La industria automotriz ha mostrado un deseo de nuevas tecnologías y un desarrollo innovador en todas las revoluciones industriales. Esto sucede en la etapa de la cuarta revolución científica y tecnológica “Industria 4.0”, cuyo concepto es crear producción digital automatizada, lo que permite reducir costos, aumentar la velocidad de producción y lograr la máxima calidad del producto final.

En la producción en masa, existe la tarea de control dimensional de una gran cantidad de piezas típicas. La forma y las dimensiones de tales piezas dependen de la producción particular, desde forjados y carrocerías de automóviles hasta cuerpos de motores de cohetes.

Los requisitos para los resultados del control también varían, desde la marca “adecuado / inadecuado” hasta un informe detallado que indica los valores de los parámetros verificados.

Al realizar mediciones manuales, medir la parte, analizar los resultados y compilar el informe lleva mucho tiempo. Y cuando se trata de escanear y controlar superficies curvas complejas, el proceso es complicado muchas veces.

Para obtener datos de escaneo de la calidad requerida, es necesario mantener con precisión la distancia recomendada desde el escáner a la superficie a escanear y la orientación del escáner a la superficie. Incluso con un pequeño peso del escáner, la fatiga del operador se acumula, lo que afecta la calidad de los datos recibidos. Luego sigue el lento proceso de comparar datos con un modelo CAD o dibujos, tomando decisiones sobre la finalización de la pieza o su tolerancia.

La integración de los robots en el proceso de medición y la automatización de todo el procedimiento reduce el tiempo que lleva completar cada etapa y elimina el factor de error humano asociado con la fatiga y el descuido de los empleados, al similar pasa con la industria  de los Robots industriales 

En tales soluciones, el robot actúa como operador del equipo de medición. El escáner está montado en el eje del robot, el robot realiza todas las manipulaciones de acuerdo con un algoritmo preescrito, compilado sobre la base de los requisitos para el proceso de medición, y le permite obtener datos de la calidad requerida con alta velocidad. El robot es capaz de tomar medidas los siete días de la semana, las 24 horas del día.

En la Planta Forge de KAMAZ PJSC, la tarea se estableció para automatizar el área para monitorear los parámetros geométricos de forjas que tienen un eje de rotación.

El propósito de la instalación robótica de control de geometría:

  • control automático de las dimensiones geométricas de los forjados de los cigüeñales en relación con las superficies de base;
  • procesar la información recibida y generar una señal de rechazo de productos;
  • preparación de información estadística y creación de archivos de medición;
  • La posibilidad de un solo control de los parámetros geométricos de forjados que tienen un eje de rotación.
Diagrama de flujo para el proceso de control de geometría

Fig. 1. El diagrama de flujo del proceso de control de geometría.

Existen ciertos requisitos para una instalación robótica de control de geometría. En primer lugar, debe integrarse en la línea de control y sincronizarse con el trabajo de otras instalaciones incluidas en la línea de control: la instalación del control fluorescente magnético y la instalación del control de dureza. En segundo lugar, el tiempo de un ciclo de medición completo no debe exceder 1 minuto. En tercer lugar, la información obtenida durante las mediciones debe transmitirse desde la instalación de control de geometría al sistema de control de nivel superior de la planta.

El esquema del sistema es el siguiente. La forja del cigüeñal se transporta a la posición de control de los parámetros geométricos. En la posición de medición de parámetros geométricos, el cigüeñal es movido por el brazo robótico KUKA KR360 (en este caso, el robot se utiliza como un dispositivo de elevación especial) al área de trabajo de la instalación de medición. La forja del cigüeñal se fija en abrazaderas especiales. El escaneo y la medición se realizan de acuerdo con un algoritmo preescrito. El sistema compara los tamaños recibidos con los admisibles y determina la idoneidad de la forja del cigüeñal. Los resultados de la medición se muestran en la pantalla del monitor del operador. Luego, también con el brazo robótico KUKA KR360, el cigüeñal forjado se retira del área de trabajo de la unidad de medición y se clasifica según los resultados de la medición. Forjas

A continuación, se aplica un número de identificación a cada forja.

La unidad de control de geometría se construyó sobre la base del robot industrial KUKA KR60, un posicionador fabricado por Aviatech LLC y el sistema de medición y digitalización óptica sin contacto ATOS III Triple Scan. El equipo se coloca en una caja protectora, lo que elimina la influencia de los factores de producción en los procesos de medición.

Control de la geometría de la línea del cigüeñal en una empresa automotriz.

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