User Case

Aumentare la produttività e diminuire i costi con un sistema di misurazione collaborativo

La conoscenza dei tipi e del comportamento dell’usura ha permesso a Element Six, un’azienda esperta in materiali ad alte prestazioni, di ottenere un radicale cambiamento nelle prestazioni con un nuovo materiale da taglio in PCBN. Un fattore decisivo durante la fase di test è stato l’implementazione di protocolli di prova automatizzati. In aggiunta, la capacità di misurare l’utensile ed il componente direttamente nel tornio ha contributo significativamente a “raggiungere l’incremento di prestazioni che ci siamo prefissati” – commenta Element Six.

Dr. Wayne Leahy,
responsabile dei reparti di taglio e levigatura: 

“Abbiamo acquistato il Cobot Alicona per raccogliere un gran numero di dati sul comportamento dell’usura. A sua volta, questo ci ha permesso di raggiungere l’incremento di prestazioni che stavamo cercando.”

Velocità di lavorazione di 300 m/min, comportamento di usura prevedibile, durata degli utensili per la lavorazione dell’acciaio temprato aumentata fino al 50% - questi sono i vantaggi che Element Six assicura ai suoi clienti nel settore automobilistico, aerospaziale e nell’industria meccanica con l’ultima generazione di PCBN. PureCutTM è stato progettato per fornire un controllo completo del processo produttivo con PCBN, permettendo un significativo aumento della produttività ed una riduzione nei costi per gli utensili. Una delle variabili che hanno contribuito allo sviluppo del nuovo materiale è stata l’adozione della tecnologia di misura automatizzata, ed ad elevata precisione, di Alicona. L’azienda britannica specializzata in materiali ad alte prestazioni utilizza i sistemi di misura Alicona per l’analisi dei vari tipi di usura degli utensili e del comportamento dell’usura durante la lavorazione in diverse condizioni. Un fattore decisivo durante la fase di test del nuovo materiale è stato l’implementazione di protocolli di prova automatizzati, che Element Six ha introdotto con il sistema di misura collaborativo CompactCobot. La misura della finitura superficiale dell’utensile e del componente sono eseguite in modo completamente automatico direttamente nel tornio.

[Translate to Italiano:] “The CompactCobot has helped us to deliver a step change in performance!“

Misure automatiche e determinazione dell’usura ad alta risoluzione

Nello sviluppo della nuova generazione di PCBN, l’attenzione si è concentrata sulla misura dell’usura del fianco, del cratere e della tacca. La possibilità di automatizzare i protocolli di prova ha massimizzato l’efficienza del processo di sviluppo, al punto da arrivare ad essere pronto per la fase produttiva. “La produttività nella verifica degli utensili da taglio è limitata dal nostro processo di raccolta delle informazioni, tipicamente misure standard di usura dei taglienti”, spiega il Dr. Wayne Leahy, responsabile dei reparti di taglio e levigatura. Continua: “Abbiamo acquistato il sistema Cobot di Alicona in modo da poter iniziare ad automatizzare il processo di taglio. Raccogliere un gran numero di dati sul comportamento dell’usura in diverse condizioni di lavorazione è stato fondamentale per ottimizzare la nuova tecnologia. A sua volta, questo ci ha permesso di raggiungere l’incremento di prestazioni che stavamo cercando.”

[Translate to Italiano:] The new PCBN material is designed to provide significant productivity gains and reduced tooling costs.

Integrazione nel tornio

Un settore chiave del core business di Element Six è lo sviluppo e l’implementazione di strategie di produzione integrata delle tecnologie di lavorazione. L’obiettivo è il collegamento in rete e la comunicazione di sistemi di produzione, di lavorazione e di misura. Essendo un produttore di materiali ad alte prestazioni, questa azienda è molto selettiva nella scelta dei suoi fornitori. Essi svolgono un ruolo essenziale nella realizzazione di un sistema produttivo automatizzato che preveda la comunicazione tra le diverse tecnologie nel medio termine. Questo vale anche e soprattutto per i fornitori di sistemi di misura. Idoneità all’ambiente di produzione, automazione, possibilità di connettersi ai sistemi di produzione e di gestione della qualità già esistenti sono i prerequisiti di base che devono essere garantiti. Per questo motivo, Element Six, che aveva già utilizzato strumenti di misura della serie InfiniteFocus, ha deciso di investire nuovamente in un sistema di misura Alicona. CompactCobot permette questa integrazione ed il collegamento in rete in diversi modi. Da un lato, il sistema di misura ottico su robot collaborativo è così robusto che è possibile ottenere - anche in produzione – misure ad alta risoluzione con velocità e ripetibilità elevate. Le misure automatiche, indipendenti dall’operatore, sono ottenute mediante il software AutomationManager. Dall’altro, il Cobot dispone di interfacce quali TCP/IP, Modbus/TCP o Anybus e può quindi essere collegato ai sistemi di produzione già esistenti. Questa integrazione consente la comunicazione tra le singole macchine e contribuisce all’attuazione di un sistema produttivo a controllo automatico in grado di correggersi da solo.

 

Alicona Compact Cobot

[Translate to Italiano:] The Alicona CompactCobot measures both the tool – here an indexable insert - and the workpiece directly in the lathe. The process is fully automated by means of a central control system.

Processi di prova e misurazione automatizzati per la produzione integrata

Con CompactCobot, Element Six ha iniziato ad implementare questo concetto di sistema produttivo moderna. Sia l’utensile, un inserto, sia la finitura superficiale del componente sono misurate nel tornio. Leahy descrive come avviene questo processo: “Un sistema di controllo centrale avvia il processo di prova. Il tornio si arresta in un punto definito, la porta si apre e un ulteriore segnale mette in movimento il Cobot. Il braccio robotico con sensore di misura 3D si muove automaticamente all’interno del tornio ed inizialmente misura alcuni parametri predefiniti per i taglienti dell’inserto. Il sensore passa quindi sul componente e ne misura la rugosità, che ci permette di verificare la qualità della superficie. Poi il braccio robotico ritorna alla sua posizione originale. Tutte le misure sono eseguite senza sbloccare alcuna parte.” La fase seguente prevede la correzione automatica dei parametri macchina in base ai risultati di misura. Il Cobot trasmette i dati misurati o un segnale OK/non OK al tornio. “Se l’inserto o il componente in lavorazione non soddisfano le tolleranze previste, il tornio cambia automaticamente i parametri della macchina ed il test continua. In questo modo, il primo componente prodotto è già perfetto come buona parte”, continua Leahy.

 

Uso intuitivo: programmare le sequenze di misura senza capacità di programmazione

C’è un altro aspetto che è decisivo per l’attuazione di una strategia di produzione integrata dotata di una tecnologia di misura automatica. I sistemi di misura devono essere di facile impiego, senza conoscenze di programmazione. Alicona soddisfa questa condizione. L’autoapprendimento della sequenza misura è guidata da un utente amministratore in soli tre passaggi. Non servono competenze speciali di programmazione. La misura è avviata premendo un pulsante, il risultato della misurazione è indipendente dall’operatore. Come con altri sistemi di misura Alicona già in uso, il nuovo CompactCobot soddisfa le elevate esigenze di utilizzo degli utenti di Element Six. “È stato necessario circa un giorno per addestrare un operatore sul Cobot. La manipolazione e la guida sono incredibilmente semplici ed intuitive,” concludeWayne Leahy.

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