自動シャフト矯正は閉ループプロセスです: シャフトを見つけます, 回転させて測定する, 曲げの反応を特定する, 制御された補正を適用する, その後、再度測定します. プレスが計算された位置に移動しただけでは、機械はシャフトを許容できるものにはしません。. 最終測定が合意されたルールを満たし、部品が必要な完全性チェックに合格した場合にのみ承認されます。.
このガイドでは、自動ポイントプレス矯正システムの背後にあるプロセスを説明します。. また、描画特性がなぜそうなるのかも示します。, データム, サポートの手配, 精度やサイクルタイムを約束する前に、シャフトの形状と材料の応答を定義する必要があります.
*エンジニアリングの概念図。* プロセス アーキテクチャを示します。, 検証済みのインストールまたは汎用マシン仕様ではありません.
クローズドループプロセスの概要
| ステージ | マシンアクション | エンジニアリングに関する主な質問 |
|---|---|---|
| 1. 識別する | 正しいパーツレシピをロードします | シャフトのモデルとプロセスの状態はわかっていますか? |
| 2. 位置を特定する | 定義された基準にシャフトを固定します | サポートとデータムは再現可能ですか? |
| 3. 測定 | シャフトを回転させ、選択したステーションの値を収集します | 信号が曲がっていますか, フィーチャのジオメトリまたはセットアップ エラー? |
| 4. 計算する | 修正ステーションを見つける, 角度方向と初期コマンド | 部品を損傷することなく力を加えることができる場所? |
| 5. 正しい | 制御されたプレスストロークまたは力を加えます | スプリングバックに必要な過度の曲げの量? |
| 6. 再測定 | 同じステーションを回転して再度測定する | シャフトが良くなったのか, 過剰に修正するか、別の曲がりを明らかにする? |
| 7. 決める | 受け入れる, 制限内で繰り返す, または NOK としてルーティングします | 許容範囲と反復制限は満たされていますか? |
| 8. 記録 | プロジェクトに必要な結果およびプロセス データを保存する | 結果は部品とレシピまで追跡できますか?? |
正確な順序はシャフトの長さによって変わります, 剛性, 特徴, 生産率と積載の概念. 上記のロジックは機能モデルです, 普遍的なマシン仕様ではない.
この閉ループ アーキテクチャは自動矯正 OEM によって文書化されています。, ただし、その実装はワークピース固有です. センサーの種類, サポートレイアウト, 補正モデル, 停止ルールと受け入れロジックは実際のシャフトに適合する必要があります; their presence on another manufacturer's system does not verify the same configuration or performance on a StraighteningTech machine.
1. シャフトの識別とレシピの選択
自動システムはまず、何を処理しているのかを知る必要があります. 部品の識別は手動の HMI 選択で行うことができます, バーコード, 上流の生産信号または別の検証済みの方法. 選択したレシピで定義できるのは、:
- 許容されるシャフトのモデルとリビジョン;
- サポート, 位置の測定と修正;
- 保護されたジャーナル, スレッド, スプライン, 歯車, 肩, 穴や薄い部分;
- センサーの範囲と回転の設定;
- 修正と反復の制限;
- 受け入れルールと NOK ルーティング ルール;
- 必須のデータフィールド.
レシピの選択は品質管理です, 単なる便利さではなく. あるシャフト用に開発されたコマンドは、直径が異なる別のシャフトでは安全ではない可能性があります。, 熱処理状態またはフィーチャのレイアウト.
2. 負荷, ワークピースの支持と位置決め
シャフトは中心に配置されます, ローラー, Vサポート, ジャーナルまたはワーク固有の治具. 正しい配置は、図面データムと、回転およびプレス中に部品を安全に運ぶことができる表面によって決まります。.
特に重要な 3 つの問題:
- 参照: 機械は、合意された測定要件に対応する基準を実現する必要があります.
- サポート: シャフトは不安定な状態にならずに回転する必要があります, 損傷した部分の過度のたるみまたは接触.
- アクセス: プローブと補正ヘッドは、保護された表面に触れずに承認された位置に到達する必要があります.
A repeatable machine can still produce the wrong decision if its supports do not represent the customer's datum. レビュー シャフトの真直度 vs 振れ vs TIR ゲージを凍結する前と受け入れ方法.
3. 回転して複数のステーションで測定
通常の自動サイクル中, 機械はシャフトを回転させ、1 つ以上の軸方向ステーションで変位値を収集します。. 接触プローブが一般的, 一方、非接触センサーは一部の表面や形状に適している場合があります。. 測定計画ではプローブ表面を指定する必要があります, アキシャルステーション, 角度サンプリング, 参照, フィルタリングと除外された機能.
*エンジニアリングコンセプトイラスト* プローブタイプ, 基準および特徴の除外は、承認されたワークピースごとに設計する必要があります.
プローブの数が増えても、自動的に良い結果が得られるわけではありません. 各プローブは、定義された質問に答える必要があります. キー溝からの信号, スプライン, 歯車の歯, 放射状の穴, 粗い表面やローブ状のセクションはシャフトの曲がりを表していない可能性があります. 制御では、適切な測定方法を使用するか、検証された計画に従ってこれらの機能を除外して数学的に処理する必要があります。.
機械は、測定の信頼性を低下させる条件も検出する必要があります。, のような:
- 部品が完全に取り付けられていない;
- 間違ったモデルまたは方向;
- データム面が汚れているか損傷している;
- 範囲外のプローブ;
- 回転不足または回転が不安定;
- 承認されたレシピと一致しない信号.
4. 他の信号ソースからベンド情報を分離する
振れは回転中に観察される変動です. 曲がった中心線の影響が含まれる場合があります, 日付エラー, 真円度, 表面状態と機能的特徴. That is why a displayed peak-to-peak value is not automatically a map of the shaft's true straightness.
制御戦略は複数のステーションと角度位置を比較する場合があります, 既知の機能マスクを使用する, または回転信号を処理して修正方向を推定します. 正確なアルゴリズムは機械です- ワーク固有の. サポートされていない普遍的な精度の主張によって説明されるのではなく、代表的な部品で検証される必要があります。.
段付きシャフトまたは機能付きシャフトの場合, エンジニアリングチームは定義する必要があります:
| 決断 | 必須入力 |
|---|---|
| どのステーションが受け入れを制御するか? | 描画特性, データと機能リスク |
| どの局が修正を案内するのか? | 曲げパターン, 剛性と安全なプレスゾーン |
| どの信号を無視するか、個別に処理する必要があるか? | キー溝, 歯車, スプライン, 穴, 表面の質感とローブ |
| 角度方向はどのように確立されるか? | エンコーダ・基準方式と回転測定データ |
| 許容限界付近で何が起こるか? | ゲージ相関と適合判定ルール |
5. 補正位置と指令を計算する
コントローラは測定条件と保存されたレシピを使用して軸補正位置を選択します, 角度方向と初期補正コマンド. コマンドはストロークに基づいている可能性があります, 力, 力と変位の関係または機械固有の組み合わせ.
これは単に「最高値で押す」ということではありません。選択した点は考慮する必要があります:
- サポートスパンとローカルシャフト剛性;
- セクションの変更, 肩とフィレ;
- 硬化層と亀裂が生じやすい領域;
- 近くの歯車, スプライン, スレッド, 穴とグランドジャーナル;
- 許可された接触および外観上の要件;
- センサーとプレスの移動制限;
- 検証済みのワークピースファミリーに対する事前の修正応答.
計算は、定義された安全性およびプロセス限界内にとどまる必要があります. 測定部品が適格受信範囲外の場合, より安全な対応は、大規模な自動修正ではなく、NOK ルートまたはエンジニアリングのレビューである可能性があります。.
6. 制御された過曲げを適用する
プレス矯正では通常、負荷が解放されると弾性変形が戻るため、希望の最終位置を超えてシャフトを曲げる必要があります。. この戻りはスプリングバックです. その大きさは形状に応じて変化します, 材料強度, 硬度, 熱処理, サポート範囲とローカル修正履歴.
*エンジニアリングの概念図。* 安全な補正ゾーン, ストロークと合格条件はワークの図面とサンプルから確立する必要があります.
したがって、制御されたシステムは修正コマンドを制限し、実際の部品がどのように応答するかを観察します。. 機械によっては, 補正ユニットは位置を監視してもよい, 強制またはその両方. これらの信号はプロセスの保護に役立ちます, しかし、それだけではシャフトが真っ直ぐであることを証明するものではありません; シャフトはアンロード後も再測定する必要があります.
修正ツールは禁止マークや局所的な損傷を避けなければなりません. 振れ値は合格しているがフィレットに亀裂があるシャフト, へこんだジャーナルまたは損傷した歯は受け入れられません.
7. 再測定して次の修正に適応する
報道陣が撤退した後, シャフトが回転され、同じ基準とステーションを使用して再度測定されます。. コントロールは、新しい結果を以前の結果および受け入れルールと比較します。.
この無負荷の機械内測定値は、補正ループの制御信号です。. お客様が別のサポート配置またはリリース状態のセットアップでシャフトを受け入れた場合, 文書化されたゲージ相関研究によって合意された関係が確立されるまで、その参照方法が引き続き制御されます。. 修正荷重がまだ適用されている間に取得された読み取り値は、最終的なジオメトリ結果にはなりません。.
したがって、機械内のゲージが矯正ループを制御します。; it does not automatically replace the customer's final inspection method. マシンの結果をリリースされた合格結果として使用する決定は、次の特性を使用して検証計画に書き込む必要があります。, データム, サポート条件, 相関方法と判定ルール.
この応答は 4 つの異なる決定につながる可能性があります:
| 結果 | 適切な機械の決定 |
|---|---|
| 必要な値はすべて合意されたルールを満たしています | 整合性チェックと OK 処理を続行します |
| 改善は測定可能ですが、部品は許容範囲外のままです | 検証された制限内でのみ別の補正を適用する |
| シャフトが過剰に修正されているか、レシピモデルと異なる反応を示します | 検証されたロジックに従って、レビューのためにコマンドまたはルートを削減/調整します |
| 信号が不安定です, 制限を超えているか、安全な進歩がありません | 自動修正を停止し、NOK/エンジニアリングレビューとしてルーティングします |
動画では自動小軸ハンドリングを紹介しています。, 測定とプレス補正のシーケンス. 装置の流れを示します; 普遍的な精度を確立するものではありません, 補正回数または保証サイクルタイム.
適応制御は無制限に押すことを意味するものではありません. レシピでは最大補正数を定義する必要があります, ストローク/力の制限と異常応答ルールにより、システムが良好な測定値を追い続けることができなくなります.
8. 最終決定, 選別とトレーサビリティ
測定ループ終了時, マシンは合意された受け入れロジックを適用します. 完全なシステムでは、OK 部品を次のプロセスに転送し、NOK またはレビュー部品を個別にルーティングする場合があります。. 正確な処理方法は自動化の範囲によって異なります.
有用なトレーサビリティ フィールドには次のものがあります。:
- 部品またはバッチ ID;
- レシピとツールのバージョン;
- 測定定義とステーション;
- 受信結果と最終結果;
- 補正回数と位置;
- ストローク/力データが含まれる場合;
- アラーム, 限度額と処分記録;
- オペレーター, タイムスタンプとマシン識別子.
トレーサビリティ分野, 保存期間とインターフェイスを指定する必要があります. MES 転送が必要なプロジェクトにとって「データ記録が利用可能」は曖昧すぎます, 監査証跡または部品レベルの履歴.
自動シャフト矯正機の主要モジュール
| モジュール | 関数 | 設定に関する質問 |
|---|---|---|
| 積み込みと転送 | シャフトを提示して取り外します | マニュアル, トレイ, コンベア, ロボットまたはラインの統合? |
| 識別とレシピ管理 | 正しいモデルと制限を選択してください | 間違ったモデルをどのように防ぐか? |
| サポートと回転 | シャフトを見つけて回転させます | どのデータムとサーフェスが安全か? |
| 測定システム | 回転変位データの取得 | 接触・非接触, 駅, 範囲と特徴の処理? |
| 角度/軸方向の位置決め | 修正方向と修正点を合わせる | 位置と方向はどのように参照されるか? |
| 補正ユニット | 制御された曲げを適用する | 必要な容量, 解決, モニタリングとツール? |
| コントローラとHMI | ロジックの実行とレシピの管理 | アクセス制御, 変更履歴と診断? |
| OK/十分なアクション | 合格部品と異常部品を分離する | 混合を妨げるもの? |
| データシステム | 結果の記録と転送 | 必須フィールド, 保持とインターフェース? |
| 安全システム | アクセスと危険な動きを制御する | 最終セルの保護とリスク評価? |
シャフトタイプの違いによる変更点?
閉ループのコンセプトは再利用可能です, しかし、備品, 測定計画と補正ロジックは普遍的ではありません.
小型モーターとウォームシャフト
直径が小さいため高精度の測定が必要, 低力での修正とウォームプロファイルの保護, ベアリングシートとステップトランジション. を参照してください。 小型モーターウォームシャフト自動矯正ソリューション. 繊維機械シャフトおよびガイドシャフト 専用ソリューションを備えた関連するスレンダーシャフト ファミリです.
モーターとギアボックスのシャフト
グランドジャーナル, スプライン, 歯車, キー溝と中心穴はデータムの選択と安全な修正ゾーンに影響します. 機能的な特徴には、一般的な滑らかな表面のプローブではなく、専用の測定方法が必要な場合があります.
アクスルとドライブシャフト
より長い, 重いシャフトの変更サポート, ハンドリングと矯正力の要件. スプライン, フランジと局所的なセクションの変更は、保護されたゾーンまたはワークピース固有のゾーンとして扱う必要があります. 中程度の長さの多直径ファミリーは、 自動スチールシャフトおよびバー矯正ソリューション.
チューブと中空シャフト
肉厚, 楕円性と局所的な崩壊リスクにより方法の選択を制御できる. 点押しは、すべての中空部品に対して自動的に適切な方法になるわけではありません。. 大型用 シームレス鋼管 家族, 専用のパイプ矯正ソリューションを参照.
使用 プレス矯正とローラー矯正 補正原理を選択する場合, そして シャフト矯正ソリューション ワークピースファミリーを比較するには.
一般的な故障モードと制御
| 故障モード | 考えられる原因 | エンジニアリング制御 |
|---|---|---|
| 測定が不安定 | ダーティデータ, 座り心地が悪い, たるみ, 損傷した表面またはプローブの問題 | 再現性チェック, 着座検知, 適切なサポートとメンテナンス |
| 誤った曲げ位置 | キー溝, ギヤ, スプライン, 穴または丸みと曲げ信号の混合 | 機能を意識した測定プランと検証済みの信号処理 |
| 過剰補正 | 過剰な初期コマンドまたは可変スプリングバック | 保守的な第一次修正, 閉ループの再測定と制限 |
| 表面マーキング | 接触材質が間違っています, 圧力とか場所とか | 承認されたツールと保護ゾーンの定義 |
| 亀裂または局所的な損傷 | 硬化・脆性材料, フィレット応力または過剰な修正 | マテリアルレビュー, 安全地帯, 制限と完全性検査 |
| レシピの不一致 | 間違ったモデルまたはリビジョンが選択されました | 識別, アクセス制御とレシピ検証 |
| 無限の補正ループ | 進行ルールや反復制限なし | 最大試行回数と NOK/エンジニアリング レビュー ルート |
| 誤認 | 間違ったデータ, ゲージの不一致または選択的なステーションの使用 | 凍結された測定定義とゲージ相関 |
注文前にプロセスを検証する方法
機器の提案は代表的なサンプルに基づいて行う必要があります, 名目上の図面だけではなく. 有用なサンプルスタディはモデル範囲をカバーします, 材料と熱処理の状態, 入ってくる曲げの分布, 保護された機能と予想される最悪の状況.
テストはフリーズするはずです:
- 制御された特性と許容差;
- データム, サポートおよび測定ステーション;
- 顧客と機械のゲージ相関法;
- 許可された修正と保護されたゾーン;
- テスト対象となる受信状態;
- 表面/完全性の基準;
- 最大修正試行回数と NOK ルール;
- 定義されたサイクルタイムの開始点/終了点;
- 必要な結果とトレーサビリティデータ.
を使用します。 矯正サンプルのテストと合格ガイド 代表的なサンプルと測定可能な FAT/SAT 基準を準備する.
シャフト矯正の検討に必要な情報
提供してください:
- シャフトの図面と改訂;
- モデル, 長さと直径/断面のマトリックス;
- 材料, 硬度, 熱処理と加工段階;
- 描画特性, データムとターゲットの公差;
- 電流測定方法とゲージ;
- 受信した曲げ/振れデータと既知の最悪のケース;
- サポート, 測定する, 緊急ゾーンと保護ゾーン;
- 表面と完全性の要件;
- 生産量, タクトの定義とロード方法;
- トレーサビリティ, ネットワークと回線の統合要件;
- テスト用の代表的なサンプル.
その後、当社のエンジニアリングチームが測定コンセプトを定義します。, 修正方法, ツーリング, シャフトファミリーのプロセス制限と検証計画. 最終精度, 修正回数とサイクル時間は、ワークピースの範囲とサンプルテストの証拠が合意された後にのみ記載する必要があります。.
よくある質問
自動シャフト矯正機は真直度を直接測定しますか?
常にではありません. 多くのシステムは、シャフトが定義された基準で回転する際の変位や振れを観察します。. The relationship between that signal and the drawing's straightness requirement depends on the datum, 表面, 治具と評価方法.
プレス後に機械がシャフトを再度測定する必要があるのはなぜですか?
負荷位置は弾性変形を含む. 報道陣が撤退した後, スプリングバックにより最終形状が変化する. アンロードされた結果を表示できるのは、補正後の測定のみです.
1 つのレシピで、同じ長さのすべてのシャフトをまっすぐにすることができますか??
いいえ. 直径, セクションの変更, 材料, 硬度, サポートスパン, 特徴と保護された表面はすべて、応答と安全な修正ゾーンを変更する可能性があります.
通常何回の補正サイクルが必要か?
責任ある普遍番号はない. それは入ってくる曲がりに依存します, シャフトレスポンス, 耐性と検証された管理戦略. プロジェクトでは最大試行制限と NOK ルールを定義する必要があります.
自動シャフト矯正機はどれくらいの精度を実現できますか?
精度は名前付きワークに関連付けられる必要があります, 描画特性, データム, ゲージ, 受信範囲とサンプルテスト結果. 一般的なマシンページ番号はアプリケーション検証の代わりにはなりません.