Aktuální vydání

celé číslo

10

2017

Systémy pro řízení výroby, PLM, SCADA

celé číslo

Detekce vad výlisku

Díly lisované z plechu jsou v současné době základem samonosných konstrukcí nejen v automobilovém průmyslu. Proto nesmí být jejich pevnost snížena zeslabenými místy, namožením a prasklinami, které mohou vzniknout při lisování.

Moderní softwarové systémy CAD dokážou simulovat namáhání plechu v lisovací formě a predikovat kritická místa. Umožňují tak využívat materiál až na hranici jeho pevnostních parametrů a ušetřit při hromadné výrobě obrovské náklady. Předpokladem je ovšem výroba z naprosto bezchybného materiálu, neboť i malá nehomogenita může způsobit kritický defekt výlisku. Proto bývá kontrola kritických míst hotového výlisku nezbytnou součástí operace lisování.

Společnost FCC průmyslové systémy se detekcí vad výlisků zabývá již delší dobu a vyvinula pro tento účel několik detekčních metod. Dodává např. i systémy, které kontrolují nejkritičtější ohyby kamerami vestavěnými přímo v lisovací formě.

Pro dodatečnou kontrolu vyvinula skenovací hlavu určenou k montáži na robot, kterou lze hledat defekty v téměř libovolném místě hotového výlisku. Robotická kontrola je zařazena za lisovací linku a může být naprogramována na detekci vad, které nelze z technických důvodů kontrolovat kamerou vestavěnou ve formě nebo které se objevují v souvislosti s použitím různých šarží plechu, opotřebení formy a dalších vlivů.

Hlava pracuje na principu optické triangulace. Sestava zdrojového laseru, vysokorychlostní kamery a vyhodnocovacího softwaru je optimalizována pro hledání vad, které vznikají při porušení homogenity plechu při lisování. Tato optimalizace umožňuje hledat poruchy povrchu o hloubce pod 100 μm.

Šíře záběru hlavy (šíře skenovaného pruhu povrchu) je přibližně 20 mm při běžné výšce hlavy nad povrchem 180 mm. Hlava spolehlivě skenuje až do rychlosti přejezdu 6 m/s. Touto rychlostí stačí přejet nad místem možné vady.

Skenovaná plocha bývá málokdy rovinná; k namožení a popraskání plechu dochází obvykle v ohybech. Hlava dokáže skenovat úžlabiny i vyduté plochy, jsou-li přístupné pro laserový paprsek. Nemusí sledovat přesnou trajektorii a ani doporučená výška 180 mm nad povrchem není kritická. Rychlost skenu může být téměř libovolná. Po­užitá metoda také z principu vylučuje chyby vzniklé ušpiněním povrchu výlisku olejem, lubrikantem nebo jinou nečistotou. Tyto vlastnosti podstatně usnadňují programování robotu, který hlavu nad kontrolovaným výliskem přemisťuje.

Skenovací hlava najde uplatnění hlavně v automobilovém průmyslu, při lisování velkých dílů automobilové karoserie. Robotická kontrola na výstupu lisovací linky vhodně doplňuje kontrolu namoženin prováděnou přímo v lisu a zajišťuje maximální kvalitu vyrobeného výlisku. Společnost FCC průmyslové systémy dále pracuje na kompletním robotickém systému, který podle modelu výrobku sám stanoví měřicí plán přejezdů robotu na základě automatického výpočtu nekolizní trajektorie mezi kritickými místy možných defektů.

Kontrola povrchů je jednou z priorit aplikovaného výzkumu a vývoje společnosti FCC průmyslové systémy. Na využití nových metod skenování spolupracuje s institutem CIIRC a Fakultou elektrotechniky ČVUT v Praze.

Otto Havle, FCC průmyslové systémy s. r. o.

Obr. 1. Skenovací hlava zařízení na kontrolu plechových výlisků za lisovací linkou