Misurare rapidamente: automazione per una maggiore velocità di collaudo

I professionisti della produzione considerano fondamentale la rapidità (per il processore, lo strumento, la macchina) a condizione che fattori fondamentali come il prezzo e la precisione rimangano costanti. I costruttori di macchine e attrezzature operano in questa direzione e la pressione della concorrenza dà spesso origine a nuovi prodotti con livelli di prestazioni superiori. Questo è vero per i sistemi di misura, come in qualunque altro campo. La velocità di misura non è però relativa solamente alla macchina. 

Non è quindi solamente importante la velocità del sistema di misura, è altrettanto importante saperli integrare adeguatamente in un sistema.

Anche Brian Gudauskas, Application Manager in Hexagon Metrology Inc. considera la velocità come un sistema nel suo insieme. È specializzato nell'integrazione di sistemi di misura con CMM automatiche con struttura a portale sia per i reparti di controllo qualità sia per la produzione in-line.

In molti casi il fattore a favore di un sistema di misura in-line è paradossalmente la riduzione dei costi per fornire più precisione. Per un processo di produzione che può essere meno ripetibile in ciò che produce, una CMM molto capace merita di essere considerata in modo diverso. "È necessario confrontare il costo di una CMM relativamente economica con ciò che potrebbe essere una modifica costosa nella capacità di lavorazione. Se il vostro processo di lavorazione è in grado di compiere regolazioni sulla base di dati di misura soltanto - ed evitare scarti - si può generalmente risparmiare," afferma Gudauskas. Tale processo può anche consentire la lavorazione su scala nanometrica dove le capacità sono ora al limite del possibile. Uno dei suoi clienti usava una CMM Leitz Infinity con capacità di misura di circa 0,4 micron per produrre pezzi nanometrici.

È importante sposare le esigenze del processo alla tecnologia per una velocità ottimale, secondo Gudauskas. "A volte si sovraccaricano le persone di dati." Sottolinea anche che per fornire velocità ci vuole una CMM veloce - con elevate velocità di accelerazione / decelerazione - per muovere il tastatore o sensore, indipendentemente dalla quantità di dati necessari. Ad esempio, la Leitz PMM-F 700 arriva a una velocità di 650 mm/sec con un'accelerazione di 3000 mm/sec² mentre la Brown & Sharpe Global ha una velocità di 866 mm/s e un'accelerazione di 4330 mm/sec².

"Le CMM sono capaci di essere veloci soprattutto se unite all'automazione ma ci sono livelli diversi su quella catena di valore." Alcuni processi hanno solo bisogno che si metta il primo, il medio e l'ultimo pezzo di produzione su di una CMM se hanno un metodo di lavorazione molto capace. All'altro estremo vi sono CMM molto automatizzate per processi che richiedono verifiche al 100%. I robot industriali che caricano e scaricano la CMM sono utili per i pezzi piccoli. Il passo successivo nell'automazione (nonché un'esigenza per i pezzi di dimensioni maggiori) è il sistema di caricamento pallet alimentato da un tornello. Per completare il sistema di integrazione, Gudauskas accenna alla necessità di software flessibile e facile da usare per la programmazione in offline di programmi di misura che possano anche "parlare" agli strumenti di automazione come i robot e PC-DMIS.

Un esempio di sistema è stato fornito alla Fulton Industries Inc. (South Bend Indiana) per la misura di scatole del differenziale. Il sistema calcola gli ulteriori spessori per prestazioni ottimali di un sottogruppo differenziale usato in un veicolo pesante fuoristrada 4x4. Con l'impiego di due CMM Global Advantage con robot Fanuc R2000i di presa e posizionamento per caricare e scaricare i pezzi, il sistema misura gli elementi geometrici critici sul pezzo. Assieme al pezzo memorizza le informazioni serializzate. Viene stampata un'etichetta che comprende il numero di serie del pezzo, le dimensioni degli spessori necessari per assemblare il differenziale, la macchina utensile e il cubo sulla macchina in cui è stato lavorato il pezzo. "Quando il pezzo è stato assemblato, vengono selezionati automaticamente gli spessori della giusta dimensione scansionando l'etichetta stampata dal sistema di misura. È stato usato un unico tastatore a contatto. "Molti sistemi automatici usano un solo tipo di rilevamento perché sono dedicati a un certo processo," afferma Gudauskas.

Dal suo punto di vista di integratore, osserva che i tastatori a contatto e i sensori analogici di scansione continuano a dominare la maggior parte delle installazioni. A questi si stanno aggiungendo i laser line scanner e i sensori video per alcuni tipi di pezzi e operazioni di misura.

Il gruppo di Tecnici Applicativi di Hexagon Metrology ha una profonda esperienza di integrazione di sistemi, programmazione personalizzata e progettazione di interfacce utente per sistemi di verifica automatica. Troverete maggiori informazioni nella nostra sezione dedicata ai servizi.