ENGINEERINGNET.BE - Strikte vereisten op het vlak van machinegeluidsemissie en toenemende druk op de productie terwijl toch een afvalpercentage van nagenoeg 0% gehandhaafd moet worden, doet bedrijven uitkijken naar procedures die de permanente bewaking van het productieproces verzekeren.
Meer specifiek is voor VCST een strikte controle vereist tijdens de laatste fase van het tandwielproductieproces: het afwerkingsproces waarin de microgeometrie van de tandflank van het tandwiel gevormd en de oppervlaktekwaliteit verbeterd wordt. Deze stap heeft een directe impact op de operationele kwaliteit van tandwielen en meer bepaald op het geluidsafstraling van het eindproduct.
Dit bedrijf maakt hoofdzakelijk gebruik van een slijpproces om een hoge afwerkingskwaliteit te verzekeren. Maar anomalieën tijdens het proces kunnen tot een aanzienlijk kwaliteitsverlies van de geproduceerde onderdelen leiden.
Dit kwaliteitsverlies komt ook pas aan het licht bij de uitvoering van een kwaliteitscontrole op de bemonsterde delen van de productieserie. Een permanente bewaking van het slijpproces laat toe om individuele stukken in plaats van de hele serie af te keuren.
Om de beoogde kwaliteit van de werkstukken te verzekeren, wil men deze anomalieën al tijdens het slijpproces zelf kunnen identificeren. Voor de ontwikkeling van een oplossing op maat moest één belangrijke hinderpaal overwonnen worden: de processtatus moest binnen het tijdsbestek dat nodig is voor het slijpen van één tandwiel (d.w.z. max. 60 seconden) gekend zijn. Hiervoor zijn snelle en robuuste verwerkingsalgoritmen nodig.
In het kader van het VibMon-project ontwikkelden Flanders Make en VCST hiervoor een indirecte methode op basis van vibraties. De algoritmen laten toe om de slijppas te detecteren en de segmenten van het vibratiesignaal die de meeste relevantie hebben voor de extractie van detectiekenmerken te identificeren. Daarnaast wordt ook het signaal te verwerkt om de kwaliteit van het slijpproces te kunnen beoordelen.
De ontwikkelde methode werd getest op meetdata opgenomen op een slijpmachine waarop verschillende anomalieën geïntroduceerd werden (niet-vlakke en excentrische werkstukken, hoge radiale invoer en hoge axiale aanvoersnelheid).
De storing veroorzaakt door een hoge axiale aanvoersnelheid introduceert een grotere slijpkracht door dat meer materiaal afgevoerd wordt. De vibraties die met behulp van twee drieassige versnellingsopnemers meters werden geregistreerd, werden verwerkt om de monitoringfuncties te extraheren.
De resultaten van die testen toonden aan dat het mogelijk is om anomalieën tijdens het slijpproces zelf te detecteren.
De algoritmen kunnen binnen het voorziene tijdsbestek uitgevoerd worden. Fouten kunnen online tijdens het slijpproces geëxtraheerd worden. Dit laat toe om de algoritmen op een goedkoop ingebouwd platform met beperkte rekenkracht uit te voeren.
Dit ingebouwd platform werd in het kader van hetzelfde VibMon-project door CoSys-Lab (Universiteit Antwerpen) ontwikkeld. Hiermee kunnen gegevens verzameld en verwerkt worden.
Bovendien kunnen bij de detectie van procesanomalieën ook alarmmeldingen gegenereerd worden. De lage kostprijs van het platform laat toe om het op het hele productiemachinepark in te zetten.
(bron en foto's: Flanders Make)
Video:
