Os examinandos são colocados na luz certa

drylin®® - eixo linear em sistemas de inspeção de alta velocidade

Inspeção visual de pequenos componentes em quantidades muito elevadas: A Gefra GmbH, em Friedewald/Westerwald, estabeleceu para si própria a tarefa de automatizar esta tarefa - e é bem sucedida em todo o mundo. A Gefra utiliza unidades de acionamento linear completas do programa drylin® da igus® para o ajuste elétrico das unidades de iluminação.

Como é que se inspecciona 900 parafusos ou 700 peças moldadas por injeção por minuto para detetar danos? Qualquer pessoa que se faça esta pergunta encontrará a resposta certa na Gefra GmbH, uma empresa fundada em 1995 que se especializa no desenvolvimento de sistemas automatizados para a inspeção e medição ótica rápida e precisa de componentes.

A razão da fundação da empresa foi a constatação de que havia uma necessidade neste domínio. Dipl.-Thomas Rothweiler, fundador e sócio-gerente da empresa, aconselhava empresas de produção em matéria de racionalização e automatização. Ao fazê-lo, apercebeu-se de que, no final de processos altamente automatizados, as mercadorias ainda são frequentemente verificadas com o olho humano e classificadas manualmente.

Máquina OptiSort a classificar caixas azuis numa correia transportadora.

Testes automatizados a alta velocidade
As máquinas Optisort que desenvolveu posteriormente utilizam a tecnologia de câmaras em conjunto com a alimentação automática e sistemas informáticos muito rápidos, e a velocidade é impressionante quando se vê um destes sistemas em ação: os provetes são alimentados individualmente a partir de um sistema de bunker através de um transportador vibratório, na posição correta, se necessário, e passados para as câmaras numa placa de vidro, numa placa de metal especial para parafusos ou num tapete transportador. Também são possíveis inspecções de 360° com quatro câmaras. As peças boas são ativamente ejectadas, as peças defeituosas são separadas.

Tudo isto acontece a uma velocidade que o olho humano mal consegue acompanhar. "Os sistemas inspeccionam várias centenas de peças por minuto, em alguns casos mais de 50.000 peças por hora," diz Thomas Rothweiler. São muito flexíveis porque inspeccionam diferentes componentes: "Cada máquina inspecciona normalmente 200 a 300 produtos." É criado um programa de inspeção separado para cada produto.

A mecânica e a velocidade de computação estabelecem limites técnicos
Com o desenvolvimento contínuo dos sistemas, a mecânica, ou seja, a alimentação a uma velocidade tão elevada, atingiu sempre os seus limites no passado. Em alguns casos, no entanto, a velocidade de computação dos sistemas de controlo disponíveis também atingiu o seu limite, o que também é óbvio quando se considera que, em alguns casos, oito ou dez câmaras inspeccionam o espécime de teste e o sistema de controlo tem de decidir se é "good" ou "not OK" em milissegundos.

Regulação eléctrica da iluminação
Apesar de cada máquina ser personalizada de acordo com as necessidades do cliente, Thomas Rothweiler sublinha que não se trata de uma construção de máquinas à medida: "As nossas máquinas baseiam-se num princípio modular e utilizamos muitas peças idênticas."

Um desenvolvimento atual diz respeito à iluminação, que é utilizada para colocar os espécimes de teste na luz certa para as câmaras. A distância entre as luzes e o provete varia consoante o produto, e o utilizador ajusta as luzes manualmente através de um mostrador com uma escala. O objetivo de Thomas Rothweiler era integrar este processo no sistema de controlo, tornando-o assim reproduzível. Não se tratava apenas de poupar etapas manuais do processo e de eliminar a possibilidade de ajustes incorrectos. Mais importante ainda era a possibilidade de integrar a posição das luzes na documentação.

Sistema linear com guia e atuador igus sobre fundo branco.

Unidade de acionamento linear completa como solução
Na sua procura por accionamentos lineares adequados, os engenheiros da Gefra encontraram o que procuravam no programa drylin® da igus®. Com base no eixo linear drylin®, no qual uma corrediça do polímero de alto desempenho iglidur® se move com a ajuda de um fuso de acionamento, a igus® desenvolveu o programa drylin® E. (E de electric). Trata-se de unidades de acionamento linear completas, nas quais um motor de passo acciona o eixo através de uma flange opcional e de um acoplamento de garra opcional.

Com este eixo, a Gefra criou o pré-requisito para integrar o ajuste da luminária no sistema de controlo do PC e, assim, no respetivo plano de teste, levando a automatização um passo à frente. É utilizado um eixo com curso de 60 mm, que é acionado por um motor de passo NEMA 17 e movimenta cargas até 1000 g com uma precisão de +/- 0,5 mm.

Funcionamento sem lubrificante
O funcionamento sem lubrificantes do fuso e do carro foi um critério crucial no processo de seleção: Como as unidades de iluminação estão localizadas diretamente acima, ao lado e abaixo dos objectos a inspecionar na área de trabalho do sistema, os accionamentos não podem emitir quaisquer substâncias estranhas que possam prejudicar o processo de inspeção.

O carácter compacto das unidades de acionamento era igualmente importante. Thomas Rothweiler: "Uma vez que, no futuro, vamos oferecer o ajuste elétrico como opção, tem de ser possível integrá-lo no design existente. Também é importante para nós que obtenhamos a unidade completa com motor, carro e montagem prontos para instalação a partir de uma única fonte."

Sistema automatizado com um sensor de visão numa máquina industrial.

Optisort também na igus®
O novo conceito já foi testado num sistema que testa vedações. Quatro mesas lineares de fuso do tipo drylin® SAW-0630 com acionamento elétrico, flange de motor e acoplamento de garra integrado estão ligadas ao PC do sistema através de controladores, e os accionamentos encaixam perfeitamente no ambiente.

A propósito, as vantagens dos sistemas Optisort são muito apreciadas na igus®. Um total de quatro sistemas Gefra são usados para testar casquilhos deslizantes nas instalações de produção de Colónia. Estes são principalmente componentes relevantes para a segurança que a igus® fabrica para a indústria automóvel e que são 100 por cento testados. A igus® está atualmente a planear a compra de um quinto sistema Optisort e, se os responsáveis seleccionarem a opção de ajuste elétrico da iluminação, algumas das unidades drylin® E entregues a Friedewald regressarão ao seu local de produção.