Montage d'inspection

Source : Phillips Précision Inc.

Qu'il s'agisse d'usinage ou d'inspection, les bénéfices résident dans la rapidité de l'échange. Comme pour l'usinage CNC, il ne devrait plus être question de savoir si vous avez besoin d'un montage d'inspection, mais de quel type - simpliste ou complexe - fabriqué en interne, commandé sur étagère ou conçu sur mesure. Les réussites en matière d'inspection résident dans la vitesse et la répétabilité du remplacement des pièces - en renvoyant rapidement les données d'inspection à l'atelier pour que les broches continuent de produire des pièces précises... en continu.

Les vendeurs d'équipements de métrologie font écho à ces sentiments. "Lorsque les clients dépensent de l'argent en capital pour la technologie d'inspection la plus récente et la plus performante, ils veulent que leur équipement mesure les pièces dès le premier jour. Cela est facilement réalisable avec des solutions de montage standard et personnalisées. Les responsables adorent passer et voir leurs investissements dans la technologie mesurer les pièces de manière répétée encore et encore dès le départ !" Kenney Howayeck, chargé de compte senior chez MSI-Viking Gage

La combinaison de l'équipement d'inspection et des fonctionnalités logicielles permet aux inspecteurs d'imiter les techniques de montage en atelier. La palettisation, le préchargement des appareils hors ligne et le fait d'éviter d'avoir à construire, démonter et reconstruire les configurations tout au long du quart de travail améliorent l'ensemble du pipeline de production. Le montage répétable peut également éliminer le besoin d'alignement manuel sur les futures séries de pièces. Les fonctionnalités avancées offrent également la possibilité de certaines routines d'inspection « éteintes » ou sans personnel.

"La plupart des gens dans le monde de la fabrication et de la qualité comprennent qu'une MMT peut être configurée pour exécuter plusieurs composants identiques à la fois. C'est ce qu'on appelle la palettisation. Cependant, des scripts ou du code écrit spécialisé peuvent être utilisés avec des langages de programmation de niveau supérieur pour palettiser et exécuter différents composants. Un opérateur peut configurer la machine pour faire fonctionner une table entière remplie de pièces, puis effectuer différentes tâches pendant que la machine est en marche." Matt Menard, associé général, Summit Manufacturing Systems

Les fabricants continuent d'acheter principalement des équipements d'inspection tactiles et multi-capteurs, suivis de près par des systèmes de vision. Et tandis que les entreprises investissent dans cette technologie, il reste un vide dans les compétences uniques nécessaires aux inspecteurs pour concevoir les installations nécessaires pour soutenir la production et tirer le meilleur parti de l'investissement.

Que vous ayez été chargé de concevoir des luminaires ou de les trouver pour votre entreprise, plusieurs détails doivent être pris en compte. Le coût du projet sera récupéré presque immédiatement grâce à la réduction des temps d'arrêt, à l'élimination des risques (rebut) et au temps nécessaire pour produire des résultats. Tout en préservant la réputation de l'entreprise et en conservant des contrats lucratifs.

Échangez plusieurs pièces tout au long du quart de travail. Pas besoin de recouvrir le granit. Plusieurs fixations monobloc et multi-pièces peuvent être chargées pour une inspection sans personnel. | Source : Phillips Précision Inc.

La conception de luminaires à l'aide de composants de luminaires standard est plus susceptible d'être réalisable en interne sur les MMT, les systèmes de vision, les MMT DCC, les comparateurs optiques et les bras de mesure. Les composants standard comprennent des étaux, des blocs en V, des pinces à ressort, des leviers de maintien, des centres, des mandrins à pince, des butées, des rails et des pinces spécialisées sont facilement disponibles. Pour la scène, des plaques de grille monobloc sont encore disponibles chez certains fournisseurs. Cependant, les plaques modulaires à changement rapide permettent des échanges de pièces plus rapides, la possibilité de charger la table avec une variété de pièces, permettent aux inspecteurs de créer des montages qui peuvent être déplacés librement d'une machine à l'autre et pour les répéteurs élevés... ajoutez le montage à la boîte de travail. Tous les avantages qui imitent les techniques de montage qui améliorent la productivité dans l'atelier et augmentent la valeur de tous les équipements.

Comme tout outillage industriel, il n'y a pas de solution unique. Ce qui est disponible dans le commerce peut être combiné et intégré pour une solution optimale. La plupart des outils sont conçus pour accepter ¼-20 et M6, ce qui signifie qu'une pince d'un fournisseur fonctionnera avec les plaques d'un autre fournisseur, et ainsi de suite.

En règle générale, les fichiers CAO de plaques et de pinces sont facilement disponibles pour être importés dans des logiciels de conception (Onshape et Solidworks, par exemple) afin que les montages d'inspection puissent être construits en synchronisation avec la production de pièces. Que ce soit dans la cellule de travail ou dans le laboratoire de métrologie, plusieurs montages contenant une variété de pièces pour chaque quart de travail peuvent être chargés rapidement et être retirés et remplacés selon les besoins de la production.

Pour les configurations plus complexes qui nécessitent des services externes, il est important de fournir aux ingénieurs de conception leÉtendue des travauxdès le départ pour gagner du temps et réduire les coûts du projet.

Appareils à répétition multiples construits à l'aide de composants standard. La fixation modulaire peut faire fonctionner une grande MMT à portique à la fois grande et petite. | Source : Phillips Précision Inc.

Un ingénieur en conception de luminaires évaluera l'application et travaillera à un devis et à un concept pour présenter l'idéation aux inspecteurs, aux responsables qualité et aux ingénieurs de processus pour approbation.

Il existe plusieurs considérations de conception en plus des détails de la portée. Un concepteur d'accessoires doit identifier les surfaces non mesurées pour trouver des points de contact ou de "repos" qui peuvent être intégrés dans la pièce "meuble". En règle générale, trois points de contact sont préférés pour la stabilité. Dans le cas où une pièce peut être flexible et affectée par la sonde, des points d'appui et des dispositifs de serrage supplémentaires peuvent être nécessaires pour contraindre la pièce à passer Gage R&R.

Pour les pièces qui peuvent être incohérentes dans une série de pièces, telles que les pièces moulées, forgées ou en tôle, par exemple, ce type de pièce aura généralement une cible de référence qui est soit un point, une ligne ou une zone sur la pièce pour identifier d'où proviennent les dimensions pour l'équipement d'inspection. Le poids et la taille de la pièce peuvent également nécessiter que les composants du luminaire soient plus robustes pour éviter les dommages - l'aluminium peut céder à l'usage alors que l'acier trempé aurait une longévité et conserverait son intégrité.

Les composants de base d'un appareil d'inspection comprennent la base (plaque) et la partie meuble ou nid, les points de repos/contact, et peuvent inclure des pinces, des butées, un vide, des aimants et des pneumatiques. La compétence la plus difficile dans la conception de luminaires est de tenir compte de tous les critères tout en le gardant aussi simple et sûr que possible. Toutes les pièces ne peuvent pas être inspectées à l'aide d'un seul appareil. Pour les pièces plus complexes avec plusieurs caractéristiques critiques, plusieurs fixations ou fonctions d'indexation dans la configuration peuvent être nécessaires. L'aspect le plus important d'un montage bien conçu est de maintenir la pièce en toute sécurité et de manière répétée sans distorsion. À moins que les exigences ne soient de mesurer tout en étant contraint d'éliminer la distorsion. Par exemple, une grande pièce moulée par injection devrait très probablement être serrée à des points spécifiques pour éliminer la distorsion. Enfin, le marquage de l'appareil avec le numéro de pièce, le travail et les numéros de station garantit un chargement sans faille, augmentant la vitesse et la précision.

Dispositif CMM de production à 24 stations avec butées dynamiques pour le positionnement. | Source : Phillips Précision Inc.

Lors de la conception de montages d'inspection pour des moules à injection à production élevée, le nombre et la taille des pièces dans le moule doivent déterminer le nombre de stations dans le(s) montage(s). Par exemple, dans un moule à 16 cavités, il peut être plus efficace de construire deux appareils 8-up - pour en avoir un sur le pont mesurant tout en chargeant le second hors ligne. Cette méthode optimise le temps d'exécution de l'équipement d'inspection. Bien sûr, la zone de mesure de l'équipement d'inspection déterminera la taille et le nombre d'appareils.

Des butées fixes (stationnaires) sont utilisées pour localiser la pièce de manière cohérente et sont ajoutées aux éléments non inspectés. Des butées dynamiques (mobiles) peuvent être nécessaires lorsqu'il y a peu de surface sur la pièce pour ajouter une butée et que cette même surface doit être mesurée. Cette butée serait déplacée une fois qu'une pièce est chargée avec précision et en toute sécurité dans sa station.

Les fonctions de pointage sont une forme d'arrêt qui est plus souvent utilisée pour les pièces rondes. Localisation d'une pièce radialement d'un point à une caractéristique spécifique. Par exemple, un engrenage ou une turbine peut nécessiter une fonction de synchronisation. S'assurer que la pièce est chargée avec précision et de manière répétée en alignant les caractéristiques radiales sur un point de pivot.

Dispositif CMM à 280 stations construit en segments pour une pièce moulée par injection à haute production. | Source : Phillips Précision Inc.

Les miroirs de première surface, également appelés miroirs de surface avant, sont un type de miroir avec une finition miroir sur la surface avant pour une plus grande précision. Cette véritable réflexion élimine l'effet fantôme et maximise la quantité de lumière réfléchie et minimise la distorsion. Les miroirs ordinaires ont un revêtement miroir en aluminium à l'arrière du verre qui crée une faible réflexion secondaire. Des miroirs seraient utilisés sur une machine d'inspection par vision ou multi-capteurs afin que la lentille puisse capturer des caractéristiques sur le côté d'une pièce. Les miroirs sont généralement montés sur un bloc d'emboîtement à un angle de 45 degrés par rapport à l'objectif.

Les aimants sont utilisés pour piéger les matériaux minces et non ferreux. La scène ou les points de repos de la station seraient fabriqués à partir d'un matériau ferreux de sorte qu'un élément de maintien de la pièce magnétisée puisse être placé au-dessus pour pincer et stabiliser la pièce.

Ce type de fixation est plus complexe et peut être utilisé pour une grande variété de pièces, mais plus particulièrement pour des pièces minces ou de forme irrégulière, comme un boîtier de mètre à ruban ou une vile médicale, par exemple. Les montages avec des cavités sous vide peuvent être utilisés lorsque la pièce a une surface suffisante pour créer une aspiration suffisamment forte. Des joints toriques sont généralement ajoutés pour créer un joint entre le montage et la pièce et l'ajout d'un venturi ou d'une pompe à vide produit un effet de ventouse pour fixer la pièce pour l'inspection. La pièce à usiner s'adapte généralement à la cavité dans une seule direction, éliminant ainsi le besoin d'arrêts et d'autres appareils parfois nécessaires pour s'assurer que les pièces sont chargées de manière cohérente. Les échanges de pièces sont rapides avec ce type de luminaire.

Apprenez aux cobots universels à charger et décharger les configurations d'inspection. | Source : Phillips Précision Inc.

De par leur conception, les plaques de montage modulaires offrent une plate-forme idéale pour les robots industriels lorsque l'application suggère que la plaque se déplace avec les pièces. Un rail d'amarrage sécurisé offre un emplacement reproductible pour les pièces fixées sur des plaques individuelles. Les préhenseurs ou effecteurs finaux sont conçus pour le type de cobot ou de bras de robot. Ensuite, la conception permettra soit de s'adapter au mouvement de la plaque avec des pièces, soit de déplacer la pièce individuelle. L'automatisation des processus d'inspection à l'aide de robots industriels « enseignables » peut améliorer la fiabilité et le débit et détecter les erreurs de production plus tôt.

Il existe plusieurs options pour les plaques de fixation standard et les composants parmi lesquels choisir. De nombreuses entreprises existent également pour combler le manque de compétences en fournissant des services de conception de luminaires personnalisés. Les exigences de l'industrie, la concurrence et l'augmentation rapide des coûts obligent les fabricants à trouver des solutions qui améliorent la productivité. Le montage d'inspection ne doit pas être sous-estimé ou négligé en tant qu'opportunité d'amélioration significative des processus. En fait, des inspections plus rapides et plus fiables pourraient être la clé de l'amélioration de l'ensemble du pipeline de production.

Catherine M. Phillips , directeur de produits et copropriétaire, Phillips Precision Inc. Phillips Precision Inc. sert d'atelier d'usinage à service complet et de laboratoire de fabrication produisant des composants de maintien de pièces pour les processus d'inspection et de marquage au laser. Pour plus d'informations, appelez le (508) 869-3344 ou envoyez un courriel à [email protected].