Affidabilità Di Processo in Un Breve Tempo Ciclo

Nell’arco di un tempo ciclo di 45-secondi, un componente di precisione non è soltanto finito al tornio ma anche controllato ai fini di un corretto posizionamento usando un tastatore m&h.

La ditta Berger, ubicata a Memmingen, è un tipico fornitore per i settori automobilistico, delle macchine da ufficio e dell’ingegneria elettrica, e produce un’ampia varietà di pezzi diversi e componenti pronti da instal-lare. Con una forza lavoro di circa 1.600 dipendenti, Berger è un’azienda internazionale. Uno staff di circa 600 persone produce parti di precisione in volumi medi e grandi ai confini della regione di Allgäu, utilizzando macchinari di ultima generazione.

Berger_Memmingen_2 Per fabbricare la sede di un cuscinetto per una pompa di combustibile, si utilizza un tornio Takamaz X100 con controllo Fanuc 0i. Questo pezzo è prodotto in grandissimi volumi con un sistema a tre turni, cosicché la macchina è semi-automatizzata. Il pezzo viene caricato automaticamente sul mandrino del tornio utilizzando un nastro trasportatore in entrata, ed espulso dopo la lavorazione. Il tempo ciclo è di appena 45 secondi.

Si richiede una lavorazione esente da errori, con una precisione di accoppiamento compresa in una stretta gamma di tolleranza di 25μm per una lunghezza pezzo di circa 10mm e di 23μm per un diametro di 40mm. Occasionalmente si sono verificati errori di produzione e la causa è stata identificata nell’erroneo posizionamento in fase di caricamento automatico del pezzo sul mandrino. Talvolta i trucioli sono finiti tra il mandrino ed il pezzo, provocando un piazzamento errato nel mandrino e conseguenti errori di lavorazione.

Berger_Memmingen_3 Per eliminare questi errori, la ditta Berger ha deciso di controllare la posizione di ogni pezzo caricato durante il processo produttivo utilizzando un tastatore. Tuttavia, poiché l’area di lavoro di un tornio è ristretta, utensili e tastatore sono sottoposti a continui spruzzi di refrigerante e di trucioli. Queste sono condizioni ambientali veramente ostili per un tastatore con precisione micrometrica. Installando il tastatore nella torretta rotante si è persa la possibilità di usare la trasmissione via cavo.

Le condizioni ostili non influiscono sul tastatore IRP40.01 di m&h che è stato specificamente progettato per l’utilizzo sulle macchine utensili. Con il corpo in acciaio inossidabile, la copertura dei diodi in vetro naturale temprato, la tenuta in conformità con lo standard IP68 e la ben nota robustezza che caratterizza la progettazione degli strumenti di misura m&h, è perfettamente adatto per questo ambiente, garantendo una lunga durata di funzionamento. La trasmissione dati attraverso la tecnologia sicura HDR ad infrarossi ad alte prestazioni non solo assicura segnali affidabili di processo ma non è neppure influenzata dalle condizioni ambientali nel tornio quali trucioli che si incollano, film di refrigerante, nebbia d’olio e luce esterna. Questi sono presupposti assoluti per l’utilizzo nella torretta di un tornio. Il piccolo diametro di soli 40 mm e la lunghezza di 50 mm evitano zone di collisione e permettono l’installazione nelle piccole aree di lavoro dei torni automatici.

 

Il tastatore è utilizzato ogni 45 secondi e misura 6 punti sul pezzo. Equipaggiato con uno stilo corto, questo tastatore è utilizzato da tempo nella produzione in serie presso Berger. Il tastatore è utilizzato ogni 45 secondi e acceso da un segnale a infrarossi codificato. Viene a contatto con sei posizioni sulla flangia e sul diametro esterno e trasmette queste posizioni di contatto al controllo. Per risparmiare energia, viene immediatamente spento dopo la misura. Il ciclo di lavorazione continua solo se tutti e 6 i valori rientrano nella gamma permessa. La procedura di verifica impiega solo 5 secondi del ciclo di lavorazione. Inizialmente la macchina era programmata in modo tale che il processo di taglio veniva interrotto se i valori misurati erano al di fuori della tolleranza predefinita. Tuttavia, questo significava dei fermi macchina non programmati che limitavano la capacità ottenibile della macchina. Ogni volta un operatore doveva rimuovere il pezzo e ricominciare la procedura. Per salvare tempo produttivo prezioso, attualmente una misura errata dà origine ad una rimozione automatica e all’espulsione del pezzo. Un nuovo pezzo è quindi caricato automaticamente e il ciclo parte senza richiedere alcun intervento esterno. Questo fa’ risparmiare tempo ed accresce l’affidabilità della macchina automatizzata. Si migliorano sia la capacità sia la produttività della macchina, che di solito lavora su 3 turni.

Berger_Memmingen_4 Dal momento che gli errori in macchina possono talvolta capitare e poiché i trucioli sono il problema più grosso nei torni, Berger ha acquistato un tastatore di riserva ma fino ad oggi non è stato necessario usarlo. Il tastatore rimane sempre installato nella torretta del tornio senza richiedere manutenzione speciale. Possibili depositi di trucioli sul tastatore non impediscono il suo funzionamento. I trucioli ed altri oggetti che si incollano alla sfera dello stilo sono rimossi dal forte spruzzo di refrigerante e fino ad ora non hanno influenzato il processo di misura.

Il retrofitting del ricevitore ad infrarossi e del tastatore alla Berger è stato eseguito dallo staff del servizio assistenza m&h e da un operatore m&h specializzato in controlli Fanuc. Il quale è’ stato incaricato della programmazione iniziale in loco e di alcuni cambiamenti del controllo apportati sul Takamaz. La verifica in macchina è stata effettuata da m&h e da quel momento la macchina ha funzionato senza problemi.

Un investimento comparativamente piccolo dà grandi risultati nell’utilizzo quotidiano in quanto la produzione avviene ora senza alcun fermo macchina imprevisto. Anche in caso di caricamento errato, la macchina continua la produzione. I pochi secondi richiesti per misurare sono compensati da una produzione affidabile ed esente da errori. La misura in macchina contribuisce ad una affidabilità di processo notevolmente migliorata ed alla efficienza economica nella produzione in grande serie.

Case Study: Berger GmbH & Co. KG - Memmingen

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