Precisione E Risparmio Di Tempo

Risparmio di tempo, maggiore precisione e una sicurezza dei processi notevolmente aumentata non devono contraddirsi tra loro. Con l‘impiego del tastatore di misura IRP40.40-LF di m&h con tecnologia THERMO-LOCK®, la ditta di meccanica di precisione Leipold ha raggiunto una redditività sensibilmente migliore.

Le piccole strutture nei pezzi meccanici di precisione sono il mestiere della ditta Feinmechanik Leipold, una piccola fabbrica ai margini della foresta della Turingia. Mentre nella fabbrica di spruzzatori Leipold, anch‘essa situata qui, viene prodotta una vasta gamma di spray diversi per aria condizionata, industria farmaceutica, tecnologia ambientale, asciugatura spray, impiantistica e molto altro, la Feinmechanik Leipold è specializzata in componenti complessi con strutture precise, prodotti in piccole serie. Dei pezzi tanto piccoli con bordi miniaturizzati devono sottostare a requisiti di precisione anche particolarmente elevati con tolleranze ridotte. La produzione finora è stata di conseguenza dispendiosa e non esente da errori.

Leipold-Feinmechanik-2 Una macchina con precisione elevata è soltanto uno dei molti presupposti di una produzione precisa. Altri fattori di influenza, come le dimensioni utensile, le temperature nella macchina e soprattutto la situazione di serraggio esercitano un‘influenza altrettanto considerevole sulla precisione ottenibile. È stato possibile determinare a malapena la posizione dei pezzi mediante il tastatore di misura, ma non i contorni piccoli, che non è stato possibile rilevare con la sfera di misura con diametro di 6 mm. Anche la scelta di una sfera con un diametro di solo 1 mm non avrebbe rilevato i contorni piccoli, che dovevano essere misurati presso Leipold. “Dobbiamo misurare una cavità con una larghezza di soli 0,3 mm”, così Fredi Leipold descrive la propria sfida. “È questo il punto di partenza per le dimensioni di assemblaggio di altri contorni. E ha una tolleranza di soli +/- 2 μ.”
Leipold-Feinmechanik-3
La scansione della posizione dei pezzi durante la preparazione viene eseguita con un tastatore di misura di m&h e con un diametro della sfera di misura di 6 mm. Questo tastatore di misura comunica con il comando della macchina mediante la tecnologia di trasmissione a infrarossi comprovata di m&h con la cosiddetta tecnologia HDR. Ha una potenza di trasmissione e una sicurezza del processo molto elevata, perché non vengono inviati segnali singoli, ma sequenze di protocolli, escludendo così anomalie indesiderate a causa della luce o di altri segnali esterni.

Quando si è trattato di lavorazioni sensibili, è stato sì possibile fidarsi dei lavori di preparazione precisi, ma non di misurare con la macchina le lavorazioni più critiche. Dopo la fresatura di un dado di precisione, la posizione precisa dei fianchi del dado è stata misurata con un microscopio, inserito nel cono nel mandrino della macchina, per allineare altre forme geometriche. Qui è stata eseguita la ricerca proverbiale del μ. E questo richiede tempo. Con ogni pezzo sono stati necessari di nuovo dei tempi di lavorazione di 3,5 ore. Le imprecisioni manuali di allineamento, il calcolo del centro o gli errori di interpolazione per la maggior parte hanno causato scarti irreparabili. Il funzionamento del volantino della macchina, mentre veniva osservato al microscopio, ha sempre causato collisioni e danni. Il microscopio non è mai stato abbastanza stabile.

Da qualche tempo m&h ha presentato un nuovo tastatore a infrarossi. Il IRP40.40-LF è una simbiosi dei tastatori di m&h e un prodotto del gruppo Hexagon che originariamente era stato sviluppato per la macchina di misurazione. Grazie all‘impiego di perni di scansione con sfere di misura di diametro molto piccolo a partire da 0,2 mm, è possibile misurare i contorni più piccoli con forze di misura minime, visto che questo strumento di misura è adatto anche per la misurazione su superfici relativamente morbide, materiali delicati o forme geometriche molto strette che, in caso di scansione eseguita con forze di misura maggiori, subirebbero dei danni.

Maggiore precisione, meno ritocchi e tempi di produzione riguadagnati grazie ai tastatori di misura di m&h, Lo strumento di misura Low-Force è a tenuta in conformità a IP68 e predisposto per le condizioni più sfavorevoli nella macchina, senza modificare le caratteristiche di misura e le forze di misurazione ridotte. Inoltre è stato integrato nel corpo del tastatore di m&h e quindi è in grado di comunicare, mediante i diodi a infrarossi del tastatore, con i ricevitori disponibili nella macchina utensile con il comando ed essere utilizzato come qualunque altro tastatore di misura. Perciò la ditta Feinmechanik Leipold è stata in grado di misurare i contorni molto piccoli con la macchina. I costosi microscopi di misura sono diventati obsoleti. Non servono più le continue conversioni, “… e non ci sono più gli errori manuali e gli errori di calcolo”, racconta Fredi Leipold.

Leipold-Feinmechanik-4 La tecnologia brevettata THERMO-LOCK® di m&h impedisce il passaggio di calore. Presso Leipold ci si è resi conto inoltre che: “Non abbiamo più riscontrato alcun scostamento in direzione Z”. Ciò dipende dal fatto che il tastatore di misura IRP40.40-LF è stato acquistato nella cosiddetta versione THERMO-LOCK®. Questa tecnologia brevettata per m&h impedisce il passaggio di calore dal cono al corpo del tastatore e allo strumento di misura. Comunque i tastatori in genere vengono cambiati dal magazzino utensili a circa 22° - 24° C nel mandrino di lavoro caldo, che d‘altra parte raggiunge temperature ben superiori a 40°C, ogni tanto addirittura notevolmente superiori a 60°C nel proprio rotore. Per questo i tastatori di misura tradizionali subiscono dei processi di dilatazione e falsano notevolmente i valori di misura. Le misurazioni eseguite presso i produttori delle macchine hanno dimostrato che i tastatori di misura sostituiti, a seconda del cono e delle dimensioni costruttive, nei primi minuti successivi al cambio nel mandrino, si dilatano da pochi centesimi a decimi di millimetro. Poiché i corpi dei tastatori non sono dotati di una parte interna perfettamente simmetrica, anche la direzione di dilatazione non è necessariamente rettilinea. La misurazione viene eseguita, per così dire, con le banane.

Leipold-Feinmechanik-5 Le ricerche di alcuni produttori di macchine hanno dimostrato che la tecnologia THERMO-LOCK® di m&h riduce la trasformazione di questo passaggio di calore in dilatazione da pochi a un solo μ e i tastatori di misura restano nei limiti di tolleranza. A tale scopo, il tastatore di misura con tecnologia THERMO-LOCK® è dotato di un materiale isolante speciale, simile alla vetroceramica, che evita questo passaggio di calore. Grazie alla straordinaria precisione, questi tastatori con THERMO-LOCK® sono raccomandati da parecchi produttori di macchine. Un‘esperienza che condivide anche Fredi Leipold: “Con i tastatori di misura THERMO-LOCK® i valori di misura sono sempre assolutamente costanti.” A detta di lui, questo non resterà l‘unico tastatore di questo tipo nella ditta Leipold.

In considerazione del fatto che Leipold deve misurare ogni lato di lavorazione dei propri componenti su contorni in miniatura, questa dichiarazione ha un grande valore. “Per quanto riguarda la precisione, siamo già abbastanza avanti”, dichiara Fredi Leipold.

Alla fin fine l‘impiego del tastatore piccolo con tecnologia THERMO-LOCK® di m&h presso Feinmechanik Leipold ha molteplici effetti positivi e migliora sensibilmente il funzionamento. Non solo, è possibile scansionare in modo sicuro e preciso i contorni più piccoli. La possibilità di controllare tutto mediante il comando non solo fa risparmiare tempo, ma evita anche gli errori manuali, sia durante il rilevamento dei valori di misura, sia durante i calcoli conclusivi e l‘inserimento dei valori di correzione. Per questo motivo gli strumenti di misura supplementari, come il microscopio, sono superflui come le fasi di lavoro manuali dispendiose. Ora tutto accade internamente al comando e nelle normali procedure del programma di lavorazione. “Alla fine, una sicurezza del processo affidabile è costituita dal A&O”, dichiara Fredi Leipold. “Non abbiamo più ricevuto alcun reclamo a causa delle imprecisioni. Se in precedenza potevamo sperare che andasse bene, ora lo sappiamo con certezza. E i costi sono notevolmente minori!” Le fonti di errore latenti sono state eliminate. Il processo di lavorazione è stato accelerato considerevolmente e in modo più sicuro. “Ciò che prima necessitava di 3 ore e ½ di lavoro, oggi può essere eseguito in 35 minuti.” Questo aumento di produttività inatteso contribuisce in larga misura a una maggiore capacità e una redditività notevolmente migliorata della ditta Feinmechanik Leipold.
Leipold-Feinmechanik-6
L‘esempio di applicazione della Feinmechanik Leipold mostra chiaramente che la misurazione, ritenuta non produttiva, durante la produzione migliora la produttività nella produzione di serie. Da una parte i deflussi vengono resi permanenti e il processo di produzione notevolmente più sicuro. Gli scarti e i ritocchi vengono così evitati. Nel caso presente, tutti gli effetti causano addirittura un aumento della produttività straordinario dell‘83,4 %.

Anche se ciò deve essere attribuito alle condizioni precedenti nel caso della Feinmechanik Leipold, si capisce anche che si devono considerare sempre i propri processi nella loro totalità. Un‘occasione per farlo è data dai nuovi prodotti, come il tastatore a infrarossi IRP40.40-LF con tecnologia THERMO-LOCK® di Hexagon Metrology / m&h. In tutti i casi si può solo guadagnare.
 

Case Study: Feinmechanik Leipold, Blechhammer

HxGN LIVE

La conferenza internazionale annuale Hexagon, HxGN LIVE, offre presentazioni stimolanti, illimitate possibilità di contatto e tecnologie imperdibili.

m&h tastatore ad infrarossi IRP40.40-LF

Questo nuovo tastatore a infrarossi è stato progettato specificamente per i materiali sensibili e le operazioni di misura su geometrie di pezzi sottili e fragili.

Case Study: Feinmechanik Leipold, Blechhammer

Related Case Studies

See how companies like yours are working with Hexagon Manufacturing Intelligence