25 maggio 2023
Il braccio portatile con sbraccio di due metri dimezza i tempi per l'ispezione di componenti di grandi dimensioni
Fondata nel 2011, l'azienda di produzione di utensili e lavorazioni in subappalto GT Tooling(www.gttoolingltd.co.uk) ha impiegato per un anno un'apparecchiatura metrologica manuale convenzionale per misurare i componenti da fresare e tornire prima di investire in un braccio articolato 3D, un modello a 6 assi con una portata di 1,2 metri. Tre anni dopo, quando l'azienda si è trasferita da Petersfield a un'unità produttiva più grande a Fareham, ha investito in un centro di lavoro con corse di 1.651 x 762 x 762 mm, il che significava che i particolari prismatici più grandi prodotti dovevano essere ispezionati in due operazioni.
Sebbene soddisfacente, la procedura richiedeva molto tempo e rischiava di introdurre errori a causa della necessità di spostare il braccio. Così, nel maggio 2022, è stato acquistato un braccio portatile FREEDOM Classis Scan con una portata di due metri da LK Metrology, Castle Donington(www.LKmetrology.com). GT Tooling è stata introdotta in questo produttore britannico di macchine di misura a coordinate (CMM) dalla vicina Mech Metrology & Power Tools, che calibra le apparecchiature di ispezione del produttore di utensili e lo rifornisce di strumenti metrologici convenzionali come vernieri e micrometri.
Greg Simmonds, comproprietario e direttore di GT Tooling, ha commentato: "Abbiamo preso in considerazione le CMM ad azionamento manuale e CNC. Tuttavia, la ripetibilità delle misure delle prime non era sufficiente, mentre le seconde non offrivano una sufficiente flessibilità d'uso. Nessuna delle due tipologie aveva una capacità di reportistica all'altezza dei nostri standard o di quelli dei nostri clienti. Ritenevamo inoltre che le CMM programmabili fossero più adatte alla produzione in serie, mentre noi lavoriamo principalmente pezzi unici e piccoli lotti.
"Abbiamo quindi deciso di rimanere con la tecnologia dei bracci portatili, ma invece di tornare al fornitore precedente abbiamo scelto LK. Volevamo approfittare dell'assistenza post-vendita per la quale sono noti e ci piace anche il software di reporting PolyWorks Inspector fornito di serie con i bracci LK FREEDOM, che è particolarmente facile da usare. Semplicemente estraendo le dimensioni richieste e premendo un pulsante, i rapporti possono essere manipolati liberamente in formati diversi e facilmente digeribili, in base alle preferenze di ciascun cliente".
L'azienda di ingegneria di precisione ha ottenuto la certificazione di gestione della qualità ISO 9001 fin dall'inizio e prende molto sul serio le ispezioni e le misurazioni, anche perché è fortemente coinvolta nella fornitura di team di Formula 1 durante la bassa stagione. Durante questo periodo, gli sport motoristici rappresentano una parte consistente della produzione della fabbrica, soprattutto per la fabbricazione di modelli, maschere, attrezzature e utensili morbidi in alluminio per la produzione di parti composite di auto da corsa. Tra gli altri settori serviti figurano l'aerospaziale, l'automobilistico, l'alimentare e le bevande, mentre la gomma e gli stampi a iniezione vengono prodotti in acciaio per utensili per una moltitudine di settori. Vengono lavorati anche l'acciaio inossidabile, le leghe esotiche, il rame e le sue leghe, la fibra di carbonio e i tecnopolimeri.
Ryan Leaves, che è anche ingegnere di vendita e ispettore presso GT Tooling, ha spiegato: "Greg e io abbiamo assistito a una presentazione di un'ora sul sito FREEDOM arm da parte degli ingegneri LK a Castle Donington. Si è svolta online durante la pandemia. La dimostrazione, che comprendeva l'uso del software PolyWorks, è stata effettuata ispezionando uno dei nostri pezzi che era stato portato via durante un precedente incontro a Fareham. La dimostrazione ha mostrato la facilità d'uso dell'apparecchiatura e mi ha fatto sentire tranquillo sul fatto che, pur non avendo una formazione metrologica formale, sarei stato in grado di implementare rapidamente il nuovo sistema di collaudo ".
Una CMM è intrinsecamente in grado di misurare tolleranze circa 10 volte inferiori rispetto a un braccio articolato, poiché il feedback posizionale proviene da righe ottiche lineari piuttosto che da encoder angolari assoluti all'interno di giunti rotanti. Ciononostante, FREEDOM arm fornisce risultati accurati quando GT Tooling misura dimensioni con tolleranze generali di disegno di ± 0,1 mm. Se è necessario controllare caratteristiche più strette, il signor Leaves utilizza la metrologia convenzionale, ad esempio con foro e calibri a spillo.
Ha confermato che l'intero processo di controllo della qualità con il braccio, che comprende allineamento, ispezione e reportistica, è ora più veloce e più flessibile rispetto al passato, grazie alla maggiore facilità d'uso dell'apparecchiatura LK. La velocità è importante, dato che alcuni lavori urgenti per la F1 richiedono una tempistica di 24 ore. La preparazione di un rapporto interno richiede in genere 15-20 minuti, mentre per un FAIR (First Article Inspection Report) completo è necessaria circa un'ora. Il motivo per cui in precedenza i tempi erano più lunghi è che l'elemento di reporting del processo secondo le specifiche di GT Tooling richiedeva più tempo. I risparmi più significativi si ottengono quando si ispezionano pezzi di grandi dimensioni che in precedenza richiedevano l'allestimento di due bracci. In questi casi il tempo di ispezione si dimezza, poiché il signor Leaves svolgeva essenzialmente il lavoro due volte.
Il principale vantaggio della nuova procedura di controllo della qualità è che la documentazione risultante è ora esattamente ciò che il cliente desidera vedere, senza includere contenuti inutili e la conseguente necessità di interpretazione. In particolare, il reporting GD&T (dimensionamento e tolleranza geometrica), che in precedenza era un esercizio laborioso, con PolyWorks è notevolmente più facile da usare. Il braccio viene utilizzato quasi esclusivamente su un tavolo di ispezione dedicato per il controllo dei componenti, ma occasionalmente viene montato su un tavolo di un centro di lavorazione per verificare l'accuratezza di un pezzo prima che venga estratto dalla sua attrezzatura o prima di un ulteriore taglio del metallo.
Durante le discussioni precedenti all'acquisto, è emerso chiaramente che la scansione laser, in aggiunta alla tastatura di punti discreti, sarebbe stata di notevole utilità per GT Tooling. Avrebbe permesso di raccogliere dati molto più completi su superfici a forma libera in una frazione di tempo, fornendo così una reportistica più completa ed evitando il rischio di perdere errori di lavorazione. Per questo motivo LK ha fornito un modello a 7 assi FREEDOM arm anziché a 6 assi, insieme a un software opportunamente configurato, poiché il grado di libertà in più è necessario per consentire la scansione laser quando l'investimento aggiuntivo è giustificato.
Un ulteriore vantaggio della scansione laser sarà l'ispezione di componenti delicati e deformabili, comprese le parti in gomma come le guarnizioni delle portiere delle auto, senza il timore di danneggiarle o deformarle durante il processo. Un altro vantaggio sarà la possibilità di effettuare il reverse engineering di componenti già esistenti, come quelli delle auto d'epoca, per i quali non esistono dati o disegni. Sarà possibile non solo utilizzare questa capacità sui pezzi lavorati internamente, con l'opportunità di acquisire nuovi clienti, ma anche vendere un servizio di ispezione ad altri produttori su base di subappalto, se si dispone di capacità inutilizzata.
Simmonds ha concluso: "Finora abbiamo prodotto rapporti di ispezione su circa il 40% dei nostri componenti lavorati, poiché non tutti gli utenti finali ne richiedono uno. Ora che il processo è molto più rapido e semplice con il braccio LK, intendiamo più che raddoppiare il numero di rapporti, poiché ciò si riflette positivamente sul servizio che forniamo, dà fiducia ai clienti e può portare a un aumento dell'attività".
"Vorrei mettere sottolineare che il software PolyWorks si è dimostrato ancora migliore di quanto ci aspettassimo e che la consulenza telefonica dell'azienda è eccellente, così come quella di LK. Questo è fondamentale per noi, che spesso dobbiamo fornire un servizio rapido, soprattutto per la F1, e non possiamo permetterci di avere la funzione di ispezione interrotta per molto tempo in caso di problemi".
Fonte: The Fabricator