Compania Méca-Précis a implementat o celulă robotizată de măsurare pentru a-și eficientiza procesele de inspecție. Această soluție combină o mașină de măsurat în coordonate de la Mitutoyo cu soluții robotizate dezvoltate de Engineering Data, eliminând astfel blocajele din procesul de inspecție a pieselor.
Mașina de măsurat în coordonate Mitutoyo MiSTAR 555 este integrată în celula robotizată de inspecție a companiei Méca-Précis. Precizia este garantată într-un interval larg de temperatură, iar encoderul absolut oferă o rezistență ridicată la condițiile de mediu.
Unele meserii se transmit din tată în fiu — împreună cu pasiunea pentru excelență. Atunci când Bruno Mériaudeau vorbește despre complexitatea componentelor produse în atelierul său, sclipirea din ochi și entuziasmul din glas, nuanțat de mândrie, spun totul. Acest lider deschis și mereu bine dispus a moștenit, fără îndoială, o apreciere profundă pentru ingineria de precizie. Méca-Précis a fost fondată în 1975 de tatăl său, animat de un puternic spirit antreprenorial și de dorința de a-și valorifica expertiza în fabricarea componentelor tehnice de înaltă complexitate. Această expertiză a fost dezvoltată în perioada în care lucra pentru sectorul militar, unde proiecta și producea piese unicat destinate unor aplicații extrem de specializate. Fiul său s-a alăturat companiei în 1982, pe vremea când Bruno Mériaudeau era al optulea angajat al afacerii de familie. Astăzi, acesta se pregătește să predea ștafeta propriului său fiu, Nicolas, care a preluat conducerea Méca-Précis în 2023. Compania are în prezent 45 de angajați și operează un parc de 25 de mașini-unelte, dintre care 18 sunt controlate CNC. De-a lungul a aproape jumătate de secol, compania cu sediul în Châtillon-sur-Indre (36) și-a consolidat constant atât expertiza tehnică, cât și capacitățile de producție.
Méca-Précis dispune de competențe variate. Compania este specializată în prezent în piese prototip, componente unicat, serii mici și medii de producție, precum și ansambluri mecanice sudate. În calitate de producător de piese complexe pentru industriile aerospațială și satelitară, compania menține de 48 de ani încrederea unui lider global în echipamente pentru ambalarea cartonului, pentru care produce atât componente, cât și subansambluri complete.
Deși competențele și echipamentele necesare fabricării unor componente sofisticate sunt esențiale, este la fel de important ca aceste piese să respecte cerințe dimensionale stricte. În acest scop, Méca-Précis utilizează o mașină standard de măsurare în atelier, precum și o mașină de măsurat în coordonate (CMM) amplasată într-un mediu cu temperatură controlată. Totuși, unii clienți din sectorul aerospațial și spațial solicită inspecția completă, 100%, a tuturor dimensiunilor pentru fiecare piesă produsă, atât înainte, cât și după tratamentul de suprafață.
Când inspecția devine un blocaj în producție
„Inspecția dimensională a unui singur ax durează doar un minut — însă pot exista până la 300 de piese de verificat. La polul opus, inspecția unei singure componente complexe pentru un satelit poate necesita până la 80 de ore”, explică Nicolas Mériaudeau.
În acest context, pe măsură ce volumele de producție au crescut și mai multe centre de prelucrare paletizate funcționau pe timpul nopții, mașina de măsurat în coordonate nu a mai reușit să țină pasul. „Cei doi inspectori ai noștri erau suprasolicitați. Pentru a menține un nivel ridicat al serviciilor și al calității fabricației și pentru a asigura termene rezonabile de livrare pentru clienții noștri, trebuia să găsim o soluție pentru eliminarea blocajului din procesul de inspecție. Astfel, am început să căutăm o modalitate de automatizare și robotizare a procesului de control”, explică Bruno Mériaudeau.
Întrucât producătorul mașinii de măsurat în coordonate (CMM) utilizate de Méca-Précis nu a putut oferi o soluție adecvată, Nicolas Mériaudeau s-a orientat către Mitutoyo. Mitutoyo a propus proiectarea unei celule robotizate de măsurare care integrează mașina de măsurat în coordonate MiSTAR, în colaborare cu Engineering Data, companie specializată în soluții de fixare și automatizarea centrelor de prelucrare.
Implementarea celulei robotizate de măsurare
La mai puțin de un an de la întâlnirea inițială dintre echipele Mitutoyo, Engineering Data și Méca-Précis — în cadrul căreia ambii inspectori de calitate au fost implicați îndeaproape pe tot parcursul proiectului — celula robotizată de măsurare a fost instalată în atelier. După etapele dedicate dezvoltării programelor de inspecție, punerii în funcțiune a sistemului, configurării și ajustărilor tehnice, au mai fost necesare încă șase luni până când sistemul a
devenit complet operațional.
„Am eliminat efectiv blocajul existent în procesul de control al calității. Această soluție ne oferă mai multă flexibilitate și ne permite să creștem semnificativ capacitatea de inspecție”, afirmă satisfăcut Bruno Mériaudeau. „Dacă nu am fi avut această celulă robotizată de măsurare, nu am fi putut face față creșterii volumelor de producție pentru piesele fabricate în serie, care impun cerințe foarte stricte în ceea ce privește controlul calității. Acum avem o soluție care răspunde pe deplin nevoilor noastre. Pe tot parcursul acestui proiect, am beneficiat de comunicarea potrivită cu focus pe soluții, de reacția rapidă, și de proximitatea geografică a echipelor Engineering Data și Mitutoyo”, adaugă Nicolas Mériaudeau. Astfel, presiunea asupra celor doi inspectori ai Méca-Précis a fost redusă semnificativ.
Din interfața om–mașină a celulei Easyprod, dezvoltată de Engineering Data, operatorul Méca-Précis selectează tipul piesei încărcate în celula robotizată de măsurare. Aceste informații sunt transmise sistemului de control al celulei, care asociază automat piesa cu
programul de inspecție corespunzător.
Aceștia se pot baza acum pe două soluții de măsurare pentru a efectua toate verificările necesare intern. Celula robotizată a redus considerabil volumul de muncă prin efectuarea automată a inspecțiilor atât pe timpul zilei, cât și pe timpul nopții. Înainte de a părăsi atelierul, inspectorii pot încărca piesele în sistemul robotizat, care efectuează automat controalele în lipsa lor.
Piesele care urmează să fie inspectate sunt montate pe paleți proiectați pentru a permite manipularea robotică.
Arhitectura şi funcționarea celulei robotizate de măsurare
Această soluție este rezultatul expertizei Engineering Data în automatizarea încărcării mașinilor-unelte, combinată cu know-how-ul Mitutoyo în control dimensional. Celula robotizată de măsurare este instalată într-o structură închisă, delimitată de panouri din sticlă care asigură siguranța operatorului și, în același timp, oferă vizibilitate completă asupra funcționării interne a sistemului. Celula integrează un robot articulat multi-ax responsabil de operațiunile de manipulare, o mașină de măsurat în coordonate Mitutoyo MiSTAR proiectată pentru utilizare directă în atelier și o unitate automată de stocare cu capacitate până la 20 de paleți pe care sunt fixate piesele ce urmează să fie inspectate. O stație de încărcare accesibilă din exteriorul celulei permite interacțiunea cu operatorul fără întreruperea funcționării generale.
Procesul începe cu etapa de încărcare. Operatorul plasează un palet pe care este fixată piesa pe stația dedicată de încărcare. Fiecare palet este proiectat pentru a menține componenta într-o poziție compatibilă atât cu manipularea robotică, cât și cu operațiunile de măsurare. Prin intermediul interfeței om-mașină a celulei, operatorul selectează tipul corespunzător de piesă. Aceste informații sunt transmise sistemului de control al celulei, care asociază automat componenta cu programul de inspecție corespunzător. Robotul preia apoi paletul și îl transferă către unitatea de stocare. Operațiunea poate fi repetată până când sistemul de stocare este complet încărcat.
După încărcarea paleților, operatorul inițiază ciclul de inspecție prin intermediul interfeței. Celula funcționează apoi autonom. Robotul preia succesiv paleții stocați și îi poziționează pe placa de granit a mașinii de măsurat în coordonate, echipată cu un dispozitiv de fixare care asigură poziționarea corectă și stabilitatea în timpul măsurării. Mașina de măsurat în coordonate execută programul de inspecție asociat piesei și efectuează măsurătorile dimensionale necesare. Durata acestei etape depinde de numărul caracteristicilor care trebuie verificate și de complexitatea componentei, variind de la câteva minute până la mai multe ore.
Robotul gestionează încărcarea pieselor în zona de stocare, apoi preia succesiv paleții și îi poziționează pe placa de granit a mașinii de măsurat în coordonate, echipată cu un dispozitiv de fixare care asigură poziționarea precisă și stabilitatea pe întreaga durată a măsurării.
La finalul inspecției, robotul preia paletul și îl readuce în dulapul de stocare. Ciclul continuă apoi automat până când toate piesele încărcate au fost inspectate. Rezultatele măsurătorilor sunt înregistrate de sistem și pot fi analizate ulterior de către inginerii metrologi.
Funcționarea de ansamblu se bazează pe coordonarea dintre sistemul de control, robot și mașina de măsurare. Automatizarea manipulării paleților permite separarea operațiunilor de încărcare de fazele de măsurare, asigurând utilizarea continuă a echipamentului de control și reducând necesitatea manipulării manuale.
