Beckhoff New Automation Technology
Lograr los tiempos de inspección más cortos posibles —incluso cuando se trabaja con distintos componentes— es primordial cuando se trata de la producción en serie. Esto es precisamente lo que stoba Sondermaschinen GmbH, con sede en Memmingen, se propuso lograr con su sistema de inspección óptica InspectorONE, que se basa en el aprendizaje profundo y cuenta con el sistema de motor planar XPlanar de Beckhoff en el núcleo del sistema transportador. El sistema permite a los proveedores de la industria del automóvil alcanzar tiempos de ciclo extremadamente cortos, de sólo 3 segundos, en situaciones como las inspecciones de válvulas de inyección de alta presión; de este modo, pueden inspeccionar unos 6 millones de piezas al año en tres turnos.
En palabras de Michael Berkner, experto en ventas de tecnología láser de stoba, el fabricante de máquinas especiales de Memmingen se distingue principalmente por su experiencia en el campo de la producción automatizada. Berkner subraya: «Estos conocimientos se basan en una amplia experiencia en el tratamiento de materiales por láser, que requiere un alto nivel de precisión y la combinación óptima de automatización, tecnología láser y sistemas de pruebas ópticas. El resultado es el sistema de pruebas InspectorONE, una máquina de autoaprendizaje para la inspección visual de todo tipo de componentes y productos». La modularidad también es un factor crucial, según nos comenta también Simon Mohr, experto en tecnología láser de stoba: «Dependiendo de la aplicación y del proceso de prueba, el sistema no sólo incluye diferentes tipos de estaciones, sino también diferentes números de estaciones, tales como sistemas de cámaras para la inspección de superficies y tecnología de medición para la medición de componentes o lectores de códigos. Esto puede definirse de forma modular en función de las necesidades, del mismo modo que XPlanar, actuando como unidad central de manipulación, puede adaptarse de forma óptima mediante el número respectivo de baldosas y movers».
Pruebas rápidas y sin errores
El sistema que se está implantando actualmente es una máquina de pruebas ópticas para válvulas de inyección de alta presión, que ha sido especialmente configurada para un proveedor de la industria automovilística. Se carga y descarga mediante robots y se integra directamente en la línea de producción del cliente final. XPlanar constituye la base de la tecnología de transportadores de productos, con los movers flotantes que llevan los componentes a las distintas estaciones de cámaras y medición según sea necesario de una forma optimizada al proceso. Esto permite lograr tiempos de inspección increíblemente cortos para distintos componentes, lo que significa que fue posible alcanzar el tiempo de ciclo especificado de 3 segundos —y, por tanto, la elevada cifra de 6 millones de piezas inspeccionadas al año— en un funcionamiento de tres turnos.
Equipado con cámaras y software de aprendizaje profundo, el sistema funciona de forma rápida, automática y con capacidades que van mejorándose continuamente, como el escaneo de componentes y la detección de características o anomalías. Algunos ejemplos funcionales son la inspección de piezas con rotación de 360°, la inspección simultánea de varios componentes en una misma máquina y la detección de defectos superficiales, contaminación y partículas en líquidos o burbujas de aire en el material.
XPlanar para una mayor velocidad y flexibilidad
Los movers XPlanar no sólo transportan los componentes a las estaciones de inspección individuales, sino que también optimizan el flujo del proceso gracias a los numerosos grados de libertad de movimiento. Según Simon Mohr, por ejemplo, la rotación del mover permite simplificar y acelerar la medición de componentes desde todos los lados. En cuanto a los objetivos detrás de la selección del sistema de transporte, explica: «XPlanar permite tiempos de ciclo cortos, que serían difíciles de conseguir incluso con una máquina indexadora rotativa. También es un sistema modular extremadamente flexible y fácilmente personalizable. Los movers flotantes representan una tecnología de transporte sin desgaste ni abrasión, lo que los hace ideales para su uso en salas blancas. Esto no habría sido posible con guías lineales o máquinas indexadoras rotativas».
Según Michael Berkner, los conceptos alternativos, como las máquinas indexadoras rotativas, requerirían un diseño mecánico significativamente mayor; XPlanar logra sustituirlos con su alto nivel de funcionalidad de software. Aunque también es posible medir varias piezas al mismo tiempo en una máquina indexadora rotativa, sería necesario acoplar los ejes rotativos correspondientes para implementar la inspección rotativa. Esto haría imposible alcanzar el tiempo de inspección requerido de 3 segundos y, al mismo tiempo, acomodar este tipo de acoplamiento y posterior desacoplamiento. Con XPlanar, en cambio, esto puede lograrse simplemente utilizando la funcionalidad del software para la rotación de 360°.
Errores al mínimo en un sistema de pruebas de bajo mantenimiento
Michael Berkner también menciona otros dos aspectos: «XPlanar elimina la abrasión mecánica para un sistema general de mantenimiento extremadamente bajo. Esto tiene un efecto positivo, sobre todo con los frecuentes cambios de producto a lo largo del año. XPlanar también nos ha permitido conseguir un diseño de máquina especialmente compacto, que nos ahorra entre un 15 y un 20 % de espacio en comparación con los sistemas convencionales». Según Simon Mohr, la accesibilidad del sistema también ha mejorado: «El nuevo diseño ha permitido alojar el armario de control bajo la superficie de baldosas de XPlanar. Esta es la única manera de garantizar que se puedan instalar puertas de servicio en los cuatro lados de la máquina, cosa que facilita el acceso al sistema».
La menor necesidad de mantenimiento también repercute en la eficacia general del sistema, ya que un menor mantenimiento acaba dejando más tiempo libre para realizar pruebas eficaces. Según los expertos de stoba, esto también se aprecia directamente en las operaciones de ensayo, ya que el transporte flotante del producto evita la abrasión y, por tanto, minimiza la contaminación de los componentes con micropartículas. En caso de que haya partículas de esta naturaleza, el software de aprendizaje profundo de alta precisión las detecta como anomalías, aunque no se trate de defectos reales del componente.
La funcionalidad del software aumenta la adaptabilidad
Simon Mohr también considera que la elevada funcionalidad del software de XPlanar es una gran ventaja en lo que respecta a la adaptabilidad del sistema de pruebas a los requisitos cambiantes: «Si se tiene en cuenta la larga vida útil del sistema, así como los diferentes ciclos de vida de los productos, la sustitución de la mecánica por la funcionalidad del software de XPlanar adquiere una importancia decisiva. Un sistema flexible como InspectorONE puede adaptarse a nuevos componentes o a cambios en los requisitos de inspección a lo largo de muchos años sin mucho esfuerzo con solo sustituir o añadir las estaciones de inspección correspondientes. En cuanto al transporte del producto modificado, basta con realizar las actualizaciones mediante software». Michael Berkner añade: «Esto sigue teniendo un gran potencial de cara al futuro. Por ejemplo, estamos estudiando fórmulas específicas para cada componente para los perfiles de movimiento de los movers de XPlanar, de modo que podamos probar diferentes componentes lote por lote sin interrumpir el proceso de producción. Esto simplemente no sería factible con una conversión mecánica».
