Modalitatea prin care unitatea de detectare a profilului PMD asigură construcția fără erori a caroseriilor auto
Raportul aplicației
Urmând spiritul fondatorului său, compania Ford continuă să se concentreze asupra tehnologiilor inovatoare și a soluțiilor de automatizare pentru combinarea și creșterea calității și eficienței în producția de autovehicule. Aceasta se aplică de asemenea instalației din Valencia, Spania, unde senzorul de contur al ifm denumit unitate de detectare a profilului PMD este utilizat extensiv la producția autovehiculului Ford Kuga.
Chiar și atunci, Henry Ford a recunoscut importanța menținerii unor standarde stricte de asigurare a calității folosind componente de cea mai înaltă calitate și cu cât mai puține abateri posibile pentru asigurarea unei producții de masă eficiente și a unei calități constante a vehiculelor. Aceste principii s-au păstrat până în ziua de astăzi, însă doar construcția de caroserii este în prezent mult mai complexă și cu mai multe fațete. Asigurarea calității în producția modernă a vehiculelor presupune numeroase proceduri riguroase.
O provocare deosebită a apărut la producția de Ford Kuga, care este produs în întreprinderile Ford din Valencia, Spania alături de alte modele. Etapa de lucru efectivă implică sudura unei foi mici de rigidizare, complet plată, pe un ansamblu mai mare. Operatorul utilajului introduce o componentă mare a carcasei pe o masă rotativă înaintea plasării deasupra a unei foi de metal mai mici, ne explică Mario Eschweiler, inginer de producție caroserii în cadrul Ford Europe. Acesta a supravegheat proiectul corespunzător de asigurare a calității de la întreprinderea Ford din Köln, Germania. În această etapă este important să putem recunoaște sigur dacă o foaie metalică mică este poziționată corect sau nu. Suplimentar, trebuie să vă asigurați și de faptul că nu au fost încărcate accidental două sau mai multe foi de rigidizare. Pe durata acestei etape, masa rotativă se învârte, iar robotul sudează și îndepărtează ambele componente.
Pentru a asigura, la final, faptul că este corectă calitatea vehiculului până la cel mai mic detaliu, fiecare etapă de producție trebuie realizată cu precizie. Sursa imaginii: Ford Werke GmbH.
O sarcină în care sistemele cu cameră nu fac față
Din cauza acestei secvențe de producție fixe, un senzor convențional de distanță fotoelectric pentru detectarea prezenței nu a fost o opțiune bună. Motivul: Nu ar fi fost posibilă instalarea senzorului fără ca acesta să nu stea în calea operatorilor utilajului sau a roboților. La explicarea selectării soluțiilor potrivite, Eschweiler ne spune: Senzorii inductivi și mecanici nu au fost potriviți din același motiv. Detectarea inductivă pe o singură parte cu două foi a fost eliminată din cauza dimensiunilor reduse ale piesei mici și a capacității de poziționare asociate. Suplimentar: Dimensiunile reduse și suprafața plană au prezentat deja o provocare majoră. Suplimentar, condițiile de luminozitate cu fluctuații majore cauzate de lumina solară, pe timpul zilei, și lumina artificială, pe timpul nopții, au făcut sarcina și mai dificilă. Așa cum au arătat testele inițiale, aceste cerințe au împins sistemele de cameră convenționale la limitele capacităților lor și peste acestea, ne explică Eschweiler. Pe durata fazei de punere în funcțiune, soluțiile cu cameră testate au generat o rată de citire greșită de un procent și chiar mai mult. Cu toate acestea, criteriul care a făcut imposibilă utilizarea sistemului cu cameră a fost altul: Nu am putut fi siguri de faptul că, la un moment dat, se introduce numai o foaie de rigidizare. Rezumând, a fost provocarea perfectă pentru unitatea de detectare a profilului PMD de la ifm.
Imaginea 1: Condițiile de luminozitate cu fluctuare majoră cauzate de lumina solară, pe timpul zilei, și lumina artificială, pe timpul nopții, au făcut sarcina și mai dificilă unitatea de detectare a profilului PMD a soluționat problema. Sursa imaginii: Ford Werke GmbH. Imaginea 2: Unitatea de detectare a profilului PMD detectează dacă foaia metalică mai mică este poziționată corect sau nu. Sursa imaginii: Ford Werke GmbH.
Unitatea de detectare a profilului PMD asigură utilizarea și asamblarea corectă a componentelor. Pentru aceasta, scanerul optoelectronic cu linie proiectează o linie laser pe zona de lucru care este testată și determină profilul înălțimii cu ajutorul luminii reflectate. Dacă profilul de înălțime se potrivește cu profilul specificat pe durata definirii, atunci unitatea de detectare a profilului PMD detectează o asamblare corectă. Dacă profilul deviază peste o valoare de toleranță liber definibilă, atunci senzorul generează un semnal de eroare. Având o precizie de măsurare de 500 µm, unitatea de detectare a profilului PMD detectează chiar și cele mai mici deviații iar astfel și dacă placa de rigidizare subțire lipsește sau dacă au fost introduse prea multe plăci. Alinierea corectă a componentei poate fi testată de asemenea prin compararea profilului actual al înălțimii cu profilul de înălțime specificat. Precizia de lucru a unității de detectare a profilului PMD este egalată cu toleranța acestuia în ceea ce privește mediul său de lucru: Imunitatea față de lumina externă, independența față de distanță și flexibilitatea în poziționarea componentei de-a lungul liniei laser.
O soluție tehnică robustă
Atât la o configurare de test inițială și pe durata unei demonstrații funcționale din partea experților automotive ifm Germania, cât și în faza de testare actuală, care a fost supravegheată de filiala ifm din Spania, scanerul de linie a reușit să convingă participanții proiectului din cadrul companiei Ford. Rezultatul: Prin utilizarea unității de detectare a profilului PMD, am reușit să soluționăm sarcina într-o manieră adecvată din punct de vedere tehnic, minimizând astfel timpul de nefuncționare prin detectarea fiabilă a erorilor, ne spune Eschweiler. În prezent, sarcina este soluționată excelent pe durata funcționării continue. Acest punct este subliniat de faptul că numărul de erori la o mie de produse a ajuns la doar 0,2 pe durata primei luni de funcționare obișnuită. Sarcinile reale incorecte au fost indicate cu siguranță de unitatea de detectare a profilului.
Concluzie
Cu ajutorul unității de detectare a profilului PMD, compania Ford a fost capabilă să asigure cu fiabilitate calitatea etapei de producție. Cu toate acestea, managerul de proiect german atribuie acest lucru mai mult decât nivelului ridicat de performanță al scanerului de linie: "Ne-am bucurat de asistența consistentă, competentă și personală din partea experților în industrie de la ifm pe durata întregului proiect atât aici, în Germania, cât și la filiala din Spania. Consider că și acesta este un factor crucial, care a contribuit la găsirea soluției ideale și la implementarea acesteia cu succes."
