Inspection en ligne et automatisée des données de tomodensitométrie des connecteurs électroniques

L'automatisation peut produire rapidement de grandes quantités de produits, mais garantir la qualité des pièces finies est un défi crucial. Les méthodologies d'échantillonnage visuel, manuel ou périodique peuvent être imprécises, lentes ou arriver trop tard pour déclencher un arrêt de ligne en temps opportun une fois qu'une erreur de fabrication s'est produite, entraînant une forte proportion de pièces mises au rebut.

Un fabricant de connecteurs électroniques recherchait une solution automatisée pour effectuer efficacement l'inspection de 100 % de ses produits directement sur la chaîne de production. La pièce en question consistait en une petite plaque de base sur laquelle un grand nombre de broches métalliques étaient montées puis surmoulées avec du plastique. Si les broches métalliques étaient déformées ou déplacées de quelque manière que ce soit pendant la fabrication ou le processus de moulage ultérieur, l'équipement de production actuel ne pouvait pas le détecter avant que la pièce n'entre dans une machine d'insertion automatique. Le problème n'était pas le connecteur à faible coût lui-même - c'était le couplage potentiel d'un connecteur défectueux avec un autre ou même une machine bloquée à grande vitesse et l'arrêt complet de la ligne. De tels scénarios pourraient survenir si même une seule broche d'une pièce n'était pas alignée.

La solution consistait en un système de tomodensitométrie (CT) en ligne automatisé, associé à un logiciel d'analyse des données de numérisation adapté aux mesures exactes de vitesse et d'efficacité du processus de production automatisé du fabricant de connecteurs (moins de 10 secondes par pièce). Situé au point où les pièces finies émergent sur une bande transporteuse, le système scanne rapidement chaque pièce pour fournir des vues radiographiques de surface et internes du volume complet de la pièce. Ces données sont ensuite transférées (sous forme de fichier STL) vers un ordinateur à proximité chargé du logiciel d'analyse Volume Graphics VGinLINE.

Le logiciel (pré-configuré avec les macros et les paramètres du fabricant) compare la géométrie de chaque connecteur à un « maillage doré » - une adaptation de la conception CAO originale de la pièce qui prend en compte les réalités du processus de fabrication des broches - et identifie tout écart dans la structure ou l'alignement des broches du connecteur. Si une seule broche se trouve en dehors des limites de tolérance prédéterminées, l'ensemble du connecteur est rejeté par le logiciel et automatiquement retiré de la chaîne de montage.

La personnalisation du processus de tomodensitométrie pour une ligne de production individuelle de cette manière nécessite des réponses à des questions telles que la vitesse à laquelle la ligne se déplace et la vitesse à laquelle le scan doit être effectué. Quel type d'informations doit être extrait de l'analyse et que sera-t-il fait de ces informations par la suite ? Quelles sont les tolérances dans les pièces produites et quel écart est autorisé ?

La capacité de la tomodensitométrie à "voir" de manière non destructive les objets profondément à l'intérieur permet d'utiliser ce type de système pour le contrôle de la qualité sur les lignes de fabrication dans de nombreuses industries. La configuration peut évaluer des pièces fabriquées à partir de presque tous les matériaux, quelle que soit leur forme complexe. VGinLINE peut être utilisé pour détecter la porosité, le délaminage et une grande variété d'autres types de défauts n'importe où dans la pièce. S'il est nécessaire d'évaluer dans quelle mesure les variations de la géométrie de la pièce affectent les performances, un logiciel associé peut être utilisé pour effectuer une simulation micromécanique réaliste ou pour générer un maillage volumique tétraédrique de haute qualité pour une utilisation ultérieure dans un logiciel de simulation FEM tiers. /P>

Alors que l'automatisation des usines continue de se développer, l'économie de la mise en œuvre d'un contrôle qualité fiable et reproductible directement sur la chaîne de fabrication prend de plus en plus de sens pour les entreprises de production de pièces à grand volume. Les systèmes CT industriels et les logiciels associés sont installés partout dans le monde alors que de plus en plus de fabricants décident d'investir techniquement pour intégrer cette technologie aux lignes de production existantes. Un facteur important pour l'adoption de la numérisation en ligne est le bond en avant des vitesses de traitement des données ; dans un cas, un système respecte une exigence de temps de tact de 5 secondes par pièce (scanner, analyser, accepter/rejeter).

Cet article a été écrit par Peter Davis, CT Automation Manager et Jake Rickter, Automation Specialist chez Pinnacle X-Ray Solutions, Suwanee, GA. Pour plus d'informations, rendez-vous ici .