Il fornitore di servizi di metrologia si espande con una seconda CMM

24 settembre 2019

Un alloggiamento della pompa dell'olio in alluminio viene ispezionato tramite scansione laser sul LK 8.7.6 utilizzando il sensore ad alta risoluzione LC15Dx Nikon.

In seguito all'installazione di una seconda, più grande CMM LK Metrology a Laser Scanning, la possibilità di eseguire servizi di misura conto terzi e attività di reverse engineering è raddoppiata. Inoltre, è possibile misurare componenti con dimensioni cinque volte più grandi.

L'ultima acquisizione di Laser Scanning è un C LK 20.12.10 CMM a portale con tecnologia in ceramica con un volume di lavoro di 2.000 x 1.200 x 1.000 mm che ha affiancato un modello più piccolo 8.7.6. Quando l'amministratore delegato di Laser Scanning, Johnathan Rigby, ha avviato l'azienda nel settembre 2016, ha portato con sé la macchina originale dal suo precedente datore di lavoro, PMS Diecasting, Rotherham.

Questa azienda ora subappalta gran parte del suo fabbisogno di metrologia a Laser Scanning, entrambe le aziende sono membri del Glide Group, insieme allo specialista dello stampaggio a iniezione di plastica Loadhog, al produttore di utensili GoTools e al produttore di prodotti per la giunzione e il tensionamento dei fili Gripple.

Come implica il nome del fornitore di ispezioni, la maggior parte dell'acquisizione dei dati avviene tramite scansione laser su entrambe le CMM LK e su due bracci articolati forniti da Nikon Metrology. Tutta l'attrezzatura è alloggiata in una stanza a temperatura controllata a 20 ±1°C nella struttura di Chapeltown. I pezzi consegnati per l'ispezione vengono acclimatati nella stessa stanza per 24 ore per ridurre l'incertezza di misura.

Tre tipi di sensori senza contatto di Nikon Metrology sono in uso sulle CMM: un XC65D multi-laser scanner e sensore laser a linea modelli L100 e LC15Dx, che hanno rispettivamente una precisione di misurazione di 13,0, 6,5 e 1,8 µm.

Quest'ultima fornisce prestazioni equivalenti alla tastatura tattile, che viene utilizzata da Rigby e dal suo team anche per acquisire dimensioni fisiche, come il diametro dei fori, utilizzando un tastatore a contatto TP20 e un tastatore di scansione SP20, entrambe di Renishaw. Un cambio utensili montato sul piano della CMM consente di sostituire automaticamente i sensori durante il ciclo di misura.

Una copertura del bilanciere in plastica stampata a iniezione dal dipartimento R&S di JCB Power Systems a Derby viene ispezionata a Chapeltown utilizzando il multi-laser scanner

Assistenza

Ciò che ha spinto all'acquisto della CMM più grande è stata la ricezione da parte del signor Rigby della JCB Power Systems a Derby di un contratto per assistere nel controllo qualità (QC) dei blocchi cilindri e delle teste per i motori che alimentano i veicoli fuoristrada dell'OEM.

JCB ha una propria macchina LK dotata di un tastatore che serve la linea di produzione a Derby. La scansione laser assiste fornendo la misurazione e l'ispezione delle merci all'interno dell'impianto, dove è presente un ingegnere del controllo qualità in maniera stabile.

Inoltre, il centro di Chapeltown aiuta a preparare i programmi della CMM e a provarli, oltre a ispezionare i prototipi per sostenere il dipartimento di ricerca e sviluppo di JCB. Specialmente per quest'ultimo scopo, il fornitore di servizi è in grado di fornire informazioni molto più complete e accurate su un nuovo componente di quanto sia possibile con le tecniche di tastatura presso JCB Power Systems.

Anche se lo stabilimento dei motori ha una capacità di scansione laser su un braccio articolato, il livello di dettaglio che può essere acquisito è inferiore, poiché la sua risoluzione di scansione è di 23µm, molto inferiore al miglior scanner montato su CMM in uso presso gli uffici di Laser Scanning a Chapeltown. In ogni caso, l'ispezione con un braccio sarebbe un processo manuale e quasi impossibile da replicare in occasioni successive, mentre l'esecuzione di un programma su una CMM è automatizzata e altamente ripetibile.

Il signor Rigby spiega: "Lavorando con il dipartimento di ispezione di JCB e il team di R&S , siamo stati in grado di liberare la macchina del nostro cliente per concentrarsi sul CQ della produzione. Apprezzano anche i maggiori dettagli che siamo in grado di fornire sui nuovi prototipi, poiché la scansione laser ci permette di mostrare loro la forma di un componente e di fornire i dati di misurazione".

"Per esempio, recentemente ci hanno chiesto di aiutarli con un nuovo alloggiamento del coperchio del bilanciere che era stato stampato ad iniezione di plastica per determinare se l'area della guarnizione era entro i limiti di tolleranza dopo il restringimento nel processo di produzione.

"Ispezionare una superficie planare come l'area della guarnizione mediante tastatura in più punti non darebbe un'idea generale della sua planarità e con ogni probabilità se l'esercizio fosse ripetuto i risultati sarebbero diversi.

"Al contrario, la scansione genera milioni di punti per dare un'immagine 3D dettagliata dell'intera superficie con un livello di precisione molto alto e le deviazioni possono essere quantificate. Questo permette a JCB di mostrare al suo fornitore di stampi esattamente dove sono le eventuali imprecisioni".

La mountain bike da discesa progettata da Stewart Palmer presso il subappaltatore di F1 North Bucks Machining, che è anche un utente LK CMM. Il modello CAD del telaio è stato creato tramite scansione laser a partire dalle bozze del signor Palmer

Pronto, disposto e capace

L'azienda di metrologia di Chapeltown si trova nella posizione ideale per aiutare qualsiasi produttore che utilizza macchine di misura e software LK, poiché il lavoro e i programmi possono essere trasferiti senza problemi per funzionare su entrambe le CMM.

I progetti hanno coinvolto un sub-fornitore nelle Midlands per l'industria aerospaziale globale, che ha utilizzato i servizi di subappalto di Laser Scanning per ispezionare i componenti mentre la sua macchina era fuori uso; e un produttore di apparecchiature medicali che voleva verificare la sua capacità di QC interna. La copertura delle vacanze degli operatori è un'altra fonte regolare di affari.

Circa la metà del fatturato di Laser Scanning deriva dal reverse engineering di componenti originali per i quali non esistono modelli e disegni. Le officine meccaniche e i costruttori di utensili sono clienti frequenti e l'azienda fornisce anche un servizio ai progettisti.

Un lavoro recente consisteva nel prendere le bozze del telaio di una nuova mountain bike da discesa sviluppata da Stewart Palmer, direttore del subappaltatore di F1 North Bucks Machining, e creare un modello CAD 3D in modo che gli elementi del telaio potessero essere prodotti su uno dei suoi centri di lavorazione. Il macchinista a contratto è anche un utilizzatore di CMM LK.

Software potente

Nello stabilimento di Chapeltown viene utilizzata l'ultima versione 8.5 del software CAMIO di LK. Caratterizzato dall'interoperabilità tra le piattaforme CMM e le tecnologie dei sensori, questo software è progettato per creare programmi di collaudo efficienti per la misura di elementi geometricie la valutazione di superfici attraverso l'analisi avanzata delle nuvole di punti, con un confronto tra parti e CAD e una capacità di reportistica completa.

Il signor Rigby conclude: Il software Camio ha un aspetto simile a quello di Microsoft Office, con un pannello a icone simile e personalizzabile nella parte superiore dello schermo. È molto facile da usare, poiché le funzioni di programmazione sono facilmente accessibili e non sono nascoste nei menu a tendina.

"La nuova versione si interfaccia con il nostro software Geomagic di 3D Systems, permettendoci di creare modelli accurati dai dati di scansione 3D e di utilizzarli per il controllo qualità e la misurazione.

"Consideriamo la nostra associazione con LK e anche con Nikon come una partnership a doppio senso, per cui loro ci forniscono tutto il supporto di cui abbiamo bisogno e noi diamo informazioni agli OEM per aiutarli nello sviluppo delle prossime generazioni di prodotti".

Laser Scanning è accreditata ISO 9001 per la gestione della qualità, ISO 14001 per la gestione ambientale, ISO 18001 per la sicurezza e la salute sul lavoro e ISO 27001 per la sicurezza dei dati. È membro della GTMA (Gauge & Toolmakers Association), della Federation of Small Businesses e della Employee Ownership Association.

Fonte: Production Engineering Solutions