GeTech - Medidores de tubagem assistidos por sensores
Relatório de aplicação
Perfeitamente curvado?
As condutas são as artérias vitais dos sistemas que fornecem óleo, combustível, líquido de refrigeração ou outros fluidos a aviões ou automóveis. Muitas vezes, têm de ser curvadas em formas tridimensionais complexas para se adaptarem a espaços confinados e ligarem eficazmente equipamentos e reservatórios. É necessário um controlo de qualidade preciso para garantir que a montagem final está completa e cumpre todos os requisitos, e que todas as ligações encaixam na perfeição. São utilizados dispositivos especiais para verificar, antes da instalação, se as curvas e os comprimentos estão em conformidade com as especificações. Só assim é possível garantir uma integração perfeita no sistema global e o funcionamento eficiente e duradouro destas tubagens complexas.
A GeTech, uma empresa holandesa com sede em Westerbork, é especializada no desenvolvimento, produção e comercialização de sistemas de controlo geométrico para este tipo de tubos.
O Diretor-Geral da GeTech, Alco Poppinga, explica: "Fabricamos medidores de controlo para as indústrias automóvel e aeroespacial. O tubo a ser verificado é colocado nos nossos aparelhos e montado da mesma forma que será posteriormente instalado num automóvel, por exemplo. É uma forma rápida e fiável de verificar se um produto está dentro dos limites de tolerância."
A GeTech desenvolve os medidores de controlo no seu próprio laboratório CAD. O processo de produção robotizado com máquinas-ferramentas modernas também é efetuado internamente, assim como o controlo preciso do próprio sistema de medição.
Imagem 1: No laboratório de medição interno, cada elemento de suporte é medido com precisão.
Imagem 2: Exemplo de um modelo de medidor com um tubo inserido.
Alco Poppinga: "Produzimos os nossos medidores de acordo com os requisitos exatos dos nossos clientes. Atualmente, estamos a automatizar a nossa produção com robôs. Isto garante-nos uma elevada taxa de produção."
Cada dispositivo de controlo é adaptado ao tubo a controlar. Os blocos de alumínio são alinhados em três dimensões numa placa de base de alumínio. As "estacas" resultantes servem de pontos de apoio para o produto. A sua altura e orientação são calculadas com uma precisão de uma fração de milímetro. A parte superior dos blocos tem uma ranhura fresada na qual os canos ou tubos a controlar devem encaixar perfeitamente sem tensão.
Os medidores podem, em opção, ser integrados no "GeTech Product Inspection System" (GPI) como um componente modular. Este sistema é composto por sensores, um sistema de diálogo baseado no display e uma unidade de controlo.
Alco Poppinga descreve o processo de inspeção do GPI: "Quando o utilizador faz o check-in no sistema através da Tag RFID, a sequência de testes correta é automaticamente carregada e indicada no display. O utilizador é guiado em todas as etapas do processo e recebe instruções, por exemplo, sobre como inserir o tubo no dispositivo de verificação e fechar os grampos."
O utilizador faz o check-in no sistema utilizando uma Tag RFID. Desta forma, fica documentado quem efetuou o processo de inspeção.
Os sensores monitorizam o processo
O processo de inspeção é monitorizado com a ajuda de vários produtos da ifm, especialista em sensores. Por exemplo, os seus sensores indutivos são instalados nos grampos de alternância para garantir que todas as alavancas necessárias estão corretamente fechadas. Só depois é que esta etapa operacional será desbloqueada. Os sensores indutivos do tipo IY têm um design ainda mais pequeno. Por exemplo, são encastrados em escotilhas para sinalizar ao sistema de controlo que o produto a ser testado está corretamente posicionado. O seu invólucro compacto M5 significa que podem ser integrados de uma forma particularmente económica em termos de espaço.
São utilizados sensores fotoelétricos para detetar a presença de determinadas peças, como os O-rings nas extremidades dos tubos. Nesta aplicação, os sensores miniatura de reflexão difusa da série O8H pontuam com o seu tamanho compacto e um ponto de luz preciso mesmo a longas distâncias.
Outro sistema de sensores importante é o sensor de contorno O2D, que deteta o contorno real e o compara com o contorno alvo definido no programa de teste. Os valores fora dos limites de tolerância são reconhecidos como falhas.
Alco Poppinga: "Utilizamos o sensor de contorno da ifm para verificar as válvulas de enchimento das linhas de ar condicionado. Estas válvulas de enchimento podem diferir de país para país. Ao verificar o seu contorno, a câmara verifica se foi instalada a versão nacional correta."
Para confirmar o sucesso de um teste de produto, é impressa uma etiqueta de código de barras que é colocada num local específico do tubo que está a ser testado. Uma câmara de leitura de códigos da ifm verifica se a etiqueta correta foi aplicada no local certo. O produto é então aprovado e libertado para remoção.
Imagem 1: Um dos vários sensores óticos deteta que o tubo foi colocado no dispositivo de fixação. O dispositivo é desbloqueado quando todas as etapas do controlo de qualidade tiverem sido ultrapassadas.
Imagem 2: O sensor de contorno ifm controla a válvula de enchimento do tubo de ar condicionado específico do país.
Imagem 3: Os sensores indutivos detetam a posição dos grampos de alternância.
Conceito modular
A configuração do sensor do sistema de medição depende dos requisitos de teste do produto em questão.
Alco Poppinga: "O GPI é um posto de trabalho que permite aos utilizadores trocarem facilmente os medidores de controlo através de uma ligação plug-in. A maioria dos sensores está instalada de forma permanente nas alavancas e nos grampos. O sensor de contorno ou o leitor de código QR permanecem no posto de trabalho, uma vez que podem ser rapidamente ajustados à aplicação através do software gratuito e prático Vision Assistant da ifm. Isto também ajuda a reduzir os custos de produção dos medidores, o que beneficia os nossos clientes."
Imagem 1: O utilizador é guiado em todas as etapas do processo. Isto assegura uma sequência de testes eficiente e sem erros e elimina a necessidade de uma longa preparação em caso de mudança de dispositivos de controlo.
Imagem 2: Os sensores variáveis, como o sensor de contorno aqui apresentado, são modulares e podem ser ligados a vários medidores de controlo. Isto permite-lhe reduzir os custos.
Parceria com a ifm
A GeTech confia nos produtos da ifm, tanto em termos de sensores como de displays de diálogo. Alco Poppinga explica por que razão a GeTech utiliza agora também os sensores industriais para o controlo de qualidade: "Em 2016, um dos nossos clientes contactou-nos porque tinha recebido queixas sobre a falta de determinadas peças nos tubos. Juntamente com este cliente, analisámos o problema e tivemos a ideia de utilizar sensores para apoio. No mesmo ano, encontrámos a ifm numa feira. Falámos do problema do nosso cliente e rapidamente percebemos que seríamos bons parceiros. A ifm forneceu-nos alguns sensores e um display programável para testarmos as nossas ideias. Os produtos convenceram-nos, e foi assim que nasceu o GPI - um posto de trabalho que permite ligar e substituir facilmente os medidores de controlo.”
O tubo de ar condicionado curvado tridimensionalmente é colocado no dispositivo de verificação para inspeção da qualidade.
Um tubo de ar condicionado de um veículo a ser verificado.
Conclusão
Os sensores da ifm ajudam a garantir a qualidade de fabrico de tubos complexos. Detetam de forma fiável defeitos que podem passar despercebidos num processo de inspeção puramente manual. Um sistema de diálogo fácil de utilizar garante inspeções eficientes e a mais elevada qualidade do produto.