La soluzione personalizzata che soddisfa i requisiti più severi

Sistema di visione ottico che facilita la misura quando il fissaggio ostacola l'accesso al pezzo.

La Ramcel Engineering Company (www.ramcel.com), con sede a Northbrook, IL, è stata fondata nel 1950 con l'obiettivo di fornire precisione, stampaggio personalizzato di metalli, nonché servizi di assemblaggio meccanico e servizi di saldatura robotizzata MIG e TIG.

L’azienda serve diversi mercati con una produzione divisa equamente tra applicazioni automobilistiche, computer / telecomunicazioni e consumer. Ospitata in strutture all'avanguardia, che occupano un totale di 60.000 metri quadrati, è dotata di una gamma completa di macchine per lo stampaggio supportate da ampie risorse ingegneristiche, software all'avanguardia e grande automazione. Ramcel è orgogliosa di accettare e di eseguire, con successo, progetti che i suoi concorrenti spesso trovano troppo impegnativi.

Componente critico per la sicurezza del piantone dello sterzo

Si parla, in questo caso, di un componente, attualmente in fase di sviluppo, da utilizzare in un piantone del servosterzo per automobili. Dopo una gestione del progetto non soddisfacente, da parte di un primo fornitore del cliente finale, lo sviluppo è stato affidato a Ramcel Engineering.

Questo particolare consiste in un gruppo di staffe di compressione composto da un numero di elementi stampati, piegati e poi saldati insieme. La staffa è fabbricata in acciaio HSLA (high-strength low-alloy) e incorpora un "rack" di circa 30 piccoli denti che vengono perforati e rasati a meno dello spessore del materiale utilizzando una pressa da 600 tonnellate con 12 stazioni di stampaggio progressivo.

I denti svolgono una funzione di sicurezza per il piantone dello sterzo: la colonna è progettata per essere telescopica verso l’interno, in modo da ridurre le forze sul tronco del conducente in caso di alcuni tipi di urto. In queste condizioni, i denti della staffa consentono al sistema di piantone dello sterzo di "scivolare" in una nuova posizione e, nel fare ciò, forniscono la giusta quantità di "give" mentre il sistema risponde agli input quali il peso del conducente, la distanza dall'airbag, l'uso / o il mancato utilizzo della cintura di sicurezza e la velocità di decelerazione del veicolo.

"Simulare" l’assemblaggio

Come azienda certificata ISO 9001: 2008 / TS16949: 2009, Ramcel Engineering non è estranea all'ideazione di procedure di misurazione / ispezione progettate per garantire che i requisiti di produzione automobilistici più esigenti siano soddisfatti in modo efficiente ed economico.

Il piantone dello sterzo è progettato per essere telescopico verso l'interno, riducendo le forze sul tronco del conducente in alcuni tipi di urto.

Ecco perché, cercando di migliorare l'economia generale del programma delle staffe del piantone, Tim Booth, capo ingegnere capo di Ramcel, ha deciso di impiegare una procedura unica di ispezione di misura. I denti verrebbero misurati prima e dopo aver saldato tutti gli elementi della staffa. Ma - ed ecco la parte difficile - Booth ha determinato che avrebbe migliorato significativamente la capacità del processo (Cpk) se la struttura di riferimento complessiva della staffa avesse potuto mostrare il suo stato come saldata, prima che lo fosse effettivamente. Come risultato, le misurazioni prese in questo modo avrebbero potuto prevedere in anticipo, se le staffe avrebbero rispettato o meno le tolleranze post-saldatura previste. 

 

La Mitutoyo Quick Vision Elf è una macchina di misura ottica CNC compatta (impronta da 577 mm x994mm x1500 mm). LxPxH, con un prezzo medio rispetto al budget di Ramcel.

In poche settimane, presso il Mitutoyo M3 Solution Center di Aurora, IL, Mitutoyo ha sviluppato  una soluzione chiavi in ​​mano basata sull'uso di un sistema di misurazione Mitutoyo Quick Vision® Elf.

I vantaggi della misura ottica rispetto a quella a contatto sono evidenti: l'introduzione di una testina a contatto attraverso le aperture del sistema di fissaggio e lo spostamento di uno stilo all'interno del dispositivo sarebbe, nel migliore dei casi, problematico. In aggiunta, l'illuminazione LED programmabile a lunga durata della QV Elf (compresa l'illuminazione coassiale / tavola e l'illuminazione anulare) e un sistema di messa a fuoco altamente reattivo facilitano la visione attraverso le aperture del sistema di fissaggio; il sistema ottiene rapidamente immagini dettagliate e accurate per l'elaborazione.

Supporto software

Quick Vision Elf è supportata dal software QVPAK Mitutoyo, dotato di un'interfaccia grafica avanzata, ampie funzioni di elaborazione dei dati 3D e differenti strumenti di illuminazione. Il programma semplifica i profili di misura sul "rack di denti" della staffa – aspetto fondamentale, perché i denti vengono ispezionati su una base del 100%.

Gallo ha commentato: "Il software QVPAK di Mitutoyo semplifica l'impostazione delle sequenze di illuminazione e ingrandimento. Questo, combinato con l'adattabilità del software alla modifica, rende QVPAK ideale per la nostra applicazione. Dobbiamo essere in grado di creare routine che rendano pratico per gli operatori entrare e utilizzare la macchina senza problemi e senza richiedere l'intervento di Mitutoyo. "

QVPAK visualizza i risultati delle misurazioni in grafica 2D / 3D per una più facile interpretazione. Il rilevamento singolo con il mouse, l'eliminazione dei dati anomali, i filtri antidisturbo e l'adattamento dei dati, oltre a una varietà di strumenti di modifica e controllo aggiuntivi sono in dotazione standard. Inoltre sono numerosi i moduli software opzionali che estendono le funzionalità QVPAK. Ad esempio, FormPak-QV - che è particolarmente adatto per l'analisi dei denti - facilita il confronto di interi profili di denti con la struttura di riferimento in tempo reale. I dati che variano rispetto al valore nominale vengono visualizzati per ciascun punto di dati misurati.

Ramcel acquisisce le misurazioni dalla Quick Vision Elf tramite MeasurLink®, il software di gestione della qualità proprietario di Mitutoyo che consente un sistema di controllo dei processi di produzione a livello aziendale. MeasurLink combina in tempo reale : la raccolta di dati online, grafici e analisi SPC per gli operatori, reporting per il controllo/ supervisione della qualità e avvisi, inclusi gli avvisi via e-mail. MeasurLink è progettato per reti integrate che forniscono un sistema di condivisione delle informazioni per il sistema qualità.

Attualmente Ramcel misura 150 caratteristiche sulla staffa fissata, con ogni ciclo di misurazione che dura circa 4-5 minuti. Gallo ha concluso, "Le misurazioni che stiamo ottenendo attraverso questo sistema di misura mi danno la tranquillità di sapere che, in termini di metrologia dimensionale, stiamo applicando le tecniche più recenti e più efficaci per aiutare a fornire il massimo valore ai nostri clienti."