Esempio applicativo: Controllo qualità dei componenti in lamiera stampata Tecniche di misurazione ottica 3D e software d‘analisi per il controllo qualità di componenti in lamiera stampata Sistema di misura: ATOS Parole chiave: stampaggio lamiera, ritorno elastico, rifilatura, schema dei fori, profili, calibri di misura Il controllo e la gestione della qualità sono fasi della catena di processo che stanno acquisendo sempre maggiore importanza nello sviluppo e nella produzione.Il decentramento della produzione dei componenti da parte dei fornitori impone il rispetto di specifiche ancor più rigorose per assicurare un assemblaggio perfetto nelle fasi finali della catena di processo e un prodotto finito che rispetti gli alti standard qualitativi previsti. A questo scopo, i sistemi ottici di digitalizzazione si sono affermati sempre di più nell‘analisi delle lamiere individuali, dell‘assemblaggio e durante il collaudo degli stampi. GOM mbH Mittelweg 7-8 38106 Braunschweig Germany Phone +49 531 390 29 0 Fax +49 531 390 29 15 [email protected] Copyright © GOM Italia Srl Via della Resistenza 121/A 20090 Buccinasco (MI) Italy Phone +39 02 457 01 564 Fax +39 02 457 12 801 [email protected] 2014 GOM mbH GOM France SAS 10 Quai de la Borde 91130 Ris Orangis France Phone +33 1 60 47 90 50 Fax +33 1 69 06 63 60 [email protected] All rights reserved! Rev. A (it) 05082014 GOM UK Ltd Unit 14 The Cobalt Centre Coventry, CV3 4PE United Kingdom Phone +44 2476 639920 Fax +44 2476 516990 [email protected] www.gom.com GOM Branch Benelux Interleuvenlaan 15 E 3001 Leuven Belgium Phone +32 16 408 034 Fax +32 16 408 734 [email protected] 1 Esempio applicativo: Controllo qualità dei componenti in lamiera stampata Tecniche di misurazione ottica 3D e software d‘analisi per il controllo qualità di componenti in lamiera stampata Sistema di misura: ATOS Parole chiave: stampaggio lamiera, ritorno elastico, rifilatura, schema dei fori, profili, calibri di misura Tecnologie di misurazione ottica 3D In passato, le parti in lamiera stampata erano analizzate da sistemi di misura tattile solo in poche aree della superficie a causa dei limitati tempi riservati all’analisi. Le nuove tecnologie di misurazione ottica 3D, invece, sono in grado di acquisire la geometria completa della superficie del componente utilizzando una nuvola di punti ad alta risoluzione. (Fig. 1) Fig. 1: Tecnologia di misurazione ottica 3D a superficie intera, acquisizione della geometria completa del componente (rete STL), schema dei fori (fori, tagli, ...) e profili (rifilatura e ritorno elastico) Il digitalizzatore 3D ATOS è una soluzione di misura robusta, rapida e precisa utilizzata dalle maggiori aziende leader nel settore dei beni di consumo, aerospaziale e automobilistico come BMW, Audi e Volkswagen. ATOS unisce l’alta qualità dei dati di misura con la flessibilità che lo rende adatto non solo alle sale metrologiche ma anche nei reparti presse e negli ambienti di produzione dei pezzi grezzi. Indipendente dalle dimensioni dell’oggetto da misurare, ATOS fornisce precise coordinate 3D ed esegue una reportistica completa dei risultati di misura e analisi. Fig. 2: Misurazione ottica 3D portatile, analisi del componente nell’ambiente produttivo. Copyright © 2014 GOM mbH All rights reserved! Rev. A (it) 05082014 www.gom.com 2 Grazie al riconoscimento guidato delle feature si ottengono dati di misura certi Fino a poco tempo fa, la misura di spigoli vivi richiedeva l’uso di macchine di misura a coordinate poichè i sistemi di digitalizzazione ottica non garantivano risultati adeguati. Grazie allo sviluppo completo e interno alla nostra azienda di un software per il sensore, la misura e l’analisi, è stato possibile sviluppare un approccio efficace e un workflow completo studiato appositamente per l’intero processo di analisi della lamiera (Fig.3). Fig. 3: Workflow GOM per l’analisi delle parti in lamiera ATOS consente la misura di feature comuni come lo schema dei fori, ma anche la rifilatura e il ritorno elastico dei bordi grazie al “Guided Feature Measurement Strategy” (Strategia di misura guidata delle features). Utilizzando le feature da analizzare dopo averle estratte dal CAD, il software mostra all’utilizzatore, ad esempio, le migliori posizioni che deve assumere il sensore per misurare in modo ottimale un’apertura ad asola. Perfino gli spigoli vivi possono essere misurati con la precisione dei subpixel utilizzando algoritmi appositamente sviluppati. Fig. 4: „Guided Feature Measurement Strategy“ per specifiche misurazioni di superfici, schemi dei fori e bordi profilati. Copyright © 2014 GOM mbH All rights reserved! Rev. A (it) 05082014 www.gom.com 3 Dime e supporti Le parti fisse possono essere misurate senza l’ausilio di dime o supporti usando ATOS, il digitalizzatore non a contatto, poiché l’allineamento dei dati di misura con i dati CAD è guidato da punti RPS nel software d’analisi (Fig. 5). Se un componente in lamiera viene digitalizzato a sè stante e dopo la sua installazione, le diverse deformazioni posso essere misurate e visualizzate. E’ possibile, inoltre, effettuare un allineamento variabile grazie alla grande quantità di dati, contribuendo ad una risoluzione più rapida dei problemi durante l’analisi dell’assemblaggio (Fig. 6). Fig. 5: Allineamento con i punti RPS nel software di analisi ATOS Fig. 6: L’allineamento variabile dei componenti spesso contribuisce ad una risoluzione ancora più rapida dei problemi durante l’analisi dell’assemblaggio. Per effettuare misurazioni di componenti staffati, le tecnologie di misurazione non a contatto permettono di elaborare un sistema di fissaggio adattativo e in questo modo risparmiare su costosi calibri. Ad esempio, una semplice dima di sostegno è in grado di sostituire sei calibri per la misurazione e dato che può essere usata in parallelo per diverse parti, si riducono così lo spazio necessario allo stoccaggio e i tempi di produzione. Fig. 7: La tecnologia di misurazione ottica 3D consente l’utilizzo di un metodo di sostegno adattativo che permette il risparmio di spazio e costi. Copyright © 2014 GOM mbH All rights reserved! Rev. A (it) 05082014 www.gom.com 4 Il software d’analisi GOM ATOS: un approccio completo dal piano di misura fino alla misurazione e all’analisi Il software d’analisi ATOS consente l’importazione dei formati CAD oltre ai piani di misura tradizionali come Catia List, DMIS,... (Fig. 8). Inoltre, le feature per l’analisi che sono già state aggiunte ai dati CAD possono essere inserite, come ad e le tolleranze superficiali, profili, tolleranze di forma e posizione (Fig. 9). Fig. 8: Importazione del piano di misura nel software d’analisi ATOS (DMIS) Fig. 9: Importazione diretta della feature d’analisi dal CAD al software d’analisi ATOS (tolleranze superficiali) Dopo l’allineamento, si può determinare la deviazione di ciascun punto dati rispetto al CAD. Usando i dati di misura della digitalizzazione, il software è quindi in grado di fornire un’immagine 3D in scala cromatica che delinea le deviazioni dell’intera superficie rispetto al CAD (Fig. 10). In questo modo le deviazioni locali possono essere analizzate utilizzando le sezioni d’analisi (Fig.11). Fig. 10: Obiettivo della scansione a superficie intera: la comparazione effettiva dei dati di misura rispetto al CAD Copyright © 2014 GOM mbH All rights reserved! Fig. 11: Rappresentazione dettagliata delle deviazioni utilizzando le sezioni d’analisi con una soglia di tolleranza Rev. A (it) 05082014 www.gom.com 5 Nel controllare i bordi, si può tracciare una differenza tra la deviazione normale (ritorno elastico) e la deviazione tangenziale (finitura) (Fig.12). Oltre all’analisi bidimensionale e la comparazione reale, la misura della rifilatura, del ritorno elastico e dello schema dei fori può essere analizzata con il sistema per i bordi ripiegati e per il Gap & Flush (giochi e interstizi) (Fig. 13 - 15). Fig. 12-15: Analisi della finitura e del ritorno elastico, profilo CAD, analisi degli schemi dei fori, controllo di un bordo ripiegato. I risultati della misura possono essere trasferiti nei report con una configurazione personalizzabile. In aggiunta alle immagini, tutti i valori possono essere esportati in tabelle, in formato Word, Excel o HTML (Fig. 16). Fig. 16: Configurazione dei report di misura e analisi in formato tabella e cartaceo. Copyright © 2014 GOM mbH All rights reserved! Rev. A (it) 05082014 www.gom.com 6 Oltre a tutto ciò, l’ATOS 3D Viewer gratuito supporta l’utilizzo simultaneo dei dati di misura di coordinate 3D e la loro analisi. Tutti i dati di misura 3D e i risultati dell’analisi sono disponibili in un file compresso per lo scambio e il successivo utillizzo da parte di colleghi e clienti (Fig. 17). Sessione di ATOS Viewer Tutti i dati 3D e i risultati dell‘analisi disponibili per lo scambio e ulteriori analisi ATOS 3D Viewer gratuito Clienti e colleghi Fig. 17: Configurazione dei report di misura e analisi in formato tabella e cartaceo. Celle di misura automatizzate: sicurezza di processo e analisi del trend Celle d’analisi flessibili e automatizzate possono essere realizzate in combinazione con robot, tavole rotanti e unita di posizionamento lineare (Fig. 18). La missurazione a superficie intera dei componenti consente di emettere una semplice valutazione di GO/NO GO, mostrando inoltre il corso delle deviazioni per una rapida analisi dei processi (Fig.19). Tutto ciò si risolve in un rilevamento preventivo dei potenziali problemi così da operare una correzione tempestiva dei processi con dei costi di produzione ridotti e un controllo qualità più efficiente. Fig. 18 e 19: Le celle di misura automatizzate per le misurazioni associate alla produzione in serie contribuiscono alla riduzione degli scarti e dei tempi di rilavorazione grazie all’analisi di processo (PCS) e alla risoluzione mirata dei problemi. Tecnologie di misurazione ottica 3D: un vantaggio significativo per il settore dello stampaggio lamiera Le aziende che si affidano alle tecnologie di misurazione ottica traggono vantaggio da tempi di produzione e di avvio ridotti. Queste rimangono competitive poiché aiutano i clienti ad andare dall’idea al prodotto finito in meno tempo, ottimizzare i processi produttivi e minimizzare gli scarti nel corso della produzione. Riguardo alle celle di misura, il vantaggio risulta significativo grazie all’approccio completo di un unico sistema che comprende l’hardware per la misura e un software per l’analisi, oltre che al training e ad un supporto affidabile. Copyright © 2014 GOM mbH All rights reserved! Rev. A (it) 05082014 www.gom.com 7
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