GeTech – sensorondersteunende controlemallen voor leidingen
Applicatiebericht
Perfect gebogen?
Leidingen zijn de vitale levensaders van systemen die olie, brandstof of koelmiddel transporteren, of het nu in vliegtuigen of auto's is. Vaak moeten ze in complexe driedimensionale vormen worden gebogen om in krappe ruimtes, aggregaten en containers efficiënt met elkaar te verbinden. Om ervoor te zorgen dat alles uiteindelijk naar wens aansluit en dat alle verbindingen precies passen, is er een nauwkeurige kwaliteitscontrole nodig. Voor de installatie worden de speciale opstellingen gebruikt om ervoor te zorgen dat de bochten en lengtes overeenkomen met de specificaties. Alleen op deze manier zijn deze complexe leidingen probleemloos in het totale systeem te integreren om voorop lange termijn betrouwbaar functioneren.
GeTech, een Nederlands onderneming gevestigd in Westerbork, is gespecialiseerd in de ontwikkeling, productie en verkoop van geometrische controlesystemen voor dergelijke leidingen.
Alco Poppinga is algemeen directeur bij GeTech. Hij legt uit: "Wij produceren controlemallen voor de automobiel- en luchtvaartindustrie. De te controleren leiding wordt in onze mallen geplaatst en op dezelfde manier bevestigd als later in bijvoorbeeld de auto. Hierdoor kunnen gebruikers snel en betrouwbaar controleren of het product voldoet aan de vereiste toleranties in het fabricageproces."
GeTech ontwikkelt de controlemallen in zijn eigen CAD-laboratorium. GeTech voert ook de robot-ondersteunde productie uit met behulp van moderne bewerkingsmachines en nauwkeurige controles op het eigen precisie-meetsysteem.
Afbeelding 1: In het sinterne meetlaboratorium binnen het bedrijf wordt ieder afzonderlijk steunelement nauwkeurig gemeten.
Afbeelding 2: Voorbeeld van een controlemal met aangebrachte leiding.
Alco Poppinga: "Wij produceren onze controlemallen op basis van de hoogste eisen van onze klanten. We zijn bezig ons productieproces te automatiseren door middel van robots. Daarmee is een hoge output van onze producten gegarandeerd."
Elk van deze mallen wordt afzonderlijk aangepast aan de te testen leiding. Op een aluminium grondplaat worden aluminium blokken tegen en op elkaar geplaatst. De hoogte en uitlijning van de "pijlers" die zo ontstaan zijn tot op de millimeter nauwkeurig berekend en dienen als steunpunten voor het product. In de bovenkant van de blokken is een precies passende groef gefreesd, waarin de te testen buizen of leidingen nauwkeurig en zonder spanning zijn te plaatsen.
Deze mallen kunnen optioneel als een modulaire component worden geïntegreerd in het GeTech Product Inspection System (GPI). Dit systeem bestaat uit sensoren, een interfacesysteem gebaseerd op een beeldscherm en een besturingseenheid.
Alco Poppinga beschrijft de controleprocedure van GPI: "Wanneer de gebruiker zich bij het systeem heeft aangemeld met behulp van een RFID-chip, wordt automatisch de juiste controlevolgorde geladen en op het display weergegeven. De gebruiker wordt stap voor stap door het proces geleid en krijgt instructies, over hoe hij bijvoorbeeld de leiding in de controleopstelling moet plaatsen en de klemmen moet sluiten."
De gebruiker meldt zich aan bij het systeem met behulp van een RFID-chip. Op die manier wordt het controleproces per persoon gedocumenteerd.
Sensoren bewaken het proces
De bewaking van het controleproces wordt uitgevoerd met verschillende producten van sensorspecialist ifm. Bij de snelspanklemmen zijn bijvoorbeeld inductieve sensoren gemonteerd die ervoor zorgen dat alle benodigde hendels correct gesloten zijn. Pas dan wordt deze werkstap vrijgegeven. De inductieve sensoren van de bouwvorm IY zijn nog kleiner. Ze zijn bijvoorbeeld ingebouwd in de kleppen, die de juiste positie van het te controleren product aan de besturing melden. Met hun compacte bouwvorm M5 kunnen ze op een bijzonder ruimtebesparende manier worden geïntegreerd.
De aanwezigheid van sommige onderdelen, bijvoorbeeld de O-ringen aan de uiteinden van de te controleren leidingen, wordt gecontroleerd met optische sensoren. De miniatuur-tasterfotocellen O8H overtuigen in deze toepassing zowel met hun compacte afmetingen als met hun nauwkeurige kleine lichtvlek, ook op grotere afstanden.
Een ander belangrijk sensorsysteem is de contoursensor O2D, die de bestaande contour registreert en deze vergelijkt met de gewenste contour die in het controleprogramma is gedefinieerd. Afwijkingen in de tolerantiegrenzen worden herkend als fouten.
Alco Poppinga: "We gebruiken de contoursensor van ifm bijvoorbeeld om de vulnippels van aircoleidingen te controleren. Deze vulnippels kunnen van land tot land verschillen. De sensor met camera controleert of de juiste variant van het land met de juiste vulnippel is gemonteerd door de contour te controleren."
Als bevestiging van een succesvolle productcontrole wordt een etiket met een barcode afgedrukt en op een specifieke plaats op de controleleiding aangebracht. Een codelezer met camera van ifm controleert of het juiste etiket op de juiste plaats is aangebracht. Het product wordt vervolgens vrijgegeven en goedgekeurd om daarna verwijdert te worden.
Afbeelding 1: Een van de verschillende optische sensoren detecteert of de leiding in de mal is geplaatst. De vergrendeling wordt pas vrijgegeven als alle stappen van de kwaliteitscontrole met succes zijn voltooid.
Afbeelding 2: De contoursensor van ifm controleert de land specifieke vulnippel van de aircoleiding.
Afbeelding 3: Inductieve sensoren detecteren de positie van de snelspanklemmen.
Modulair ontwerp
De sensoropstelling van de meetinrichting is gebaseerd op de vereisten van de controleprocedure voor het individuele product.
Alco Poppinga: "De GPI is een werkstation waarvan de mallen gemakkelijk kunnen worden uitgewisseld dankzij een plu-in verbindingen. De meeste sensoren zijn permanent gemonteerd op de hendels en klemmen. De contoursensor of de QR-codelezer blijven op het werkstation, omdat we die snel zijn te voorzien van de juiste parameters voor het betreffende toepassingsgebied met behulp van de gratis en handige ifm-software Vision Assistant. Tegelijkertijd kunnen we zo de productiekosten van de mallen verlagen ten gunste van onze klanten."
Afbeelding 1: Op het display krijgt de gebruiker alle noodzakelijke werkstappen na elkaar te zien. Dit elimineert tijdrovende inwerkperiodes bij het wisselen van controlemallen en zorgt voor een efficiënte en foutloze controleprocedure.
Afbeelding 2: De variabel toepasbare sensoren, zoals de hier getoonde contoursensor, zijn modulair en kunnen op verschillende controlemallen worden aangesloten. Dat bespaart kosten.
Samenwerkingsverband met ifm
GeTech vertrouwt op producten van ifm, zowel wat betreft de sensoren als het interfacedisplay. Alco Poppinga legt uit waarom GeTech nu ook industriële sensoren gebruikt voor de kwaliteitscontrole: "In 2016 benaderde een van onze klanten ons, omdat hij veel klachten had ontvangen over bepaalde onderdelen die niet op een leiding waren gemonteerd. Vervolgens hebben we samen met de klant het probleem geanalyseerd en kwamen we op het idee van sensorondersteuning. In datzelfde jaar kwamen we tijdens een beursbezoek in contact met ifm. We bespraken het probleem van onze klant en realiseerden ons al snel dat we op dit gebied goed konden samenwerken. ifm stelde ons een aantal sensoren en een programmeerbaar display ter beschikking om deze oplossingen te testen. Die hebben ons overtuigend en zo ontstond de GPI – een werkstation waarop verschillende controlemallen eenvoudig zijn aan te sluiten en te wisselen.”
De driedimensionaal gebogen aircoleiding wordt voor de kwaliteitscontrole in de controlemal geplaatst.
Een aircoleiding voor een voertuig die getest moet worden.
Conclusie
Sensoren van ifm helpen de productiekwaliteit van complexe leidingen te waarborgen. Ze detecteren op betrouwbare wijze defecten die tijdens een puur handmatig controleproces over het hoofd zouden kunnen worden gezien. Een interfacesysteem vergemakkelijkt de toepassing en zorgt voor een efficiënte controle met de hoogste productkwaliteit.