Wie führt man Dichtheitsprüfungen an Produktionslinien mit hoher Taktzahl durch? Ein paralleles Prüfkonzept mit einem Vierkanal-Prüfgerät und Fallstudien

Auf einer Produktionslinie mit hoher Taktzahl,Die Herausforderung bei der Dichtheitsprüfung besteht darin, dass die Prüfstation mit dem Takt der gesamten Produktionslinie Schritt halten muss.. Wenn die Einzelkanalprüfung zum Engpass wird, lässt sich das Problem durch eine parallele Mehrkanalprüfung in Verbindung mit maßgeschneiderten Vorrichtungen und Automatisierungsschnittstellen lösen.

Anhand des Beispiels des unabhängigen Vierkanal-Konzepts für den Outdoor-Herzfrequenzmesser von JCGK (Jingcheng Engineering) werden in diesem Artikel die Gerätekonfiguration, die Bedienung, die Bewertung und Überprüfung sowie die Datenrückverfolgbarkeit erläutert und fünf wichtige Auswahlkriterien aufgeführt.

I. Die Geschwindigkeit einer Linie wird durch die langsamste Haltestelle bestimmt

Stellen Sie sich eine Produktionslinie vor: Der vorgelagerte Arbeitsschritt liefert alle paar Sekunden ein Produkt aus,EinzelarbeitsplatzStation zur Prüfung der LuftdichtheitEs kann jeweils nur ein Artikel geprüft werden; die nachfolgenden Produkte warten auf dem Förderband.. Ob neue Energiespeicher, flüssigkeitsgekühlte Server, Unterhaltungselektronik, Automobilkomponenten, kleine Haushaltsgeräte oder medizinische Geräte – alles, was vor dem Verlassen des Werks die Wasserdichtigkeitsprüfung bestehen muss, stößt früher oder später auf diese Hürde.

Nach der Umstellung der Produktionslinie von einer Einzelstation auf einen automatisierten Betrieb treten bei der Ein-Kanal-Prüfung in der Regel vier Probleme auf:Lange Durchlaufzeiten bei Einzelstücken, Produktstau.;Häufiges manuelles Starten, Umschalten, Auswerten und Protokollieren.;Es sollen mehrere Produkte gleichzeitig geprüft werden, es steht jedoch nur ein Prüfplatz zur Verfügung.;Die Daten sind über verschiedene Stellen verstreut, sodass man mehrere Einträge durchsehen muss, um Informationen zu einem Produkt zu finden..

Deshalb muss man die Frage anders formulieren.Fragen Sie nicht: „Wie lässt sich die Messung beschleunigen?“, sondern: „Wie lässt sich vermeiden, dass die Messung den Produktionsablauf behindert?“ Ausrüstung zur Prüfung der LuftdichtheitDie Zusammenarbeit zwischen Werkzeugen, Vorrichtungen und Produktionsprozessen ist effektiver als die Verkürzung der Prüfzeiten.

II. Vierkanal-Parallelbetrieb: Eine Arbeitsstation in vier Teile aufteilen

Der Ansatz des Mehrkanal-Konzepts ist ganz einfach:Beispielsweise vier unabhängige Kanäle, wobei jedes der vier Produkte einen eigenen Arbeitsplatz belegt, gleichzeitig geprüft und jeweils einzeln bewertet wird. Eine typische Konfiguration besteht aus einemMehrkanal-LuftdichtheitsprüfgerätHauptgerät, vier unabhängige Kanäle, eine automatisierte Vorrichtung mit vier Arbeitsstationen, auf die Produktstruktur abgestimmte Dichtungsvorrichtungen sowie Start-, Ergebnisausgabe- und Datenverwaltungsfunktionen, die entsprechend den Anforderungen der Produktionslinie konfiguriert sind.

Es gibt zwei Anwendungsmöglichkeiten.Bei der Serienfertigung werden mehrere Kanäle gleichzeitig gestartet.;Bei der Forschungs- und Entwicklungsvalidierung sowie bei der Analyse fehlerhafter Produkte wird ein bestimmter Kanal separat aktiviert.. Der Echtzeitdruck, der Prüfdruck und die Leckagedaten der einzelnen Kanäle werden separat angezeigt, und die Ergebnisse werden unabhängig voneinander ausgewertet.

Eines muss klargestellt werden: Vier Produktionslinien bedeuten nicht, dass sich die Produktionskapazität vervierfacht. Die Spannzeit, der Prüfzyklus, die Dichtungsstabilität der Vorrichtung, die Be- und Entladungsmethode sowie die Taktzeiten der vor- und nachgelagerten Arbeitsschritte setzen der Produktionskapazität Grenzen. Die Anzahl der Bahnen sollte anhand des Produktionsbedarfs und der Prozessbedingungen berechnet werden – mehr ist nicht unbedingt besser.

Vergleichsposten	Einzelkanal-Sequenzmessung	Parallele Prüfung auf vier Kanälen
Produktfluss	Da die Maschinen nacheinander denselben Arbeitsplatz durchlaufen, kommt es leicht zu Warteschlangen.	Auf vier Arbeitsstationen verteilt, gleichzeitige Prüfung
Startmodus	Einzeln starten	Kann entweder einkanalig oder mehrkanalig gleichzeitig gestartet werden
Daten darzustellen	Daten zu einzelnen Arbeitsstationen	Die Druck- und Leckagedaten der einzelnen Kanäle werden separat angezeigt
Anwendbare Szenarien	Langsames Tempo, geringe Produktionsmenge	Der Prüfvorgang wird zum Engpass – kontinuierliche Prüfung ganzer Chargen

III. Praxisanwendung: Vollständig gekapselter Herzfrequenzmesser für den Außenbereich

Da dieses Produkt im Außenbereich eingesetzt wird, kann bei einer undichten Gehäuseabdichtung Feuchtigkeit an den Schwachstellen ins Innere eindringen und die elektronischen Bauteile beeinträchtigen. Da der Kunde bestimmte Anforderungen an die Produktionskapazität hatte, hat JCGK ihm folgende Ausstattung bereitgestellt:Eine eigenständige EinheitVier-Kanal-Luftdichtheitsprüfgerät.

Vollständig geschlossenes HerzfrequenzmessgerätVier-Kanal-Luftdichtheitsprüfgerät

Eine Maschine, vier Arbeitsstationen

Die gesamte Anlage besteht ausLuftdichtheitsprüfgerätDie Anlage besteht aus einer Hauptmaschine und einer automatisierten Vorrichtung mit vier Stationen, wobei jede Station einem eigenständigen Kanal entspricht. Sobald das Produkt in die Vorrichtung eingelegt ist, kann der Vorgang gestartet werden.Mehrere Arbeitsstationen sind in einer Anlage zusammengefasst, sodass die Produkte nicht mehr in einer Warteschlange auf dieselbe Arbeitsstation warten müssen., und das Bedienpersonal kann den gesamten Prüfvorgang von einem Ort aus verwalten.

Einzeln starten oder gleichzeitig starten

Bei der Serienfertigung werden mehrere Kanäle gleichzeitig aktiviert, wodurch eine hohe Auslastung der Arbeitsstationen erreicht wird; bei der Forschung und Entwicklung, bei Validierungen oder bei der Fehleranalyse wird jeweils nur ein Kanal aktiviert, sodass nicht alle Arbeitsstationen im Leerlauf laufen müssen.Eine Anlage, die sowohl für Produktionslinien als auch für Laboranwendungen geeignet ist.

Zuerst die einwandfreien Produkte prüfen, dann die fehlerhaften

Während der Prüfung,Das Gerät zeigt in Echtzeit den tatsächlichen Druck, den Prüfdruck und die Leckagedaten der einzelnen Kanäle an.. Nach Abschluss der Prüfung der konformen Proben erscheint auf dem Bildschirm die Anzeige „PASS“, was bedeutet, dass das Ergebnis den vom Kunden voreingestellten Bewertungskriterien entspricht. Anschließend werden die fehlerhaften Teile in die Vorrichtung eingelegt; wenn die Leckagedaten den festgelegten Bereich überschreiten, zeigt das Gerät direkt an, dass der Grenzwert überschritten wurde.

In diesem Schritt wird nicht das Produkt, sondern das Prüfverfahren überprüft:Kann es gute von schlechten Produkten unterscheiden? Die konkreten Prüfdrücke, Leckagegrenzwerte, Prüfzeiten und Bewertungskriterien richten sich nach den technischen Anforderungen des Kunden an das Produkt sowie den Ergebnissen der Prozessvalidierung.

Die Daten werden gespeichert, können exportiert werden und sind rückverfolgbar.

Die Lösung unterstützt die Speicherung und den Export historischer Messdaten.… können die Mitarbeiter in der Produktion die Aufzeichnungen einsehen und die Ergebnisse überprüfen, und auch die Qualitätsanalyse stützt sich auf Daten. Sollten an der Produktionslinie weitere Anforderungen an die IT-Ausstattung bestehen,Barcode-Zuordnung, Datenschnittstellen und MES-Anbindung… Dies kann unter Berücksichtigung der Anlagenkonfiguration und der Projektanforderungen gesondert geprüft werden.

IV. Was spricht für dieses Konzept?

Parallele Prüfungen verkürzen die Wartezeiten

Mehrere Kanäle arbeiten gleichzeitig, wobei sich die Prüfaufgaben auf bestimmte Arbeitsschritte mit hohem Durchsatz konzentrieren, wodurch sich die Verarbeitungskapazität entsprechend erhöht.

Unabhängige Kanäle, flexible Planung

Jeder Kanal wird unabhängig gestartet und ausgewertet, wobei die Serienfertigung und die Einzelstückprüfung sich gegenseitig nicht beeinträchtigen.

Die Ausrüstung entscheidet über die Hälfte des Ergebnisses

Die Zuverlässigkeit der Dichtheitsprüfung hängt zur Hälfte von den Messgeräten und zur Hälfte von den Prüfvorrichtungen ab:Die Produktpositionierung, die Dichtungsstruktur, die Klemmmethode und die Konsistenz bei wiederholten Spannvorgängen beeinflussen alle die Messwerte.. Durch die Entwicklung von Dichtungsvorrichtungen, die auf die jeweilige Produktstruktur zugeschnitten sind, lassen sich Fehler vermeiden, die durch instabile Einspannung oder unzureichende Abdichtung entstehen.

Die Daten sind nachprüfbar, es gibt noch Spielraum für Verbesserungen

Historische Daten können gespeichert und exportiert werden; Bei einer weiteren Modernisierung der Produktionslinie können Automatisierungslösungen wie die Be- und Entladung durch Roboter sowie die SPS-Steuerung entsprechend den Projektanforderungen geprüft werden; auch in diesem Fall wurde die Möglichkeit einer Modernisierung unter Einbeziehung von Robotern vorgesehen.

Ⅴ. Hohes Tempoluftdichte AusrüstungSo wählen Sie das richtige Modell aus: Fünf Punkte, die Sie beachten sollten

Nicht alle Produktionslinien benötigen mehrere Kanäle. Bei der Entscheidung, ob ein Kanal, zwei Kanäle, vier Kanäle oder mehr gewählt werden sollen, müssen Produkt, Fertigungsverfahren und Produktionskapazität gemeinsam berücksichtigt werden.

Auswahlkriterien	Was muss überprüft werden?	Häufige Fallstricke
Anforderungen an die Produktprüfung	Dichtungsaufbau, Prüfdruck, zulässige Leckagemenge, Prüfverfahren, Bewertungskriterien	Elektronikgehäuse, Steckverbinder, Ventilkörper und Rohrleitungsbaugruppen weisen große Unterschiede auf; Prinzipien und Werkzeuge können nicht einfach übernommen werden.
Tatsächlicher Produktionsrhythmus	Gesamtdauer des gesamten Prozesses: Einspannen, Abdichten, Befüllen, Ausbalancieren, Prüfen, Entlüften und Entnehmen	Es wird nur die vom Gerät angegebene Prüfzeit berücksichtigt; wenn der Engpass bei der manuellen Einspannung oder in den vor- oder nachgelagerten Arbeitsschritten liegt, lässt sich das Problem nicht durch Hinzufügen weiterer Kanäle beheben.
Kanäle und Betriebsarten	Anzahl der Kanäle, unabhängiger Start, gleichzeitiger Start, unabhängige Auswertung, Isolierung fehlerhafter Kanäle	Die Anzahl der Kassen passt nicht zur Kapazität: Kauft man zu viel, bleiben die Kassen ungenutzt; kauft man zu wenig, muss man trotzdem Schlange stehen.
Montage und Dichtungsstabilität	Positionierung, Verschleiß der Dichtflächen, Anpresskraft, schnelles Be- und Entladen, Langlebigkeit, Wartungsfreundlichkeit	Nur die Maschinenparameter werden verglichen, die Wiederholgenauigkeit der Vorrichtungen wird dabei außer Acht gelassen
Erweiterung im Bereich Daten und Automatisierung	Datenspeicherung, Datenexport, Ausgabe von Ergebnissignalen, Anbindung an Roboter, SPS und MES	Wenn zu Beginn keine Schnittstellen vorgesehen werden, sind später für Upgrades wiederholte Umbauten erforderlich.

VI. Schnellfragen und -antworten

Frage 1: Müssen Produktionslinien mit hoher Taktzahl unbedingtMehrkanal-LuftdichtheitsprüfgerätOder?
Nicht unbedingt. Wenn der Prüfzyklus eines einzelnen Kanals den Produktionstakt einhalten kann, reicht ein Kanal aus. Erst wenn der Prüfvorgang zum Engpass wird, sollte der Einsatz von zwei, vier oder mehr Kanälen in Betracht gezogen werden.

Frage 2: Kann ein Vierkanal-Gerät vier Produkte gleichzeitig prüfen?
Das geht. Das im vorliegenden Fallbeispiel verwendete Gerät verfügt über ein eigenständiges Vier-Kanal-Design und unterstützt sowohl den separaten Start einzelner Kanäle als auch den gleichzeitigen Start mehrerer Kanäle. Die konkrete Betriebsweise richtet sich nach der Gerätekonfiguration und dem Prüfablauf.

Frage 3: Eignen sich Mehrkanalgeräte für die Validierung in der Forschung und Entwicklung sowie für die Fehlererkennung?
geeignet für. In den separaten Kanälen können fehlerhafte Produkte einzeln eingelegt werden, um zu überprüfen, ob die Leckagedaten die Grenzwerte überschreiten, und um die Entscheidungsfähigkeit zu validieren; außerdem können mehrere Proben gleichzeitig gemessen werden, was sich für die parallele Validierung in der Forschungs- und Entwicklungsphase eignet.

Frage 4: Kann später ein Roboterarm angeschlossen werden?
Kann entsprechend den Anforderungen des Automatisierungsprojekts bewertet werden. Unter Berücksichtigung der Produktbe- und -entladung, der Werkzeugkonstruktion, der Steuerungsschnittstellen der Anlagen und der räumlichen Gegebenheiten vor Ort ist ein Konzept für die Zusammenarbeit zwischen Roboter und Prüfgeräten festzulegen.

Frage 5: Wie lässt sich die Zuverlässigkeit der Prüfergebnisse bei hohen Taktzahlen gewährleisten?
Es kommt auf die Verifizierung an, nicht auf die Anzahl der Kanäle. Es sind der Prüfdruck, die Kriterien für die Feststellung von Leckagen, die Dichtungsstabilität der Vorrichtung, die Konsistenz bei wiederholten Prüfungen sowie die Fähigkeit zur Unterscheidung zwischen einwandfreien und bekanntermaßen fehlerhaften Produkten zu überprüfen; bei Mehrkanalgeräten ist zudem die Unabhängigkeit und Konsistenz der einzelnen Kanäle zu überprüfen.

Schlussbemerkungen

Bei der Dichtheits- und Wasserdichtheitsprüfung von Produktionslinien mit hoher Taktzahl geht es nicht einfach darum, von einem Einzelkanal auf mehrere Kanäle umzustellen, sondern vielmehr darum,Eine ganzheitliche Planung erstellen – von den Prüfanforderungen über den Gesamttakt, die Werkzeuge und Vorrichtungen, die Durchlaufsteuerung und die Datenverwaltung bis hin zur Automatisierungserweiterung.

Ein Fallbeispiel für den vollständig gekapselten Herzfrequenzmesser von JCGK für den Außenbereich,Mit UnabhängigkeitVier-Kanal-LuftdichtheitsprüfgerätAusgestattet mit einer automatisierten Vorrichtung mit vier Arbeitsstationen, die den unabhängigen Start einzelner Kanäle, die synchrone Prüfung mehrerer Kanäle, die Echtzeit-Datenanzeige, die Überprüfung fehlerhafter Produkte sowie die Speicherung und den Export historischer Daten ermöglicht.. In Anwendungsbereichen wie der Prüfung der Luftdichtheit bei der Serienfertigung von Produkten aus den Bereichen neue Energien, Flüssigkeitskühlung, Kfz-Teile und Unterhaltungselektronik können Mehrkanallösungen entsprechend der tatsächlichen Produktionskapazität und den prozesstechnischen Anforderungen bewertet werden.

Shenzhen Jingchenggongke Technology Co., Ltd.(JCGK) FokusAusrüstung zur Prüfung der Luftdichtheitsowie Gesamtlösungen, die je nach Produktstruktur, Prüfstandards und Taktzeit der Fertigungslinie angeboten werden könnenLuftdichtheit, maßgeschneiderte Vorrichtungen, Mehrkanalsysteme und Dienstleistungen zur Automatisierungsintegration. Wenn Sie eine Mehrkanallösung prüfen oder Empfehlungen zur Modernisierung Ihrer Produktionslinie erhalten möchten, wenden Sie sich gerne an das Ingenieurteam von Jingcheng Gongke, um eine kostenlose, individuelle technische Beratung zu erhalten.