Accesorios de inspección

Fuente: Phillips Precision Inc.

Ya sea que esté mecanizando o inspeccionando, las ganancias están en la velocidad del intercambio. Al igual que el mecanizado CNC, ya no debería ser una cuestión de si necesita accesorios de inspección, sino de qué tipo (simplistas o complejos), fabricados internamente, ordenados en el mercado o diseñados a medida. Los éxitos de la inspección están en la velocidad y la repetibilidad del intercambio de piezas: enviar los datos de inspección al taller rápidamente para mantener los husillos funcionando con piezas precisas... de forma continua.

Los vendedores de equipos de metrología se hacen eco de estos sentimientos. "Cuando los clientes gastan dinero en la última y mejor tecnología de inspección, quieren que su equipo mida piezas desde el primer día. Esto se logra fácilmente con soluciones de accesorios estándar y personalizados. A los gerentes les encanta pasar y ver sus inversiones en tecnología de medición de piezas. repetidamente una y otra vez desde el principio!" Kenney Howayeck, ejecutivo senior de cuentas de MSI-Viking Gage

La combinación de equipos de inspección y funciones de software permite a los inspectores imitar las técnicas de fijación del taller. Paletizar, precargar accesorios fuera de línea y evitar la necesidad de construir, desarmar y reconstruir configuraciones durante todo el turno mejora todo el proceso de producción. La fijación repetible también puede eliminar la necesidad de alineación manual en futuras tiradas de piezas. Las funciones avanzadas también ofrecen la posibilidad de realizar algunas rutinas de inspección sin supervisión o sin personal.

"La mayoría de las personas en el mundo de la fabricación y la calidad entienden que una CMM se puede configurar para ejecutar varios componentes del mismo componente a la vez. Esto se conoce como paletización. Sin embargo, se pueden utilizar scripts o códigos escritos especializados con lenguajes de programación de nivel superior. "Para paletizar y ejecutar diferentes componentes. Un operador podría configurar la máquina para ejecutar una mesa completa llena de piezas y luego proceder a diferentes tareas mientras la máquina está en funcionamiento". Matt Menard, socio general, Summit Manufacturing Systems

Los fabricantes continúan comprando principalmente equipos de inspección táctiles y multisensor, seguidos de cerca por los sistemas de visión. Y aunque las empresas invierten en esta tecnología, sigue habiendo un vacío en las habilidades únicas que necesitan los inspectores para diseñar los accesorios necesarios para respaldar la producción y aprovechar al máximo la inversión.

Ya sea que le hayan encomendado la tarea de diseñar accesorios o de conseguirlos para su empresa, hay varios detalles que debe considerar. El costo del proyecto se recuperará casi de inmediato mediante la reducción del tiempo de inactividad, la eliminación de riesgos (chatarra) y el tiempo necesario para producir resultados. Todo ello manteniendo la reputación de la empresa y manteniendo contratos lucrativos.

Intercambia varias piezas durante el turno. No es necesario cubrir el granito. Se pueden cargar varios dispositivos de 1 pieza y de varias piezas para una inspección no tripulada. | Fuente: Phillips Precision Inc.

Es más probable que el diseño de accesorios utilizando componentes de accesorios estándar se pueda lograr internamente en CMM, sistemas de visión, DCC CMM, comparadores ópticos y brazos calibradores. Los componentes estándar incluyen prensas, bloques en V, abrazaderas de resorte, sujetadores de palanca, centros, portabrocas, topes, rieles y abrazaderas especiales disponibles. Para el escenario, algunos proveedores todavía ofrecen placas de rejilla de una pieza. Sin embargo, las placas modulares de intercambio rápido brindan intercambios de piezas más rápidos, la capacidad de cargar la mesa con una variedad de piezas, permiten a los inspectores crear accesorios que se pueden mover libremente de una máquina a otra y, para repetidores altos... agregue el accesorio al trabajo. caja. Todos los beneficios que imitan las técnicas de fijación que mejoran la productividad en el taller y realzan el valor de todos los equipos.

Como ocurre con cualquier herramienta industrial, no existe una solución única. Lo que está disponible en el mercado se puede combinar e integrar para obtener la solución óptima. La mayoría de las herramientas están diseñadas para aceptar ¼-20 y M6, lo que significa que una abrazadera de un proveedor funcionará con las placas de otro proveedor, y así sucesivamente.

Normalmente, los archivos CAD de placas y abrazaderas están disponibles para importar al software de diseño (Onshape y Solidworks, por ejemplo) para que los dispositivos de inspección se puedan construir en sincronía con la producción de piezas. Ya sea en la celda de trabajo o en el laboratorio de metrología, se pueden cargar rápidamente múltiples accesorios que contienen una variedad de piezas para cada turno y se pueden retirar y reemplazar según lo requiera la producción.

Para configuraciones más complejas que requieren servicios externos, es importante proporcionar a los ingenieros de diseño la información completaAlcance del trabajopor adelantado para ahorrar tiempo y reducir el costo del proyecto.

Múltiples accesorios repetidos construidos con componentes estándar. Los accesorios modulares pueden hacer que una CMM de pórtico grande funcione tanto en tamaño grande como pequeño. | Fuente: Phillips Precision Inc.

Un ingeniero de diseño de accesorios evaluará la aplicación y trabajará para obtener una cotización y un concepto para presentar la idea a los inspectores, gerentes de calidad e ingenieros de procesos para su aprobación.

Hay varias consideraciones de diseño además de los detalles del alcance. Un diseñador de accesorios necesita identificar las superficies no medidas para encontrar puntos de contacto o "descanso" que puedan integrarse en la pieza "mueble". Normalmente, se prefieren tres puntos de contacto para lograr estabilidad. En el caso de que una pieza pueda ser flexible y verse afectada por la sonda, es posible que se necesiten puntos de apoyo y características de sujeción adicionales para limitar la pieza y que pase Gage R&R.

Para piezas que pueden ser inconsistentes dentro de una ejecución de pieza, como piezas fundidas, forjadas o de chapa metálica, por ejemplo, comúnmente este tipo de pieza de trabajo tendrá un objetivo de referencia que es un punto, línea o área en la pieza de trabajo para identificar dónde las dimensiones provienen del equipo de inspección. El peso y el tamaño de la pieza también podrían requerir que los componentes del dispositivo sean más resistentes para evitar daños: el aluminio podría ceder con el uso cuando el acero endurecido tendría mayor longevidad y mantendría su integridad.

Los componentes básicos de un dispositivo de inspección incluyen la base (placa) y la pieza del mueble o nido, puntos de descanso/contacto, y pueden incluir abrazaderas, topes, vacío, imanes y sistemas neumáticos. La habilidad más difícil en el diseño de accesorios es acomodar todos los criterios manteniéndolos lo más simples y a prueba de fallas posible. No todas las piezas se pueden inspeccionar con un solo dispositivo. Para piezas más complejas con varias características críticas, pueden ser necesarios múltiples accesorios o características de indexación dentro de la configuración. El aspecto más importante de un dispositivo bien diseñado es sujetar la pieza de forma segura y repetible sin distorsión. A menos que los requisitos sean para medir mientras están restringidos para eliminar la distorsión. Por ejemplo, lo más probable es que sea necesario sujetar una pieza grande moldeada por inyección en puntos específicos para eliminar la distorsión. Finalmente, marcar el dispositivo con el número de pieza, el trabajo y los números de estación garantiza una carga a prueba de fallas, lo que aumenta la velocidad y la precisión.

Accesorio CMM de producción de 24 estaciones con paradas dinámicas para posicionamiento. | Fuente: Phillips Precision Inc.

Al diseñar dispositivos de inspección para moldes de inyección de alta producción, la cantidad y el tamaño de las piezas en el molde deben determinar la cantidad de estaciones en los dispositivos. Por ejemplo, en un molde de 16 cavidades, puede ser más eficiente construir dos accesorios de 8 unidades: tener uno en la plataforma midiendo mientras se carga el segundo fuera de línea. Este método optimiza el tiempo de ejecución del equipo de inspección. Por supuesto, el área de medición del equipo de inspección determinará el tamaño y la cantidad de accesorios.

Los topes fijos (estacionarios) se utilizan para ubicar la pieza de manera consistente y se agregan a funciones no inspeccionadas. Las paradas dinámicas (móviles) pueden ser necesarias cuando hay poca área en la pieza de trabajo para agregar una parada y es necesario medir esa misma área. Esta parada se quitaría del camino una vez que una pieza se cargue de manera precisa y segura en su estación.

Las funciones de sincronización son una forma de parada que se usa con mayor frecuencia para piezas redondas. Ubicar una pieza radialmente desde un punto hasta una característica específica. Por ejemplo, un engranaje o una turbina pueden requerir una función de sincronización. Garantizar que la pieza se cargue de forma precisa y repetible alineando las características radiales con un punto de pivote.

Accesorio CMM de 280 estaciones integrado en segmentos para piezas moldeadas por inyección de alta producción. | Fuente: Phillips Precision Inc.

Los espejos de primera superficie, también llamados espejos de superficie frontal, son un tipo de espejo con un acabado espejado en la superficie frontal para una mayor precisión. Este verdadero reflejo elimina el efecto fantasma, maximiza la cantidad de luz reflejada y minimiza la distorsión. Los espejos normales tienen un revestimiento de aluminio en la parte posterior del cristal que crea un tenue reflejo secundario. Se usarían espejos en una máquina de inspección por visión o multisensor para que la lente pueda capturar características en el costado de una pieza. Los espejos generalmente se montan en un bloque encajable en un ángulo de 45 grados con respecto a la lente.

Los imanes se utilizan para atrapar materiales finos no ferrosos. El escenario o los puntos de descanso de la estación se fabricarían con un material ferroso de modo que se pueda colocar un elemento de sujeción de trabajo magnetizado encima para pellizcar y estabilizar la pieza.

Este tipo de accesorio es más complicado y se puede utilizar para una amplia variedad de piezas, pero específicamente para piezas delgadas o de formas extrañas, como la carcasa de una cinta métrica o un vil médico, por ejemplo. Se pueden utilizar accesorios con cavidades de vacío cuando la pieza tiene suficiente superficie para crear una succión lo suficientemente fuerte. Por lo general, se agregan juntas tóricas para crear un sello entre el accesorio y la pieza de trabajo y la adición de un venturi o bomba de vacío produce un efecto de ventosa para asegurar la pieza para su inspección. Por lo general, la pieza de trabajo encaja en la cavidad en una sola dirección, lo que elimina la necesidad de topes y otros aparatos que a veces se necesitan para garantizar que las piezas se carguen de manera consistente. Los cambios de piezas son rápidos con este tipo de accesorio.

Enseñe a los cobots universales a cargar y descargar configuraciones de inspección. | Fuente: Phillips Precision Inc.

Por diseño, las placas de fijación modulares proporcionan una plataforma perfecta para robots industriales cuando la aplicación sugiere que la placa se mueve con las piezas. Un riel de acoplamiento seguro ofrece una ubicación repetible para las piezas fijadas en placas individuales. Las pinzas o efectores finales están diseñados para el tipo de cobot o brazo robótico. Luego, la estructura permitirá mover la placa con piezas o mover una pieza de trabajo individual. Automatizar los procesos de inspección utilizando robots industriales "enseñables" puede mejorar la confiabilidad y el rendimiento y detectar errores de producción tempranamente.

Hay varias opciones para elegir entre placas y componentes de fijación estándar. También existen muchas empresas para llenar la brecha de habilidades brindando servicios de diseño de accesorios personalizados. Los requisitos de la industria, la competencia y los costos en rápido aumento requieren que los fabricantes encuentren soluciones que mejoren la productividad. Los accesorios de inspección no deben subestimarse ni pasarse por alto como una importante oportunidad de mejora del proceso. De hecho, inspecciones más rápidas y confiables podrían ser la clave para mejorar todo el proceso de producción.

Catherine Phillips , gerente de productos y copropietario de Phillips Precision Inc. Phillips Precision Inc. sirve como taller de maquinaria de servicio completo y laboratorio de fabricación que produce componentes de sujeción para procesos de inspección y marcado láser. Para obtener más información, llame al (508) 869-3344 o envíe un correo electrónico a [email protected].