Misurazione rapida dei componenti automobilistici in plastica

Vision Engineering ha sviluppato Hawk®, un esclusivo sistema di misura senza contatto, il primo ad offrire una reale immagine ottica a video unitamente alla rilevazione completamente automatizzata dei bordi. Queste due tecnologie erano disponibili individualmente ma mai in un'unica soluzione.

Due in uno (misura ottica e video)

Sistema di misura senza contatto Hawk

Hawk può funzionare in modo manuale, motorizzato o completamente automatizzato. Per una rapida sostituzione del prodotto, il funzionamento manuale consente di configurare velocemente qualsiasi attività di misura. Quando sono invece richiesti elevati volumi di produzione, il funzionamento automatizzato permette di eseguire ispezioni ripetute e oggettive in tempi molto più brevi rispetto alla misura manuale.

Tra queste due modalità operative opposte, si inserisce un'intera gamma di applicazioni che beneficiano dell'automazione parziale, laddove i componenti non possono essere controllati automaticamente o quando la varietà dei prodotti non consente di eseguire multiple routine di misura.

Hawk rende possibile l'utilizzo di entrambe le tecniche in un unico sistema e questo offre molte opportunità nelle applicazioni in cui l'uso esclusivo di una sola tecnologia sarebbe insufficiente. Un'importante area di applicazione della nuova tecnologia Hawk è quella dell'ispezione dei componenti automobilistici stampati.

Criteri di produzione

Sistema di misura senza contatto Hawk

I componenti automobilistici presentano requisiti di qualità critici in termini di funzione, tolleranza ed aspetto estetico. I componenti in plastica vengono sempre più usati nella produzione destinata al settore automobilistico in sostituzione di parti in acciaio o alluminio. Non si tratta solo di rifiniture degli interni ma anche di componenti meccanici.

Se da un lato riduce il peso generale e migliora la finitura estetica, questa tendenza esige che i criteri di produzione di tali componenti in plastica corrisponda a quella precedentemente associata ai componenti in metallo lavorati a macchina.

I vantaggi esclusivi di Hawk

Sistema di misura senza contatto Hawk

Gli stampi per il settore automobilistico tendono ad essere prodotti in colori scuri a basso contrasto; si tratta principalmente del nero, quasi nero o delle varie tonalità del grigio. Pertanto, questi componenti si coordinano bene con una enorme varietà di schemi colore disponibili nelle automobili moderne. Se da un lato questo aspetto va a favore dei progettisti di auto, rende molto più problematiche la visione e la calibrazione precise di tali componenti.

Misurare un oggetto nero a basso contrasto su uno sfondo nero a basso contrasto comporta sfide impegnative per la maggior parte dei sistemi di misura senza contatto. Ed è proprio qui che entrano in gioco i vantaggi esclusivi del sistema Hawk.

Per esempio, un pannello del cruscotto di controllo del climatizzatore di una Peugeot è stampato in un grigio molto scuro. Questo pannello deve adattarsi perfettamente al complessivo del controllo del climatizzatore perché altrimenti l'unità può vibrare rumorosamente e il conducente noterebbe l'imperfezione estetica.

La produzione di grandi volumi di questo panello viene subappaltata e richiede la verifica accurata di diverse misure chiave. Un operatore che utilizzi un sistema ottico potrebbe non rappresentare un'alternativa economica perché molte misure sono estremamente ripetitive.

Un sistema video automatizzato incontrerebbe difficoltà nella misura perché il contrasto tra il nero dello sfondo e i bordi neri dei componenti è troppo basso. La soluzione ottimale è l'adozione di un approccio combinato, come quello offerto da Hawk.

I profili di base, chiaramente definiti, possono essere misurati automaticamente utilizzando la tecnologia di rilevazione automatica dei bordi (VED). Questo permette di automatizzare completamente la maggior parte dei controlli, evitando all'operatore di compiere attività ripetitive e dispendiose in termini di tempo.

Al termine delle misure, è possibile usare la testa ottica brevettata che permette all'operatore di avvalersi della propria esperienza soggettiva e delle proprie capacità per definire manualmente una funzione che consenta di misurare le caratteristiche a basso contrasto, altrimenti difficili da ispezionare. Il risultato è un sistema che offre il meglio di entrambe le tecnologie.

Progettato da tecnici per essere usato da tecnici

La tecnologia brevettata Dynascope offre all'operatore un'immagine ottica pura e chiara attraverso la testa ottica "a pupilla in uscita allargata". Questa immagine non è stata digitalizzata per cui non subirà alcuna perdita nella resa dei colori né di contrasto.

I sistemi basati su video sono sempre penalizzati quando si osservano caratteristiche a basso contrasto nere su sfondo nero o bianche su sfondo bianco o trasparenti, come nel caso di molti stampi per il settore automobilistico. Il cervello umano è di gran lunga il sistema di elaborazione delle immagini attualmente più potente e per i difficili soggetti ottici, i risultati migliori saranno generati da un'immagine ottica pura presentata ad un operatore umano.

Utilizzando un sistema Hawk completamente automatizzato, il software per PC può controllare la maggio parte delle misure presentando solo le parti complesse all'operatore, che può quindi immettere le posizioni dei bordi.

In produzione, l'eccesso di specifiche è diventato un problema. Nell'ambiente produttivo, l'usabilità è importante quanto la capacità perché un sistema potente ed estremamente performante ripagherà l'investimento se può essere usato, giorno dopo giorno, dal personale addetto alla produzione. Questo è il criterio che ha portato allo sviluppo della famiglia Hawk, "progettata da tecnici per essere usata da tecnici".

Tempo di ciclo di ispezione ridotto e migliore ripetibilità.

Hawk è stato progettato per essere usato in produzione o nei reparti vicini, direttamente, dai tecnici non specializzati e multicompetenti che si occupano del processo di produzione. Poiché è possibile portare i componenti direttamente dalla stazione di stampaggio o di lavorazione all'Hawk, il feedback è rapido e diretto al reparto che lo necessita. Se un componente è distorto o fuori tolleranza, è possibile agire immediatamente per risolvere il problema.

Hawk può essere configurato per funzionare in modo manuale o completamente automatizzato. Con lo stampo del pannello di controllo del climatizzatore della Peugeot, questo significa che le tirature iniziali pre-produzione possono essere monitorate da vicino e misurate con una configurazione da ispezione completamente manuale.

La flessibilità del funzionamento manuale significa che gli operatori possono modificare rapidamente le routine di misura senza dover necessariamente possedere conoscenze specialistiche di programmazione. Una volta iniziata la produzione di grandi quantitativi, molti di questi controlli o misure possono essere completamente automatizzati, per offrire un maggior rendimento, un tempo di ciclo di ispezione ridotto e una migliore ripetibilità.

Poiché gli stampi per uso automobilistico diventano sempre più complessi e critici ai fini della qualità, i clienti sono sempre più esigenti e hanno aspettative sempre maggiori. Tutto ciò porta all'esigenza di sistemi di misura senza contatto che siano precisi, facili da usare e in grado di misurare elevati volumi di componenti dalle caratteristiche ottiche difficili da ispezionare. Fermi tutti: è arrivato Hawk.

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