A gyártási környezetben való működésre tervezett Mitutoyo MiSTAR 555 háromdimenziós mérőgépet a Méca-Précis robotizált mérőcellájában telepítették. A gép Pontossága széles hőmérsékleti tartományban garantált, abszolút jeladója pedig nagyfokú rezisztanciát mutat a környezeti feltételekkel szemben.

Robotizált mérőcellát alkalmaz a Méca-Précis az ellenőrzési folyamatok modernizálására. A megoldás egy Mitutoyo koordináta mérőgépet az Engineering Data robotikai megoldásaival kombinálja, hatékonyan küszöbölve ki az alkatrész-ellenőrzési folyamat szűk keresztmetszeteit.

Néhány szakma apáról fiúra száll – a kiválóság iránti elkötelezettséggel együtt. Amikor Bruno Mériaudeau a műhelyében gyártott alkatrészek kifinomultságáról beszél, a családi szenvedélyről mindent elmond a szemének csillogása és a hangjában csengő, büszkeséggel átitatott lelkesedés. A kedves és jó humorú vezető egyértelműen örökölte a precíziós mérnöki munka iránti elköteleződést. A Méca-Précis-t 1975-ben
alapította Bruno édesapja, akit erős vállalkozói szellem és az a vágy vezérelt, hogy a minőségi alkatrészgyártásban szerzett szakértelmét a gyakorlatban is kamatoztassa. Ezt a tudást katonai beszállítóként fejlesztette tovább, amikor speciális alkalmazások testre szabására szolgáló egyedi alkatrészeket tervezett és gyártott. Fia 1982-ben csatlakozott a céghez még abban az időben, amikor Bruno Mériaudeau számított a családi vállalkozás nyolcadik alkalmazottjának. Ma pedig Bruno már saját fiának, Nicolasnak készül átadni a stafétabotot, aki 2023-ban vette át a Méca-Précis irányítását. A vállalat jelenleg 45 embert foglalkoztat, és 25 szerszámgépből álló flottát üzemeltet, amelyek közül 18 CNC-vezérlésű. Közel fél évszázad alatt a Châtillon-sur-Indre-ben (36) működő vállalat folyamatosan erősítette mind műszaki kompetenciáját, mind gyártási képességeit.

A több lábon álló Méca-Précis vállalat prototípus alkatrészek, egyedi darabok, illetve kis- és közepes szériák gyártása, valamint hegesztett gépészeti szerkezetek előállítására specializálódott. A légi- és az űripar számára készült összetett alkatrészek gyártójaként a vállalat immár 48 éve élvezi egy globális, kartoncsomagoló gépek építésére szakosodott bizalmát is, amely számára alkatrészeket és teljes szerelvényeket készít. Bár alapvető fontosságú a korszerű alkatrészek gyártásához szükséges szakértelem és berendezések megléte, legalább ilyen kritikus, hogy az alkatrészek a szigorú mérettűréseknek is megfeleljenek. Ennek biztosítására a Méca-Précis az üzemi területen egy hagyományos mérőgépet üzemeltet, ezenfelül egy klimatizált környezetben működő koordináta-mérőgépet (CMM) is használ. Egyes légi- és űripari ügyfelek ugyanakkor megkövetelik, hogy minden egyes legyártott alkatrész minden méretét 100%-ban leellenőrizzék – mind a felületkezelés előtt, mind pedig azt követően. 

Amikor az ellenőrzés képez szűk keresztmetszetet a gyártásban

„Egyetlen tüske méretellenőrzése mindössze egy percet vesz igénybe – de akár 300-at is ellenőrizni kell –magyarázza Nicolas Mériaudeau. – A spektrum másik végét a műholdak komplex geometriájú alkatrészeinek ellenőrzése jelenti, ami akár 80 órát is igénybe vehet.”

Ebből is következik, hogy ahogy bővült a termelési volumen és több palettás megmunkálóközpont éjszaka is működött, a koordináta mérőgép már nem tudta ezzel tartani a lépést. „Mindkét minőségellenőrünk túlterhelt volt – magyarázta Bruno Mériaudeau. – valamint az elfogadható átfutási idők biztosítása érdekében az ellenőrzési folyamat szűk keresztmetszetének kiküszöbölésére is megoldást kellett találnunk. Elkezdtük tehát keresni a módját az ellenőrzési folyamat automatizálásának és robotizálásának.”

Mivel a Méca-Précis által használt koordináta mérőgép (CMM) gyártója nem tudott megfelelő megoldással előállni, Nicolas Mériaudeau a Mitutoyo-hoz fordult. A Mitutoyo egy robotizált mérőcella tervezését javasolta a MiSTAR koordináta mérőgép integrációjával. A projekt során indokolt volt a befogástechnikai megoldásokra és a megmunkálóközpontok automatizálására specializálódott Engineering Data céggel való
együttműködés.

Az Easyprod cella az Engineering Data által szállított ember-gép interfészéről a Méca-Précis vezérlő kiválasztja a robotmérő cellába betöltendő alkatrész típusát. Ez az információ a cella vezérlőrendszerébe kerül, ami az alkatrészt automatikusan a megfelelő vizsgálati programmal társítja.

A robotizált mérőcella telepítése

Kevesebb mint egy évvel a Mitutoyo, az Engineering Data és a Méca-Précis csapatai közötti első találkozó után – a projektben mindkét minőségellenőr szorosan részt vett – a robotizált mérőcellát már telepítették is a műhelybe. Az alkatrész-ellenőrzési programok kidolgozására, a rendszer üzembe helyezésére, a konfigurációra és a műszaki finomhangolásra szánt fázisokat követően további hat hónapra volt szükség
rendszer teljesen működőképességének elérésére. „Gyakorlatilag megszüntettük a minőség-ellenőrzési folyamatban talált szűk keresztmetszetet. Ez a megoldás nagyobb rugalmasságot biztosít számunkra, és lehetővé teszi az ellenőrzési kapacitás jelentős
növelését” – mondta elégedetten Bruno Mériaudeau. „Ha nem volna robotizált mérőcellánk, nem tudnánk megbirkózni a sorozatgyártott, magas szintű minőség-ellenőrzést feltételező alkatrészek növekvő termelési volumenével. Most egy olyan megoldással rendelkezünk, amely teljes mértékben megfelel az igényeinknek. A projekt során sokat profitáltunk az Engineering Data és a Mitutoyo csapatainak együttműködéséből, reagálóképességéből, figyelmességéből és földrajzi közelségéből” – tette hozzá Nicolas Mériaudeau. Ennek eredményeként jelentősen csökkent a Méca-Précis két minőségellenőrére nehezedő nyomás.

A vállalkozás immár két mérőrendszerre támaszkodhat, hogy minden szükséges ellenőrzést házon belül végezzen el. A robotcella jelentősen csökkentette a munkaterhelést azáltal, hogy napközben és éjszaka is végzi az automatizált ellenőrzéseket. Mielőtt elhagynák a műhelyt, a munkatársak be tudják tölteni az alkatrészeket a robotrendszerbe, ami ezután automatikusan végzi el az ellenőrzéseket.

A vizsgálandó alkatrészeket a robotok által kezelhető palettákra szerelik

A robotizált mérőcella felépítése és működése

Ez a megoldás az Engineering Data szerszámgép kiszolgálási szakértelmének és a Mitutoyo minőségellenőrzési tudásának eredménye. A robotizált mérőcellát egy zárt szerkezetben telepítették, amit üvegpanelek határolnak. A panelek biztosítják a gépkezelő biztonságát és ezzel párhuzamosan a rendszer belső működésére is teljes rálátást biztosítanak. A cellában egy többtengelyes, csuklós robot található – ami
az anyagmozgatást végzi –, egy üzemi használatra tervezett Mitutoyo MiSTAR koordináta mérőgép, valamint egy automatizált tárolóegység. A tároló akár 20 paletta befogadására képes. A vizsgálandó alkatrészeket a palettákra rögzítik. Egy, a cellán kívülről elérhető betöltőállomás pedig a gépkezelővel való interakciót teszi lehetővé a működés megszakítása nélkül.

A folyamat a betöltési fázissal veszi kezdetét. A gépkezelő egy teli palettát helyez a kijelölt betöltőállomásra. Minden palettát úgy alakítanak ki, hogy az alkatrészt a robot mozgásával és a mérési műveletekkel kompatibilis helyzetben tartsa. A cella ember-gép interfészén keresztül a gépkezelő kiválasztja a megfelelő alkatrésztípust. Ez az információ a cella vezérlőrendszerébe továbbítódik, amely az alkatrészt automatikusan
a megfelelő mérőprogrammal társítja. A robot ezután felveszi a palettát és áthelyezi azt a tárolóegységbe. Ez a művelet addig ismételhető, amíg a tárolórendszer teljesen meg nem telik.

Miután a raklapokat betöltik, a gépkezelő az interfészen keresztül elindítja az ellenőrzési ciklust. A cella ezután autonóm működésbe kezd. A robot egymás után helyezi a betárolt raklapokat a mérőgép felületére. A mérési folyamat során a precíz pozicionálást és stabilitást a koordináta-mérőgép befogórendszere biztosítja. A koordináta-mérőgép végrehajtja az alkatrészhez tartozó ellenőrzési programot, és elvégzi a szükséges dimenzionális méréseket. Ennek a fázisnak az időtartama az ellenőrizendő paraméterek számától és az alkatrész összetettségétől függően néhány perctől több óráig terjedhet.

Az ellenőrzés végén a robot visszaveszi a raklapot, és visszahelyezi azt a tárolószekrénybe. A ciklus ezután automatikusan folytatódik, amíg az összes bekészített alkatrészt meg nem vizsgálták. A mérési eredményeket a rendszer rögzíti, és a méréstechnikai munkatársak később is átnézhetik azokat.

A rendszer működése a vezérlőrendszer, a robot és a mérőgép közötti koordinációra támaszkodik. A paletta kezelés automatizálása lehetővé teszi a rakodási műveletek a mérési fázisokról történő leválasztását, a mérőgépek folyamatos használatát biztosítva és ezzel párhuzamosan a manuális munkavégzést is csökkentve.

A robot helyezi be a vizsgálandó alkatrészeket a tárolóterületre. Ezután egymás után kiveszi a tárolt palettákat és a háromdimenziós mérőgép felületére helyezi azokat. A mérési folyamat során a precíz pozicionálást és stabilitást a gép befogórendszere biztosítja.

A Mitutoyo Corporation cégről

A Mitutoyo Corporation a precíziós méréstechnika globális vezető vállalata, amely metrológiai termékek és megoldások átfogó skáláját kínálja. Az 1934-ben alapított cég központja Kawasakiban (Japán) található. A Mitutoyo mára globális vállalattá nőtte ki magát, amely több mint 40 országban van jelen. Kiterjedt termékportfóliója mikrométereket, tolómérőket, mérőórákat, koordináta-mérőgépeket (CMM), képfeldolgozó
rendszereket, alakmérő berendezéseket és fejlett metrológiai szoftvereket tartalmaz. A pontosság, a minőség és az innováció iránti elkötelezettséggel a Mitutoyo számos iparágat szolgál ki, beleértve az autóipart, a repülőgépipart, az elektronikát, az orvostechnológiát és a gyártás területét. A vállalat akkreditált kalibráló laboratóriumok, képzési központok és műszaki támogató központok hálózatát is
működteti, segítve az ügyfeleket a legmagasabb színvonal fenntartásában a minőségbiztosítás és a termelési hatékonyság terén.
A Mitutoyo filozófiája: „Jó környezet, jó emberek, jó technika”. Ez a mottó vezérli azt a küldetést, hogy a cég precíz mérésekkel és folyamatos technológiai fejlesztésekkel támogassa a globális ipart.