרטורת פיקסלים עיפרון ורמת, לחץ ריסוס, זמן חיט, טמפרטורת מים וזרימה, טמפרטורה יבשה ואוויר, יישום, משך אור UV עבור כל אחד מהם יכול להפחית את הסיכון של מערכת הפעלה תרמית (ME) הוא יכול להפחית את יעילות כדור הארץ (לדוגמה, לדוגמה, מערכת הפעלה).

שילוב נתונים תומך גם בעקביות עבור תאימות רגולטורית.חלל, רכב, ולקוחות מגזר אנרגיה לעתים קרובות דורשים תיעוד דיגיטלי מראה כי כל חלק עבר בדיקה אוטומטית עם כל משתנה התהליך בתוך מפרט.ה- MES יכול ליצור תעודת של קונפורנס עבור ASTM E1417 או AMS 26DT.אם פגם נמצא באסיפה סופית, הנתונים המתועדים מאפשר ניתוח רגיש: האם זמן קצר מדי היה מתחת לסף סגור תהליך הייצור וסגור?

HMI וניהול אזעקה

ממשק האדם-מכונה (HMI) מציג מעמד בזמן אמת של כל תחנה, נתונים היסטוריים ו יומני אזעקה. המפעילים יכולים להציג תמונות בדיקה ולקבל החלטות אם יש צורך, אם כי יש צורך, אם כי על כל אלה יש להטמיע עם אימות ביומטרי.תהליך אזעקה אוטומטית גורם כאשר פרמטר עולה על הסובלנות שלו - למשל, אם לחץ מים יורד מתחת לנקודות, קו ותחזוקת הוא שלח התראה כדי למנוע חלקים לא מתאימים של ייצור זה או לא תקין.

אימות, Qualification ו Standards Compliance

מערכות DPT אוטומטיות חייבות להיות מאומתות להוכיח כי הן משיגות ביצועים שווים או מעולים לבדיקה ידנית.האימות מתחיל בדרך כלל עם מחקר רגישות באמצעות תקני התייחסות: לוחות בדיקה עם רוחבי סדק ידועים (למשל, 1 מיקרון, 5 מיקרון, 10n), מיקרון (מיקרון) מעובדים באמצעות קו אוטומטי של מערכת הראייה של זיהוי (POD) נמדדת כנגד פגמים מוסמכים.תהליך אימות פורמלי ל- IQ1 (מערכת ההפעלה מקסימום), כולל IQ) ו- IQ) הסמכה תפעולית (מערכת הסמכה תפעולית (D) כולל ISO (D) מאופיינת ב-IQ1, ISO (D) מאופיינת ב-49) מאופיינת ב- ISO (D) מאופיינת ב- ISO (D) מאופיינת ב-49 (D) מאופיינת ב- ISO (D) הסמכת מערכת זיהוי ידני), הסמכת מערכת הראייה של מערכת זיהוי ידני (D) ו- ISO (D) מאופיינת ב- ISO (D) הסמכת מערכת זיהוי ידני (D) ו- ISO (D) הסמכת מערכת זיהוי ידני (D) מאופיין ב- ISO (D) כולל גבולות הסמכה תפעולית (D) הסמכת מערכת זיהוי ידני (D) הסמכת מערכת זיהוי ידני), הסמכת מערכת הראייה של

מפקחים מוסמכים עדיין נדרשים לתכנות ראשונית של קריטריונים קבלה ולאימות תקופתי של ביצועי המערכת האוטומטית.עם זאת, פעם אישרה, המערכת יכולה לפעול ללא השגחה לתקופות ארוכות, עם בדיקות שגרתיות באמצעות חלק מאסטר שעובר דרך יום יומי.

(ב) [15] [15] [15] [15] [15] [15] [15] [15] [17]2 ,22417 ,91744 , ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

שיקולים אינטגרציה

מעבר למודולים הטכניים, שילוב מוצלח דורש התייחסות לגורמים סביבתיים, כלכליים וארגוניים.

טביעת רגל פיזית ושורה לייפלט

תא DPT האוטומטי יכול להכיל 50-200 מ"ר בהתאם לגודל חלק ומערכת דרךput. Conveyor חייב להיות מסונכרן עם תחנות מאצ'ינג או מתפתלות כדי להימנע מצוואר בקבוק. אזור אחסון של buffer (למשל, משדר כבידה או תור חלק) בין ייצור ובדיקה מאפשר לתא DPT לרוץ באופן עצמאי של תנודות לטווח קצר.

תחזוקה ושקיפות

קווים אוטומטיים DPT צורכים פניות, מפתח, מים, ו-UV מנורת כוח. Penetrant ומפתח הם כל הזמן reirculated וסינון; מסננים חייבים להשתנות על בסיס מתוכנן (בדרך כלל חודשי) Spray nozzles יכול clog ודורשים מדי יום בדיקות LED מכווץ לאט; מילימטר צריך למדוד אינטנסיביות שבועית ולהוביל פלט מתחת 1000 מיקרו / מרחק מערכת בדיקה מלאה.

עלויות וחזרות על השקעות

מערכת DPT אוטומטית לחלוטין עם טיפול רובוטי, בדיקת ראייה, ושילוב MES יכול לעלות בין 250,000 ל 1.5 מיליון דולר.הROI מונע על ידי חיסכון בעבודה (המכיר אחד או שניים מפקחים לשינוי, שלושה שינויים), גדל באמצעות חישוב (חלקים לשעה העולה 3-10x), ירידה בדחיית שווא ממפעילה פנויה, וחיסול של אישורי הכשרה חוזרת ועלויות ייצור גבוהות, 12 חודשים לאחר מכן, אך ניתן להצדיק את זמני טיפול מינימליים, אך ורקמותרפיים, אך ורק 12 חודשים.

ניהול והחלפת

צוות זקוק למיומנויות חדשות: מתכונים למערכת ראיית תכנות, לפרש תרשימים של בקרת תהליכים, וביצוע בעיות בפתרון ציוד אוטומטי. NDT יש גם להיות מאומן כדי להבין את ההבדלים בין פרשנות ידנית ואוטומטית – ספציפית, כי ראיית מכונה מזהה סימנים קטנים יותר באופן עקבי יותר, כך קריטריונים קבלה עשויים גם צריך החלמה. צוות חוצה תפקוד של מהנדסי ייצור, NDT מומחים, אוטומציה ו-grate ב-totators צריך לנהל את המעבר כדי למנוע התנגדות.

(ב) [15] [15] [15] [15] [15] [15] [17] ,2 [15] ,2 ,2 ,5 ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

מקרה מחקר: DPT אוטומטיים בייצור Turbine Blade

יצרנית מנוע אוויר מובילה שילבה קו עטורה אוטומטית של פלורסנט כדי לבדוק את מעבר סופר-על מבוסס ניקל 0.1% להבים טורבינות על-בסיסה של ניקל.קצב הייצור היה 200 להבים לשעה, המחייב בדיקה של משטחים מורכבים אוויריים וחורחים קירור.השורה הציגה רק שישה- axis עבור תרסיסים כל שנה, משדר הליכה דרך תחנות כביסה וייבוש, ותחנת אבטחה של 1000,000 מ"מ"ל מופעלת עם מנועה קצר של 10.

כיוונים עתידיים

ההתקדמות בדמיית דיגיטלית ובבינה מלאכותית דוחפת עוד DPT אוטומטיים.מודלים למידה עמוקה יכולים כעת לסווג סימנים עם דיוק גדול יותר מאשר אלגוריתמים המבוססים על הכלל, להבחין בין סדקים אמיתיים לבין שריטות שפירות או מגוחות פני השטח.דמיית Hyperspectral עשויה יום אחד לחסל את הצורך ב- CNCetna-intial carretions עבור תכונות תת-sur-sur-faces (co) המיועדות לבדיקות תאורה נמוכות יותר של CNC-upt-uptions-upt-upt-upreativeicicicicicicicicicicicity) ו-In-In-In-In-In-In-In-In-uption Industry.com-In-In-uption in aHD-uptions-In-In-In-uptions-uption in aly-uption in aHD-uptine-uptive Quality Quality Quality Fluortenrections-uptine-upitive Quality Quality Fluortenre-uptions-uptions-uptine-In-In-uptions-uption in aly-up-In-up-up-up-

מסקנה

בדיקה חודרת צבע לקווי ייצור אוטומטיים היא אתגר הנדסי מובנה הדורש תכנון זהיר של יישום כימי, בקרה סביבתית, ראיית מכונה ושילוב נתונים.התשלום הוא משמעותי: גבוה יותר באמצעות חישוב, רגישות עקבית, מעקב מלא, ועלויות נמוכות יותר לבדיקה.על ידי ביצוע האדריכלות המפורטת כאן - החל ממעבדת דרך אימות ותחזוקה -מניטור יכול לפרוס את רמת DPT האוטומטית העומדת בפני עצמה, כאשר סטנדרטים מתקדמים של איכות גבוהה, הוא תומך.