Accesorio 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, simple o complejo, hecho internamente, pedido listo para usar o diseñado a medida. Los éxitos de la inspección están en la velocidad y la repetibilidad del intercambio de piezas: devolver 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 de capital 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 caminar y ver sus inversiones en tecnología para medir piezas. repetidamente una y otra vez desde el principio!" Kenney Howayeck, ejecutivo de cuentas sénior de MSI-Viking Gage

La combinación del equipo de inspección y las características del software permiten 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 a lo largo del turno mejora toda la línea de producción. La fijación repetible también puede eliminar la necesidad de alineación manual en futuras ejecuciones de piezas. Las características avanzadas también ofrecen el potencial para algunas rutinas de inspección no tripuladas o "apagadas".

"La mayoría de las personas en el mundo de la fabricación y la calidad entienden que una CMM se puede configurar para ejecutar múltiples componentes del mismo a la vez. Esto se conoce como paletización. Sin embargo, las secuencias de comandos o el código escrito especializado se pueden usar 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 funcionando". 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 mientras 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 se le haya encomendado el diseño de accesorios o su suministro para su empresa, hay varios detalles a considerar. El costo del proyecto se recuperará casi de inmediato a través de la reducción del tiempo de inactividad, eliminando el riesgo de funcionamiento (chatarra) y el tiempo que lleva producir resultados. Todo el tiempo manteniendo la reputación de la empresa y reteniendo contratos lucrativos.

Intercambiar múltiples partes a lo largo del turno. No es necesario cubrir el granito. Se pueden cargar varios accesorios de 1 pieza y de varias partes para una inspección no tripulada. | Fuente: Phillips Precision Inc.

El diseño de accesorios utilizando componentes de accesorios estándar es más probable que se pueda lograr internamente en CMM, sistemas de visión, CMM DCC, comparadores ópticos y para brazos de medición. Los componentes estándar incluyen prensas, bloques en V, abrazaderas de resorte, sujetadores de palanca, centros, mandriles de boquilla, topes, rieles y abrazaderas especiales que están fácilmente disponibles. Para el escenario, todavía hay disponibles placas de rejilla de una pieza de algunos proveedores. 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 mejoran el valor de todos los equipos.

Como cualquier herramienta industrial, no hay una talla única para todos. Lo que está disponible comercialmente 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.

Por lo general, los archivos CAD de placas y abrazaderas están fácilmente disponibles para importar al software de diseño (Onshape y Solidworks, por ejemplo) para que los dispositivos de inspección puedan construirse 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 sostienen una variedad de piezas para cada turno y se pueden quitar 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 luminarias de repetición construidas con componentes estándar. La fijación modular puede hacer que una CMM de pórtico grande funcione tanto en grande como en 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 de "descanso" que se puedan construir en el "mueble". Por lo general, se prefieren tres puntos de contacto para la estabilidad. En el caso de que una pieza sea flexible y se vea afectada por la sonda, es posible que se necesiten puntos de descanso adicionales y características de abrazadera para restringir la pieza para que pase Gage R&R.

Para piezas que pueden ser inconsistentes dentro de una ejecución de pieza, como piezas de fundición, forja o chapa, por ejemplo, comúnmente este tipo de pieza de trabajo tendrá un objetivo de referencia que es un punto, una línea o un 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 pueden requerir que los componentes del accesorio sean más resistentes para evitar daños: el aluminio podría ceder con el uso cuando el acero endurecido tendría una mayor longevidad y mantendría su integridad.

Los componentes básicos de un dispositivo de inspección incluyen la base (placa) y la parte del mueble o nido, puntos de apoyo/contacto y pueden incluir abrazaderas, topes, vacío, imanes y sistemas neumáticos. La habilidad más difícil en el diseño de luminarias es acomodar todos los criterios mientras se mantiene lo más simple y a prueba de fallas posible. No todas las piezas se pueden inspeccionar con un solo accesorio. 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 accesorio bien diseñado es sujetar la pieza de forma segura y repetible sin distorsión. A menos que los requisitos sean para medir mientras se restringe para eliminar la distorsión. Por ejemplo, lo más probable es que una pieza grande moldeada por inyección deba sujetarse en puntos específicos para eliminar la distorsión. Finalmente, marcar el accesorio 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.

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

Al diseñar accesorios de inspección para moldes de inyección de alta producción, el número y el tamaño de las piezas en el molde deben determinar el número de estaciones en el (los) accesorio(s). Como ejemplo, en un molde de 16 cavidades, puede ser más eficiente construir dos accesorios de 8 en adelante, para tener uno en la plataforma de medición 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 las características no inspeccionadas. Los topes dinámicos (móviles) pueden ser necesarios cuando hay poca área en la pieza de trabajo para agregar un tope y esa misma área debe medirse. Esta parada se quitaría del camino una vez que una parte se carga de manera precisa y segura en su estación.

Las funciones de sincronización son una forma de parada que se usa con más 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 manera precisa y repetible al alinear 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 reflejo verdadero elimina el efecto fantasma y maximiza la cantidad de luz reflejada y minimiza la distorsión. Los espejos regulares tienen un revestimiento de espejo de aluminio en la parte posterior del vidrio que crea un débil reflejo secundario. Los espejos se usarían en una máquina de inspección de visión o multisensor para que la lente pueda capturar características en el costado de una pieza. Los espejos generalmente se montan en un bloque de anidamiento en un ángulo de 45 grados con respecto a la lente.

Los imanes se utilizan para atrapar material delgado no ferroso. El escenario o los puntos de descanso de la estación se fabricarían con un material ferroso de modo que se pueda colocar una función de retención de trabajo magnetizada para pellizcar y estabilizar la pieza.

Este tipo de accesorio es más complicado y se puede usar para una amplia variedad de piezas, pero específicamente para piezas delgadas o con formas extrañas, como la carcasa de una cinta métrica o una plataforma médica, por ejemplo. Los accesorios con cavidades de vacío se pueden usar 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 una bomba de vacío o venturi produce un efecto de ventosa para asegurar la pieza para su inspección. La pieza de trabajo generalmente se ajusta a 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 uniforme. Los intercambios 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 los robots industriales cuando la aplicación sugiere que la placa se mueve con las piezas. Un riel de acoplamiento seguro ofrece una ubicación repetible para piezas fijadas en placas individuales. Los grippers o efectores finales están diseñados para el tipo de cobot o brazo robótico. Luego, el diseño acomodará el movimiento de la placa con partes o para mover la pieza de trabajo individual. La automatización de los procesos de inspección mediante el uso de robots industriales "enseñables" puede mejorar la confiabilidad y el rendimiento y detectar errores de producción de manera temprana.

Hay varias opciones para elegir entre placas y componentes de fijación estándar. Muchas empresas también existen para llenar el vacío de habilidades que brindan 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, las inspecciones más rápidas y confiables podrían ser la clave para mejorar todo el proceso de producción.

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