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Ispezione visiva di piccoli componenti in grandissime quantità: Gefra GmbH di Friedewald/Westerwald si è posta il compito di automatizzare questo compito, e ci riesce con successo in tutto il mondo. Gefra utilizza unità di azionamento lineari complete del programma drylin® di igus® per la regolazione elettrica delle unità di illuminazione.
Come si ispezionano 900 viti o 700 pezzi stampati a iniezione al minuto per rilevare eventuali danni? Chi si pone questa domanda troverà la risposta giusta presso Gefra GmbH, un'azienda fondata nel 1995 specializzata nello sviluppo di sistemi automatizzati per l'ispezione ottica e la misurazione rapida e precisa di componenti.
Il motivo della fondazione dell'azienda è stata la consapevolezza che in questo settore c'era una necessità. Il Dipl.-Thomas Rothweiler, fondatore e socio amministratore dell'azienda, ha consigliato le aziende di produzione in materia di razionalizzazione e automazione. Così facendo, si è reso conto che alla fine di processi altamente automatizzati, le merci vengono spesso ancora controllate con l'occhio umano e smistate manualmente.

I sistemi modulari Optisort ispezionano piccole parti come viti, guarnizioni e componenti stampati a iniezione.
Test automatizzati ad alta velocità
Le macchine Optisort da lui sviluppate in seguito utilizzano la tecnologia delle telecamere insieme all'alimentazione automatizzata e a sistemi informatici molto rapidi, e la velocità è impressionante quando si vede uno di questi sistemi in azione: i campioni di prova vengono alimentati individualmente da un sistema di bunker tramite un trasportatore vibrante, nella posizione corretta se necessario, e passati alle telecamere su una lastra di vetro, una piastra metallica speciale per viti o un nastro trasportatore. Sono possibili anche ispezioni a 360° con quattro telecamere. Le parti buone vengono espulse attivamente, le parti difettose vengono separate.
Tutto ciò avviene a una velocità che l'occhio umano riesce a malapena a tenere. "I sistemi ispezionano diverse centinaia di parti al minuto, in alcuni casi più di 50.000 pezzi all'ora", afferma Thomas Rothweiler. Sono molto flessibili perché ispezionano componenti diversi: "Ogni macchina ispeziona in genere da 200 a 300 prodotti". Per ogni prodotto viene creato un programma di ispezione separato.
Meccanica e velocità di calcolo stabiliscono limiti tecnici
Con il continuo sviluppo dei sistemi, la meccanica, ovvero l'alimentazione a una velocità così elevata, ha sempre raggiunto i propri limiti in passato. In alcuni casi, tuttavia, anche la velocità di calcolo dei sistemi di controllo disponibili ha raggiunto il proprio limite, il che è ovvio se si considera che in alcuni casi otto o dieci telecamere ispezionano il campione di prova e il sistema di controllo deve decidere se è "buono" o "non OK" entro millisecondi.
Regolazione elettrica dell'illuminazione
Sebbene ogni macchina sia personalizzata in base alle esigenze del cliente, Thomas Rothweiler sottolinea che non si tratta di una costruzione di macchine personalizzate: "Le nostre macchine si basano su un principio modulare e utilizziamo molte parti identiche".
Un ulteriore sviluppo attuale riguarda l'illuminazione, che viene utilizzata per mettere i campioni di prova nella giusta luce per le telecamere. La distanza tra le luci e il campione di prova varia a seconda del prodotto e l'utente regola manualmente le luci utilizzando un quadrante con una scala. L'obiettivo di Thomas Rothweiler era di integrare questo processo nel sistema di controllo e quindi renderlo riproducibile. Ciò non intendeva solo risparmiare fasi di processo manuali ed eliminare la possibilità di impostazioni errate. Ancora più importante era la capacità di integrare la posizione delle luci nella documentazione.

Tutto da un unico fornitore: nelle unità drylin® E, il carrello e il motore passo-passo sono combinati in un'unità pronta per il collegamento.
Unità di azionamento lineare completa come soluzione
Nella loro ricerca di azionamenti lineari adatti, gli ingegneri Gefra hanno trovato ciò che cercavano nel programma drylin® di igus®. Sulla base dell'asse lineare drylin®, in cui una slitta in polimero ad alte prestazioni iglidur® si muove con l'ausilio di un mandrino di azionamento, igus® ha sviluppato il programma drylin® E. (E sta per elettrico). Si tratta di unità di azionamento lineare complete in cui un motore passo-passo aziona l'asse tramite una flangia opzionale e un giunto
a griffe opzionale. Con questo asse, Gefra ha creato il prerequisito per integrare la regolazione della lampada nel sistema di controllo del PC e quindi nel rispettivo piano di prova, portando l'automazione un passo avanti. Viene utilizzato un asse con corsa di 60 mm, che è azionato da un motore passo-passo NEMA 17 e sposta carichi fino a 1000 g con una precisione di +/- 0,5 mm.
Funzionamento senza lubrificazione
Il funzionamento senza lubrificazione del mandrino e del carrello è stato un criterio cruciale nel processo di selezione: poiché le unità di illuminazione si trovano direttamente sopra, accanto e sotto gli oggetti da ispezionare nell'area di lavoro del sistema, gli azionamenti non devono emettere sostanze estranee che potrebbero compromettere il processo di ispezione.
La natura compatta delle unità di azionamento era altrettanto importante. Thomas Rothweiler: "Dato che in futuro offriremo la regolazione elettrica come opzione, deve essere possibile integrarla nel design esistente. È inoltre importante per noi ottenere l'intera unità con motore, carrello e montaggio pronti per l'installazione da un'unica fonte."

L'unità lineare drylin® nello stato installato
Optisort anche da igus®
Il nuovo concetto è già stato sperimentato in un impianto per testare le guarnizioni. Quattro tavole lineari a mandrino del tipo drylin® SAW-0630 con azionamento elettrico, flangia motore e giunto a griffe integrato sono collegate al PC dell'impianto tramite controller e gli azionamenti si adattano perfettamente all'ambiente.
Tra l'altro, i vantaggi dei sistemi Optisort sono molto apprezzati da igus®. Un totale di quattro sistemi Gefra vengono utilizzati per testare cuscinetti a strisciamento nello stabilimento di produzione di Colonia. Si tratta principalmente di componenti rilevanti per la sicurezza che igus® produce per l'industria automobilistica e che sono testati al 100 percento. igus® sta attualmente pianificando l'acquisto di un quinto sistema Optisort e, se i responsabili sceglieranno l'opzione della regolazione elettrica dell'illuminazione, alcune delle unità drylin® E consegnate a Friedewald torneranno al loro luogo di produzione.
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