Doğru Çap Ölçümü ile Yüksek Hızlı Topak Daralması Tespiti

Bay Craig Girdwood, Bay Max Fondyga
Taymer International Inc., Markham, Ontario, Kanada, +1-905-479-2614

Özet

Taymer'ın yumru ve boyun düşmesi (ZT) tespit sistemi Hassas çap ölçümü, üreticilerin yüksek hızlı üretim ortamlarında ürün çaplarını incelemelerine ve kaydetmelerine olanak tanıyan bir araçtır. Çekme kuleleri ve tel çekme hatlarında fiber optik kablo üretimi gibi yüksek hızlı uygulamalar için uygundur. Bu üretim hatlarının son derece yüksek hat hızları nedeniyle, önceki inceleme teknolojileri yeterli çap ölçümü ve topak ve boyun düşmesi tespiti sağlamada zorluk çekiyordu. ZT sistemi, ürün uzunluğunun %100'ü boyunca 3000 m/dak'ya varan hızlarda çap ölçümü ve çap kusuru tespiti sağlar. Sistem ayrıca tüm kusurların görüntülerini kaydederek operatörlerin ve mühendislerin kusurları doğrulamasını sağlar. Bu teknoloji, ürün kalitesini artırır ve üreticilerin kusurlu ürünlerin müşterilere ulaşmasını engellemesine olanak tanır.

Giriş

Artan internet trafiği ve internet hızı, fiber optik kablo talebinde keskin bir artışa neden oluyor. Bu talebi karşılayabilmek için üreticilerin sürekli artan miktarlarda fiber üretmesi gerekiyor. Çap, fiber için kritik bir faktördür, çünkü küçük değişiklikler bile yapısal arızalara ve/veya sinyal kaybına neden olabilir. Bu nedenle, çapı sürekli ölçmek ve çap kusurlarını tespit etmek gerekir. Ancak, çekme kulelerinin yüksek üretim hızları (dakikada birkaç bin metreye kadar) mevcut denetim teknolojilerinin çoğu için bir zorluk teşkil ederek inovasyonu gerekli kılmaktadır.

Tel çekme, inşaat demiri, yay, ataç ve belki de en önemlisi elektrik teli üretimi de dahil olmak üzere çok çeşitli uygulamalar için tel üretmek amacıyla kullanılır. Bu da büyüyen bir sektördür, benzer bir talep artışı yaşar ve üretilen telin istenen ölçüye uygunluğunu doğrulamak için karşılaştırılabilir çap denetimi gerektirir. Tel çekme uygulamalarının hızları, çekme kulelerinin hızlarına ulaşabilir, hatta geçebilir; dakikada birkaç bin metreye kadar çıkabilir.

Taymer'ın ZT teknolojisi, bu yüksek hızlı uygulamalar için çap kusurlarının görüntülerini ölçmek ve kaydetmek üzere özel olarak tasarlanmış tek sistemdir. 1 mikron kadar küçük çap kusurlarını 3000 m/dak'ya varan hızlarda tespit edebilir ve bu hızlarda ürün uzunluğunun %100'ünü tarayabilir. Sistem ayrıca, tespit edilen tüm kusurların gerçek görüntülerini kaydederek, mühendis veya operatörün tüm kusurları incelemesine ve kusurların nedenlerini anlayıp hedefleyerek ürün kalitesini iyileştirmesine olanak tanır.

Kusur görüntülerine ek olarak, tüm ürün serisinin çap ölçümleri, çap kusuru bilgilerinin kaydıyla birlikte bir veritabanına kaydedilir. Kusur bilgileri, kusurun boyutunu ve ürün üzerindeki konumunu içerir. Bu sayede, üretim tamamlandıktan sonra operatörler kusurları hızla tespit edebilir.

Bu sayede ZT sistemi, müşterilere hatalı ürün gönderilmesini önleyerek ve zaman içinde ürün kalitesini iyileştirerek hem anında hem de uzun vadeli faydalar sunar. Ayrıca mevcut üretim hatlarına kolayca entegre edilebilir veya yeni hatlara entegre edilebilir. Işıkların kullanım ömrü 50,000 saati aşabilir ve bunlar tek sarf malzemesidir.

Mevcut Baskı İnceleme Teknikleri ve Sınırlamaları

Lazer Muayene Ölçeri

Lazer ölçüm cihazı, yuvarlak ürünlerde çap kusurlarını incelemenin en yaygın yöntemidir. Bu makineler, çapı çok hassas bir şekilde ölçmek ve topakları ve/veya boyun çökmelerini sınıflandırmak için lazer/gölge teknolojisini kullanır. Ancak, bir kusur bildirildikten sonra, geri sarma hattı dışında kusuru doğrulamanın bir yolu yoktur. Bu durum, toz veya su damlacıklarından (örneğin) kaynaklanan yanlış pozitif sonuçlara yol açabilir ve bu da ürünün gereksiz yere hurdaya ayrılmasına veya yeniden işlenmesine neden olabilir. Ayrıca, çoğu lazer ölçüm cihazının düşük tarama hızı, ürün yüksek hat hızında hareket ederken birçok küçük ve orta büyüklükteki kusurun tespit edilememesine neden olur. Lazer ölçüm cihazları ayrıca şeffaf malzemelerin çapını ölçmekte de zorluk çekebilir.

Önceki Görüntü Sistemleri

Önceki nesil görüntü tabanlı çap sistemleri, lazer ölçüm cihazlarının birçok eksikliğini telafi ediyordu. Kusurların görüntülerini kaydetme olanağı sunarak düzeltilmemiş hatalı kusurların azaltılmasını ve hurdaya ayrılma ve yeniden işlemenin önlenmesini sağlıyorlardı. Ancak, işleme ve çözünürlük sınırlamaları nedeniyle yüksek hızlarda çapı doğru bir şekilde ölçmede benzer zorluklarla karşılaşıyorlardı.

Makine Görüntüleme Denetim Sistemi

Optik Mekanik Tasarım

ZT sistemi, keskin hatlı bir ürün kenarı oluşturmak için yoğun LED arka aydınlatma kullanır. Ürüne dik konumlandırılmış yüksek hızlı bir kamera, ürünün tüm genişliğinin görüntülerini 3000 m/dak'ya varan hızlarda sürekli olarak yakalar.

Özel optik lensler, ürünün kameranın görüş alanı içinde kaldığı sürece boyut değiştirmemesini sağlar. Ürünün olası titreşimleri, yakalanan görüntüleri sabitlemek için görüntü işleme yazılımı kullanılarak yönetilir.

Görüntü tutarlılığını sağlamak ve ortam aydınlatmasının çalışmayı etkilemesini önlemek için ZT sistemi, aydınlatma ve kamera için bir muhafaza içerir.

Görüntüler alındıktan sonra, görüntüleri işlemek, çapı ölçmek ve yumrular, boyun çökmeleri ve çap değişiklikleri gibi çap kusurlarını taramak için gelişmiş bir algoritma kullanılır.

ZT sistemi tarafından bir arıza tespit edilirse, operatör bir alarmla bilgilendirilir ve arızanın gerçek görüntüsüyle birlikte bir hata raporu kaydedilir. Arıza ayrıca, operatörün onaylaması veya reddetmesi için ekranda görüntülenir.

Kalite Güvencesini İyileştirme

Herhangi bir yüksek hızlı uygulama için uygundur

Taymer'in yüksek hızlı çap ölçüm sistemi, makine görüşü kullandığından, çıplak tel, optik fiber, boru, tüp, kılıflı tel ve daha fazlası dahil olmak üzere her türlü yuvarlak üründeki çap kusurlarını taramak için uygundur. Benzersiz tarama algoritması ve özel optik donanımı sayesinde, çap kusurlarını tespit etmenin en kapsamlı yöntemidir. Bu çap ölçüm teknolojisi, şu anda ürünü 1 mikron hassasiyetle hassas bir şekilde ölçmek üzere tasarlanmıştır.

Arıza Sıklığını Azaltın

Sistem, operatöre güncel ürün görsellerinin yanı sıra hem en son çap kusurunu hem de mevcut kablo çapını görüntüleyebilir. Bu sürekli gerçek zamanlı bilgi akışı (özellikle arıza verileri), operatörün çap kusurlarının nedenlerini belirlemesine olanak tanır. Bir kusurun ne zaman ve nasıl oluştuğunun belirlenmesi, teknik personelin kusurların temel nedenini öğrenmesini ve oluşumlarını azaltmasını sağlar.

Kalite güvencesi

ZT sistemi, ürünün çapını sürekli olarak izler. Ölçümler ve kusur bilgileri daha sonra analiz edilmek üzere kaydedilebilir. Topaklanma ve boyun bükme gibi çap kusurlarının görüntüleri alınır ve kalite raporlarında kullanılmak üzere sabit diske kaydedilir. ZT sisteminin ekranı, mühendislik ve üretim yöneticilerinin kusuru ürünün kendisinde görmek zorunda kalmadan olası kusurları incelemelerini kolaylaştırarak önemli ölçüde zaman tasarrufu sağlar. Kusur görüntüleri konum bilgileriyle birlikte kaydedilerek, operatörlerin daha fazla işlem yapılmadan veya ürün sahada arızalanmadan önce kusurları hızla bulup gidermelerine olanak tanır.

Sınırlamalar

ZT sisteminin birkaç sınırlaması vardır.

• Günümüz üretim hatları alan kullanımını en üst düzeye çıkarırken, çevrimiçi ek ekipman kurulumu endişe verici olabilir. ZT, mevcut alanı en iyi şekilde kullanmak için standını ve kamera kutusunu değiştirebilir ve hatta ek esneklik sağlamak için farklı yönlerde kurulabilir.
• Sistemin kamerası yüzeye bakarken, su damlacıkları/yağ/toz parçacıkları ürünün geometrisini etkileyecek ve çap ölçümlerini etkileyecektir. Genellikle bu sorun, iyi yerleştirilmiş bir hava temizleme cihazıyla giderilebilir. Alternatif olarak, sistem hassasiyeti azaltılabilir ve bu da bazı küçük kusurların filtreden geçmesine neden olabilir.

Test Sonuçları

ZT sistemi, dünya çapında çok sayıda yüksek hızlı üretim alanında (örneğin çekme kuleleri) test edilmiştir. Aşağıdaki görüntüler, dakikada birkaç yüz metreden birkaç bin metreye kadar değişen üretim hızlarında hatlardaki gerçek arızaların görüntüleridir.

Şekil 1, ZT sisteminden kaydedilen bir kusur görüntüsünün, aynı kusurun mikroskop görüntüsüyle karşılaştırılmasını göstermektedir.
Şekil 2'de bir çap kusurunun örnek görüntüsü gösterilmektedir.