CC BY
12
Байдакова Нина Владимировна, канд. техн. наук, доцент, dinibaid2012@yandex. ru, Россия, Москва, Московский политехнический университет,
Комарова Людмила Юрьевна, канд. техн. наук, доцент, luknew@yandex. ru, Россия, Москва, Московский политехнический университет
METROLOGICAL ASSESSMENT OF THE QUALITY RUBBER PRODUCTS D.I. Baidakov, N. V. Baidakova, L. Yu. Komarova
The use of measuring devices with a normalized measuring force for deter-mining the initial thickness of rubber products and evaluating the recovery of the original dimensions while maintaining pressure on the samples leads to unreliable results. A methodfor determining the dimensional characteristics of elastic, soft materials that are both in the free state and under external influence, based on the analysis of digital microphotographs of the end sections of samples, is proposed. Determining the thickness of materials and residual deformations without external influence gives an objective assessment of their elastic properties.
Key words: rubber product, offset rubber fabric, quality, compression pressure, deformation, thickness gauge, microscope.
Baidakov Dmitri Ivanovich, candidate of technical science, docent, dini-baid2012@yandex. ru, Russia, Moscow, Moscow Polytechnic University,
Baidakova Nina Vladimirovnah, candidate of technical science, docent, dini-baid2012@yandex. ru, Russia, Moscow, Moscow Polytechnic University,
Komarova Lyudmila Yurievna, candidate of technical science, docent, luknew ayandex. ru, Russia, Moscow, Moscow Polytechnic University
УДК 658.562; 621.9
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МЕЖОПЕРАЦИОННОГО НАКОПЛЕНИЯ ПРОДУКЦИИ ДЛЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО СТАТИСТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ
А.С. Горелов
Рассмотрена возможность использования автоматизированного статистического контроля качества применительно к межоперационному контролю. Предложены схемы реализации метода в производстве штучной и нештучной продукции.
Ключевые слова: статистический контроль, технологические позиции, накопитель продукции.
Связь между оборудованием в последовательности технологического процесса может быть жесткой и гибкой. В случае жесткой связи с помощью межоперационного сблокированно-жесткого транспортера (например, транспортного ротора или конвейера) емкость межоперационного накопителя соответствует числу позиций транспортера, находящихся между технологическими позициями. В случае гибкой связи технологических
262
позиций накопитель выполняет функцию создания межоперационных заделов и его емкость меняется. Такие устройства для мелких и средних изделий машиностроители часто называют бункерами.
Главным свойством бункеров является обеспечение "дожатия" заготовки на технологическую позицию за время меньшее или равное циклу позиции. При любой степени наполнения бункера заготовка будет обязательно выдана на позицию. Это является преимуществом гибкой связи по сравнению с жесткой [1].
Методы автоматизированного статистического контроля [2] могут быть использованы для межоперационного контроля. Накопление продукции для реализации процедуры статистического контроля при этом должно быть постоянным. Поэтому при жесткой связи вывод объема межоперационного накопителя означает перерыв в питании последующей операции. В случае гибкой связи за счет межоперационного задела обеспечивается бесперебойное питание последующей технологической позиции. Поэтому при проведении межоперационного автоматизированного статистического контроля (АСК) объем межоперационного задела определяется не только параметрами надежности оборудования, но и параметрами плана контроля.
Таким образом, в случае гибкой связи накопление осуществляют в два приема:
транзитное упорядоченное накопление без "дожатия" объема продукции, превышающего межпроверочный период и соответствующего плану контроля;
накопление с "дожатием" (неупорядоченное или упорядоченное, транзитное или магазинное) объема продукции, соответствующего производительности, среднему времени простоя и коэффициенту использования оборудования.
Между двумя пунктами накопления должен находиться переключатель потока (ПП), который:
задерживает поток до образования необходимого по плану контроля объема;
при обнаружении брака выводит накопленный объем из потока;
при сформированном в соответствии с планом контроля объеме накопления и отсутствии брака при контроле пропускает продукцию в бункер с "дожатием".
Общая схема действия системы двух разблокированных технологических позиций представлена на рис. 1.
Рис. 1. Система двух разблокированных технологических позиций
263
На схеме: ТП1, ТП2 - соседние технологические позиции, ПСК -пункт статистического контроля, АКН - автоматизированный контрольный накопитель продукции, НБ - накопитель продукции, выведенной из "потока", АНЗ - автоматический накопитель межоперационного задела.
Частные случаи общей схемы представлены на рис. 2.
На рис. 2, а представлен вариант с раздельным накоплением штучной продукции, на рис. 2, б - вариант с раздельным накоплением -нештучной продукции, на рис. 2, в - вариант с моноблочным накопителем.
На рис. 2: РТБ - ротационные транзитные бункеры, ПП - переключатели потока, Б - классические бункеры для сыпучего материала, ШБ -шахтный бункер-моноблок.
Таким образом, предлагается метод АСК и межоперационного накопления продукции, заключающийся в том, что "поток" продукции после технологической операции контролируют с определенной частотой а затем продукцию накапливают, причем накопление осуществляют в два приема: транзитное упорядоченное накопление без "дожатия" объема продукции, превышающего межпроверочный период и соответствующего плану контроля и накопление с "дожатием" (неупорядоченное или упорядоченное, транзитное или магазинное) объема продукции, соответствующего производительности, среднему времени простоя и коэффициенту использования оборудования; при обнаружении брака осуществляют вывод из "потока", разбраковку или отбраковку объема транзитного упорядоченного накопления.
Рис. 2. Варианты системы двух разблокированных технологических позиций: а - с раздельным накоплением штучной продукции; б - с раздельным накоплением нештучной продукции; в - с моноблочным накопителем
В рамках реализации метода предложено бункерное устройство для штучной продукции (рис. 3).
На рис. 3 поток продукции накапливается в бункере, имеющем на входе дорожку для упорядоченного накопления, а далее бункерную емкость для накопления с "дожатием". Такая конструкция обеспечивает проведение АСК и создание межоперационного запаса.
264
Рис. 3. Бункерное устройство для АСК и накопления межоперационного задела: 1 - устройство контроля; 2 -поток продукции; 3 - бункер; 4 - переключатель потока; 5 - сборник забракованной продукции; 6 - дорожка для транзитного упорядоченного накопления; 7 - бункерная емкость для накопления
межоперационного задела с гравитационным "дожатием "
Метод АСК и межоперационного накопления может быть использован в автоматизированном производстве специальных изделий типа "стакан", осуществляемом на высокопроизводительных автоматических линиях, состоящих из специального оборудования на базе гидравлических прессов, агрегатов термохимической обработки, токарно-револьверных автоматов и автоматов дуговой наплавки пояска.
Параметры изделия подразделяются на три категории: критические (17 % от общего числа параметров), значительные (24 %) и малозначительные (59 %). К критическим параметрам относятся наружные диаметры, диаметр донной части, высота конуса, диаметр резьбы. Эти параметры контролируются стопроцентно в контрольных автоматах, а также выборочно при приемке. К значительным параметрам относятся диаметры малой и большой камор и биение камор и пояска. Эти параметры контролируются выборочно и отраслевым стандартом для них предусмотрен приемочный уровень дефектности 0,27 %, браковочный уровень дефектности 0,5 % и предельный уровень дефектности для серии партий 0,4 %. Для малозначительных параметров установлены приемочный уровень дефектности 1,5 %, браковочный уровень дефектности 2,5 % и предельный уровень дефектности для серии партий 2,2 %.
Статистическое регулирование процесса по операционным картам по каждому виду оборудования осуществляется с периодичностью 1 час. Объемы выборок составляют 3, 7, 9, 12 шт. В случае выявления брака берется повторная выборка и если она подтверждает негативный результат, то весь наработанный межпроверочный объем выгружается из бункера и подвергается сплошному контролю.
На предприятии ежедневно ведется "история контроля", которая обобщается ежемесячно и за год.
Приемка партий изделий производится по отраслевому стандарту для партий объемом от 5 тыс. шт. до 20 тыс. шт. При приемке по критическим параметрам используется одноступенчатый план п = 600, с = 0, й = 1.
При приемке по значительным параметрам используется двухступенчатый план щ = 600, q = 3, d\ = 8, П2 = 800, c2 = 7 . При приемке по малозначительным параметрам используется двухступенчатый план щ = 600, С = 11, dx = 27, n2 = 800, c2 = 26.
Исходя из анализа существующей системы контроля можно предложить использование для организации статистического контроля процедуры модели ACSP-1 [2]. Это возможно на базе существующей транспорт-но-загрузочно-накопительной системы, включающей транспортеры, делители потока, загрузочные лотки-склизы и бункеры-накопители. Фактически уже в настоящее время межпроверочный объем в бункерах служит для этой цели.
Схема автоматизированного контроля "потока" по методологии АСК представлена на рис. 4.
Гидравлические прессы
Рис. 4. Схема АСК в производстве изделия типа "стакан".
Объем накопления может определяться установленными в настоящее время на бункерах бесконтактными датчиками уровня запаса. Контроль осуществляется приборами автоматического контроля размеров с многомерными контрольными приспособлениями. Требуется техническая реализация устройств извлечения выборок (в настоящее время - извлечение вручную).
Исходя из требований отраслевых документов были пооперационно сгруппированы требования к браковочному уровню дефектности qm и предельному выходному уровню дефектности qL .
Из "истории качества" определены требования к приемочному уровню дефектности qo .
Объем накопления i обеспечивается используемой на предприятии конструкцией бункера.
Значения qm, qL, qo, i послужили основой для выбора параметра f плана модели ACSP-1.
Параметры плана контроля представлены в таблице.
Результаты расчета планов контроля
№ Операция qm qL i f
1 Выдавливание 0,005 0,004 1130 0,05
2 Обработка головной части 0,025 0,022 330 0,033
3 Обработка донной части 0,005 0,004 830 0,066
4 Нарезание резьбы 0,005 0,004 830 0,066
5 Наплавка пояска 0,025 0,022 330 0,033
6 Обработка пояска 0,005 0,004 830 0,066
Таким образом, методология автоматизированного статистического контроля может быть использована в производстве изделий типа "стакан" в условиях полной или частичной автоматизации контрольных операций.
Список литературы
1. Владзиевский А.П. Автоматические линии в машиностроении. М.: Государственное научно-техническое изд-во машиностроительной литературы, 1958. 430 с.
2. Горелов А. С. Автоматизированный статистический контроль продукции массовых производств; под науч. ред. В.В. Прейса. Тула: Изд-во ТулГУ, 2010. 220 с.
Горелов Александр Стефанович, канд. техн. наук, доцент, asgore-lovarambler. ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет
USE OF INTER-OPERATIONAL PRODUCT ACCUMULATION FOR AUTOMATED
STATISTICAL CONTROL
A.S. Gorelov
The possibility of using automated statistical quality control in relation to inter-operational control is considered. Schemes for implementing the method in the production of piece and non-piece products are proposed.
Key words: statistical control, technological positions, product storage.
Gorelov Alexander Stefanovich, candidate of technical sciences, docent, asgore-lovarambler.ru, Russia, Tula, Tula State University
267
