После нанесения клея или герметика изделие часто сразу закрывается второй деталью. Разрыв, смещение или недостаточный объем становятся невидимыми, а проблема проявляется позже в виде утечки, слабого соединения или попадания влаги.
Поэтому контроль размещают между дозированием и сборкой. Камера проверяет траекторию и непрерывность, профильный датчик измеряет сечение, а система связывает результат с рецептом, параметрами дозатора и конкретным изделием.
Какие дефекты нужно находить
Свежий валик может отличаться от заданного несколькими способами:
- полный разрыв или короткий пропуск;
- смещение относительно требуемой траектории;
- слишком узкий или широкий участок;
- недостаточная или избыточная высота;
- локальный наплыв, сужение или расплывание;
- пузырь, кратер или неоднородность поверхности;
- материал за пределами разрешенной зоны;
- загрязнение детали рядом с швом.
Для герметизации особенно важна непрерывность. Для конструкционного клея дополнительно контролируется количество материала и положение относительно зоны соединения. Критерии зависят от технологии изделия.
Что дает обычная камера
2D-камера видит валик как область на поверхности. Если материал отличается по цвету или яркости, программа находит его границы и сравнивает с эталонной траекторией.
Так проверяются наличие, разрывы, смещение и видимая ширина. Система строит центральную линию, измеряет расстояние до разрешенного коридора и выделяет участки, где валик пропал или вышел за пределы.
Камера также обнаруживает крупные капли и загрязнение рядом. Для каждой зоны задается допустимая форма, поскольку на повороте и в месте начала дозирования валик может выглядеть иначе, чем на прямом участке.
Общие требования к камерам, объективам и освещению собраны на странице про визуальные датчики для производства.
Граница двухмерного изображения
Широкий валик может быть слишком низким, а узкий - иметь достаточную площадь сечения. На плоском изображении эти ситуации выглядят похожими. Цвет материала также меняется из-за блика, влажности и поверхности детали.
Прозрачный герметик на блестящем металле или серый материал на сером корпусе дает слабый контраст. Освещение улучшает изображение, но не добавляет прямого измерения высоты.
Если технологическое требование включает объем, высоту или площадь сечения, применяется 3D-датчик. 2D при этом может дополнять его контролем загрязнений и общего положения.
Как измеряется профиль валика
Лазерный профилометр проводит линию поперек траектории и получает сечение поверхности. На нем видны основание детали и выступающий материал.
Программа рассчитывает ширину, максимальную высоту и площадь сечения. Последовательные профили вдоль движения дают значения по всей траектории и показывают локальные разрывы или изменение формы.
Если известен шаг между профилями, площадь сечения используется для оценки нанесенного объема. Такой результат точнее описывает количество материала, чем одна ширина.
Варианты профильных и 3D-датчиков представлены на странице измерительных систем для производства.
Полнопольное 3D-изображение
Для компактной детали 3D-камера может получить карту всей области за один цикл. Она измеряет форму валика, а одновременно проверяет наличие других компонентов и поверхность основания.
Полнопольный подход полезен для замкнутого контура сложной формы, где деталь останавливается после дозирования. Для длинной траектории на крупном изделии эффективнее датчик, который следует за соплом или сканирует изделие по участкам.
Разрешение выбирается по минимальному разрыву и допустимому изменению сечения. Размер поля зрения должен сохранять нужную детализацию по всей контролируемой зоне.
Где разместить датчик
Самая ранняя точка находится сразу за дозирующим соплом. Датчик следует по той же траектории и контролирует материал почти одновременно с нанесением. При отклонении робот или дозатор может остановиться до завершения детали.
Отдельная станция после нанесения получает весь контур и принимает итоговое решение перед сборкой. Она удобна для нескольких ракурсов и проверки детали в фиксированном положении.
Время между дозированием и измерением фиксируется. Материал может растекаться, оседать или покрываться пленкой, поэтому сравнивать детали следует в одинаковом состоянии.
Почему важно проверить шов до закрытия
После установки второй детали оптика больше не видит валик. Косвенные признаки процесса не подтверждают, что материал действительно лег по всей траектории.
Контроль до закрытия позволяет остановить сборку, удалить материал и повторить операцию по утвержденной процедуре либо направить изделие на разбор. Следующий этап получает только подтвержденную деталь.
Общий процесс проверки компонентов и операций рассмотрен в статье как контролировать сборку изделия. Контроль валика становится обязательной точкой маршрута перед скрытием соединения.
Как задается траектория
Рецепт содержит ожидаемую центральную линию и допустимый коридор. Для прямых участков, радиусов, углов, начала и окончания могут действовать разные ограничения.
Перед измерением система находит положение детали по базовым признакам и переносит траекторию в фактические координаты. Это компенсирует допустимое смещение в оснастке, но не скрывает ошибку самого нанесения.
Если деталь установлена вне рабочего диапазона, формируется ошибка позиции. Она отделяется от дефекта клея и направляется на исправление установки.
Начало и конец валика
В замкнутом контуре начало и конец должны перекрываться по технологическому правилу. Недостаточное перекрытие оставляет канал, а избыточное создает наплыв.
Рецепт выделяет эту область отдельно и проверяет длину перекрытия, ширину и объем. Для незамкнутой траектории контролируется положение обоих концов относительно функциональной зоны.
Если дозирование начинается после разгона или заканчивается с задержкой, отклонение будет повторяться в одной координате. Статистика помогает скорректировать управление клапаном и движением.
Свежий и блестящий материал
Мокрая поверхность дает блики, которые меняются от кадра к кадру. Цвет и вязкость также зависят от партии, температуры и времени после смешивания.
Для 2D-съемки подбираются рассеянный свет, поляризация и ракурс. Для профильного измерения проверяется устойчивость лазерного сигнала на материале и основании. Иногда сочетание нескольких экспозиций дает более надежные границы.
Пилот включает реальные крайние состояния: свежий материал, разные партии, минимальную и максимальную температуру процесса, чистое и допустимо загрязненное основание.
Процессные сигналы дозатора
Оптический результат дополняют параметры оборудования: давление, расход, температура, скорость движения, положение сопла, состояние клапана и остаток материала.
Эти сигналы помогают объяснить отклонение и заметить риск до видимого разрыва. Падение давления вместе с уменьшением площади сечения указывает на проверку подачи. Смещение траектории при нормальном расходе связано с положением детали, сопла или робота.
Процессные параметры сами по себе не доказывают наличие валика на поверхности. Их объединение с измерением дает более полную картину.
Как формируется решение
Для каждого участка рассчитываются наличие, положение, ширина, высота и площадь сечения в соответствии с рецептом. Итоговый статус учитывает критичность зоны.
Короткий разрыв в герметизирующем контуре может сразу дать отрицательное решение. Небольшое изменение ширины на некритичном участке остается в допуске. Техническая ошибка съемки направляет изделие на повторную проверку.
Система сохраняет изображение или 3D-карту, измеренные значения, тип отклонения, рецепт и состояние дозатора. Решение передается контроллеру сборки.
Что происходит при отклонении
Дальнейшая сборка блокируется, пока изделие не получит разрешенный статус. Оператор видит координату и тип дефекта. В зависимости от материала и технологии выполняется исправление, очистка, повторное нанесение или отбраковка.
Повторная проверка получает отдельную запись и связывается с исходным отклонением. История показывает, сколько изделий исправляется и какие причины повторяются.
В QAS-системе результат становится частью истории качества. Для серии одинаковых отклонений автоматически создается сигнал на проверку дозатора.
Как связать результат с изделием
До начала нанесения система получает артикул, заказ и идентификатор изделия или сборки. Контроллер загружает соответствующий рецепт и передает номер цикла.
Если между дозированием и измерением находится несколько изделий, их отслеживают по позиции, коду или шагу конвейера. Решение должно относиться именно к тому компоненту, на котором получены данные.
Журнал дополнительно хранит дозатор, сопло, программу робота, партию материала и время после подготовки смеси. Эти сведения нужны для прослеживаемости и анализа причин.
Как провести пилот
Пилот начинается с образцов, на которых подтверждены разрывы, смещение, недостаток и избыток материала. Для каждой категории определяется минимальный значимый дефект и действие производства.
На реальной линии проверяются разные поверхности, материал, температура, скорость и время до измерения. Система сравнивается с утвержденным ручным или лабораторным методом.
Завершающим этапом испытывается полный цикл: рецепт, нанесение, измерение, блокировка сборки, повторная проверка и журнал. ИНДИНС разрабатывает такие посты и включает их в автоматизацию производственных линий. Для оценки задачи нужны деталь, материал, траектория, допуски, темп выпуска и описание дозирующего оборудования.