Témata
Reklama

Automatické testování parametrů výrobků

V současnosti se stává nutností provádět 100% výstupní kontrolu širokého spektra různých elektrických i neelektrických parametrů výrobků. Spojením měření pomocí moderních elektronických přístrojů řízených PC a vhodné automatické manipulace je možné docílit plně automatizovanou kontrolu a také archivaci výsledků měření sledovaných parametrů výrobků.

Kvalita výroby je jedním ze základních problémů, které musí výrobce vyřešit. Pro zákazníka je důležitý bezvadný výrobek a vědomí, že se může na kvalitu dodávek dlouhodobě spolehnout. Pro výrobce to znamená zajistit dostatečně spolehlivou, komplexní a dobře zdokumentovanou kontrolu procesu.
Požadavky na rozsah kontroly výroby přitom stále narůstají a dnes již často není možné řešit je řadou kontrolních pracovišť s manuální kontrolou jednotlivých parametrů. Tento přístup totiž mimo problémy s pracovní silou a mzdovými náklady přináší zejména nevypočitatelný a neřešitelný vliv "lidského faktoru". Automaticky lze určovat a kontrolovat například tyto parametry výrobků:
  • rozměry s přesností až 0,001 mm (kontaktním i bezkontaktním způsobem);
  • elektrické parametry a požadovanou elektrickou odolnost;
  • výskyt vad materiálu (magnetická, ultrazvuková a RTG defektoskopie);
  • váhu a předepsané množství, kompletnost montáže, barevné značení atd.
  • Reklama
    Reklama
    Reklama

    Měření elektrických veličin

    Pro automatické měření elektrických veličin se používají měřicí přístroje, které je možné připojit k řídicímu systému testovacího zařízení (zpravidla PC) pomocí standardního komunikačního kanálu. Cenově nejdostupnější a nejjednodušší je sériová komunikace RS232 a její průmyslové varianty (RS485 a RS422). Sériová komunikace je však pro složitější aplikace zpravidla příliš pomalá. Dostatečnou datovou propustností a přitom přijatelnou cenou disponuje sběrnice GPIB, pro níž se vyrábějí zásuvné karty do PC. Pro variabilní konfiguraci měřicích úloh se používají spínačové jednotky (skenery), kterými lze měřicí přístroje připojovat na příslušné měřicí body a tím sestavovat potřebnou topologii měřicí úlohy. Součástí skenerů jsou často i interní měřicí moduly (multimetry). Pomocí takových komplexních přístrojů je pak možné nejen konfigurovat topologii úlohy, ale provádět i potřebná měření.

    Měření rozměrů a dalších neelektrických veličin

    Metody pro automatické měření rozměrů lze podle požadavků na systém kladených vybrat z řady variant. K nejzákladnějším parametrům výběru patří požadovaný rozsah měření, nutná rychlost odečítání rozměrů (například pro dynamická měření), požadovaná přesnost, prostředí apod.
    Pro úzké rozsahy změn sledovaných rozměrů (v řádu mm) jsou k dispozici referenční měřicí čidla s přesností až 0,1(m. Absolutní hodnota rozměru se při jejich použití určuje porovnáním měření na výrobku se známým rozměrem (etalonu). Pro větší rozsahy měření jsou k dispozici absolutní i inkrementální (přírůstková) délková čidla s přesností také až 0,1(m a rotační čidla s dělením 1/40 000 obvodu i více. Tato čidla umožňují příslušný rozměr stanovit i bez vazby na etalon. Měřicí čidla lze připojit do řídicích systémů na bázi PC zpravidla pomocí speciálních zásuvných karet a rozhraní. Obecně je při měření rozměrů nutné střízlivě posoudit požadovanou přesnost měření s charakterem prostředí, kde se měření provádí. Pro měření v řádu 1(m je vhodné již zajistit tepelné ustálení výrobků a klimatizované prostředí.
    Pro defektoskopickou a jinou speciální a složitější kontrolu jsou obvykle součástí testovacího stroje samostatné subsystémy. Mohou komunikovat s hlavním řídicím systémem testovacího stroje a synchronizovat svou činnost,např. pomocí rozhraní RS232, přes digitální vstupy a výstupy PLC nebo přes síťové připojení k řídicímu PC (LAN).

    Řídicí systémy automatických testerů

    Pro jednoduché testery na základě kontroly překročení pevně daných hodnot měřených parametrů je možné použít i řídicí systémy na bázi PLC. Pro většinu komplexnějších testů a při dalších požadavcích na zpracování výsledků a archivaci dat je již zpravidla nutné použít řídicí systém na bázi standardních či průmyslových PC. Ty mají dostatečně vysoký výpočetní výkon, potřebný pro případné související výpočty, komunikaci, statistiku a archivaci měření a umožňují kvalitní vizualizace chodu zařízení a výsledků kontroly. PC také disponují standardními komunikačními kanály pro připojení potřebné měřicí techniky a dalších periferních zařízení (RS232, LPT, GPIB, USB, FireWire, LAN). Připojení do sítí LAN i WAN umožní přenos dat, archivaci, dálkovou správu a monitorování práce.

    Manipulace s výrobkem

    U automatických testovacích zařízení je jedním z problémů manipulace s výrobkem, nutná pro provedení všech potřebných testů. Obecně bývá výhodné ponechat vstupní operaci (vkládání výrobků do testovacího zařízení) vzhledem k její obtížné automatizaci jako jedinou manuální. Při vhodném řešení do procesu testování výrobku lidský faktor chyby nezanáší. Manipulace v průběhu testování a vyjímání jsou již zpravidla dobře automatizovatelné. Zvláště nutné je, aby třídění výrobků na dobré a vadné bylo prováděno automaticky, neboť zde manuální vyjímání představuje poměrně vysokou pravděpodobnost chyby. Možnost záměny je však možné vyloučit ponecháním manuálního vyjímání jen jedné skupiny, např. vadných výrobků.
    Příklad automatického testovacího zařízení
    Konkrétním příkladem automatického zařízení pro kompletní kontrolu elektrických parametrů výrobku může být tester bezkontaktních induktivních snímačů polohy, realizovaný firmou AMS, s. r. o., Praha.
    Bezkontaktní induktivní snímače polohy (bezkontaktní spínače) se vyrábějí ve velkém množství a řadě mechanických a elektrických variant pro různé použití. Snímačů nefunkčních nebo s parametry mimo povolené tolerance bývá zpravidla minimum. Pro jejich vyloučení z produkce je nutné provádět 100% výstupní kontrolu.
    Manipulace se snímači je na popisovaném testeru řešena pomocí pneumatického upínání do výměnných čelistí pro jednotlivé typy snímačů. Často dochází ke zpracování malých sérií snímačů jednoho provedení a přestavení stroje na nový typ musí být velice rychlé. Cylindrické typy snímačů se vkládají do univerzálních širokorozsahových čelistí, speciální provedení snímačů vyžadují samostatný, snadno výměnný typ čelistí.
    Vkládání snímačů a vyjímání vadných kusů je manuální, kontaktování se provádí buď pomocí připojovacího kabelu s konektorem (pro snímače s konektorem) nebo vložením vodičů snímače do automaticky otevíraných kontaktních svorek (pro snímače s kabelem). Vložené snímače se na krokovacím karuselu postupně pohybují přes jednotlivé testovací pozice k výstupu.
    Nejprve se testuje odolnost snímače proti průrazu vysokým napětím. Nastavení parametrů této zkoušky se provádí jako u všech ostatních zkoušek pomocí sběrnice GPIB. Na další pozici se provádí kompletní elektrický test snímače. Postupně se provede funkční test spínání snímače, test odolnosti proti zkratu, přepólování a další. Odměření hodnot parametrů se provádí pomocí digitálních multimetrů a čítačů. Kontrola spínací a rozpínací vzdálenosti se provádí na dalším místě pomocí přesného servosystému s vyhodnocením okamžiku přepnutí snímače. Přesnost měření spínací vzdálenosti je minimálně 0,005 mm. Na předposlední pozici karuselu se provádí automatický popis snímače pomocí laserového popisovacího zařízení. Popisovaný text a motiv je možné pro každý testovaný snímač nastavit v databázi vyráběných typů snímačů.
    Řídicí systém testovacího stroje tvoří počítač PC, vybavený pro komunikaci s měřicími přístroji sběrnicí GPIB. Stroj obsahuje pro napájení jednotlivých testovacích pozic sestavu AC a DC zdrojů s potřebným rozsahem napětí a výstupním výkonem. Test vysokým napětím se provádí pomocí speciálního VN testeru.
    Pro řízení základních pohybů stroje slouží kompaktní PLC připojený přes sběrnici RS232. Čtení identifikačních údajů o testovaných snímačích provádí obsluha pomocí ruční čtečky čárového kódu. Přečtením kódu se v testeru automaticky nastaví správný typ snímače a potřebné parametry jeho testování.
    Programové vybavení pracující pod Windows zajišťuje jednak vlastní řízení testovacího stroje, jednak práci s databází testovaných snímačů. V databázi snímačů lze nastavit topologii a parametry jednotlivých elektrických testů a limitní hodnoty jednotlivých kontrolovaných parametrů pro každý typ snímače samostatně. Obsluha může v průběhu procesu testování upravovat povolené parametry a sledovat činnost testeru na přehledné hlavní obrazovce. Chyby testování a práce zařízení jsou přehledně zobrazovány a také monitorovány do souboru. Údaje o každé testované dávce snímačů jsou samostatně zpracovány do archivního souboru. Síťové připojení řídicího systému umožňuje dálkovou správu, monitorování činnosti testovacího stroje a archivaci naměřených výsledků na příslušný datový server pro další zpracování.

    Nejen pro snímače

    Ekvivalentní řešení je možné aplikovat na širokou škálu sériově vyráběných elektronických prvků (komponent), ale také na řadu komplexnějších výrobků. Testování je možné jak z hlediska elektrických, tak samozřejmě i neelektrických parametrů, jako jsou rozměry, mechanické a jiné vady (defektoskopie), kompletnost montáže a podobně.
    Automatické měření a kontrola popsaným zařízením odstraňuje vliv obsluhy z procesu kontroly. Tím je zajištěna potřebná rychlost a zejména stabilní kvalita kontroly s veškerou potřebnou dokumentací. Toho lze využít jednak jako doklad o provedené kontrole pro odběratele, ale slouží také pro sledování kvality výroby a jako podklad pro její případné změny.
    Automatická testovací a kontrolní zařízení vyrábí a dodává podle konkrétních požadavků zákazníka firma AMS - Automatizace a měření ve strojírenství, s. r. o., Praha.
    Reklama
    Vydání #3
    Kód článku: 20322
    Datum: 13. 03. 2002
    Rubrika: Trendy / Automatizace
    Autor:
    Firmy
    Související články
    Když jde o prostor…

    Současné trendy směřují k mnohem větší míře využití elektroniky než doposud. To je hlavní, nikoliv však jediný důvod, proč se množí automatizace výroby menších zařízení, jakými jsou například mobilní telefony, tablety i ostatní elektronika. Ale nejde jen o ni, ale i o laboratoře, farmacii apod.

    Pro ergonomickou obsluhu strojů

    Optimální ergonomie je na pracovišti nezbytná. Stroje nejenže musejí splňovat bezpečnostní požadavky, ale musejí také být navrženy tak, aby jejich obsluha byla co nejsnadnější a bez námahy. Ovládací panely na strojích proto musejí být flexibilní a snadno polohovatelné prostřednictvím systémů nosných ramen.

    Inovace senzorů na veletrhu Amper 2015

    Na brněnském výstavišti proběhne ve dnech 24. až 27. března 2015 mezinárodni veletrh elektroniky Amper, na kterém představí novinky v sortimentu senzorů také společnost Micro-Epsilon.

    Související články
    Šetřete svoje síly!

    Jednou ze zásadních myšlenek vedoucích k pokroku a zvyšování produktivity je dělba práce. Specializace na různé technologie umožňuje posouvat jejich hranice.

    Reklama
    Reklama
    Reklama
    Reklama
    Související články
    Strojové učení pro senzory

    Dnes je možné nalézt mikrokontroléry (jednočipové počítače) v prakticky jakémkoli technickém zařízení počínaje pračkami až k měřičům tlaku a nositelné elektronice. Výzkumní pracovníci Fraunhoferova institutu mikroelektronických obvodů a integrovaných systémů řízení (IMS, ISŘ) vyvinuli AIfES, koncept umělé inteligence (AI) pro mikrokontroléry a senzory, který obsahuje plně nastavitelnou umělou neuronovou síť. AIfES je na platformě nezávislá knihovna pro strojové učení, kterou lze využít k realizaci samostudijní mikroelektroniky, která nevyžaduje spojení s cloudem nebo vysoce výkonným počítačem. Systém umělé inteligence určený pro senzory je schopen rozeznat rukopis a gesto, což umožňuje například zadávání vstupních dat gestem, běží-li knihovna na nositelné elektronice.

    Solární článek Amorton na Amperu

    Kromě nových technologií v oblasti automatizační techniky, elektromechanických i polovodičových relé bude společnost Panasonic na Amperu 2019 představovat amorfní křemíkový solární článek - Amorton. Tento unikátní zdroj energie s dostatečným výkonem pro napájení elektroniky nezatěžuje životní prostředí žádnými CO2 či jinými skleníkovými plyny a je tak ideální ekologickou alternativou standardních baterií.

    Harmonizace ve svařování

    Mezinárodní harmonizace norem a pravidel pro svařování je důležitá z mnoha důvodů. Primárním důvodem je skutečnost, že svařování je považováno za "zvláštní proces" (EN ISO 9001), při kterém nelze zcela zjistit jakost po skončení procesu inspekcí, ale jakost musí být sledována před i v průběhu celého procesu svařování.

    Velmi rychlá dvojčata

    SolidCAM a InventorCAM jsou jeden a tentýž CAM program integrovaný v různých CADech (SolidWorks a Autodesk Inventor), proto má smysl mluvit o obou najednou. Neliší se funkčně totiž opravdu vůbec, pouze je uživatel ovládá ve svém oblíbeném CADu.

    Nové komponenty pro stavbu strojů

    Tým fluidní techniky divize Lin-Tech společnosti Hennlich i v letošním roce představí na Mezinárodním strojírenském veletrhu v Brně řadu novinek.

    Komplexní řešení pro vysledovatelnost: Plně automatizované značení za rozumnou cenu od Brady

    Přesvědčte se, jak praktická může být integrace automatizované identifikace PCB. Podívejte se na přehlednou infografiku od společnosti Brady!

    Pomocník pro plánování výroby

    Většina lidí dnes ví, že žádná firma, která chce být konkurenceschopná, neobejde bez kvalitního ERP. Díky němu lze především řídit procesy, a to doslova všechny. Ne každý si však uvědomuje, jak velké mohou být rozdíly mezi systémy pro jednotlivé oblasti podnikání. Asi nejsofistikovanější ERP najdeme bezesporu ve výrobních firmách.

    Praktický výzkum nám dělá svět lepším

    Prof. Ing. Milan Gregor, PhD. se narodil v Prievidzi a dětství prožil v Necpaloch. Zde u příležitosti oslav 600. výročí první písemné zmínky byl v roce 2015 oceněn Cenou primátorky Prievidzy za mimořádné zásluhy v rozvoji hospodářství, vědy a techniky a šíření dobrého jména Slovenské republiky v zahraničí.

    Opřít se o silného partnera

    V dnešní době hospodářského růstu mnoho firem přemýšlí o rozšíření výroby. To se však neobejde bez úvah o tom, kde získat prostředky na nové stroje a zařízení. Řešení má jméno SGEF.

    Upínače jsou stejně důležité jako stroj nebo nástroj

    Výrobní zařízení pro třískové obrábění s nástupem CNC řízení a víceosých technologií významně změnily požadavky na složitost obrobků, řezné nástroje a v konečném důsledku také na automatizaci a robotizaci. Čemu se však často nevěnuje tolik pozornosti, jsou upínací technologie i přesto, že mohou mít zásadní vliv na výslednou kvalitu obráběného dílu, ale i na náklady.

    Reklama
    Předplatné MM

    Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

    Proč jsme nejlepší?

    • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
    • Vysoký podíl redakčního obsahu
    • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

    a mnoho dalších benefitů.

    ... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

        Předplatit