Cintrage précis des tubes, à chaque fois et en moins de temps

Sharpe Products est passé à une machine de mesure 3D plus grande au début de 2020, augmentant considérablement la gamme de produits tubulaires qu'il pouvait traiter.

Dans le marché de la fabrication d'aujourd'hui, l'agilité (avec les délais d'exécution, les changements et le temps entre la première pièce et la bonne pièce) fait souvent la différence entre avoir du travail et s'inquiéter.

Ainsi, les systèmes d'inspection simples à utiliser, qui aident à augmenter la productivité de multiples façons et à maintenir la qualité des pièces ne sont pas seulement un complément intéressant pour des entreprises comme Sharpe Products. Ils sont d'une importance cruciale pour leur compétitivité.

Le fabricant de tuyaux et de tubes de New Berlin, dans le Wisconsin, s'y connaît en matière de respect des spécifications strictes des clients. Les clients des principaux marchés de l'entreprise, notamment l'aérospatiale, l'automobile, l'alimentation et les boissons, les loisirs et la médecine, sont réputés pour eux. Pour répondre à ces spécifications tout en maintenant la vitesse de mise sur le marché, Sharpe a intégré trois outils Hexagon différents : les cellules de mesure 3D TubeInspect S et TubeInspect P16.2 et un scanner laser 3D Absolute Arm.

La société utilise le TubeInspect S à huit caméras pour ses plus petits travaux et le plus récent TubeInspect 16, avec ses 4 pieds sur 8 pieds. banc de travail et 16 caméras, pour toutes les pièces produites sauf les plus grandes. Pour ceux, et tous les autres, qui ne peuvent pas s'adapter à la plus grande machine ou qui s'avèrent simplement plus faciles à inspecter avec un scanner, il utilise le bras absolu, qui peut sonder ou inspecter presque n'importe quelle pièce sous n'importe quel angle.

"Nous utilisons principalement le scanner car il collecte beaucoup plus de données plus rapidement et vous ne touchez pas la pièce", a déclaré Marshall Arndt, ingénieur de fabrication des produits Sharpe. "Si la pièce est suffisamment lourde ou comporte une sorte de fixation, vous pouvez avoir le potentiel de pousser la pièce à l'écart et de gâcher vos données. Nous préférons donc la numérisation 3D sans contact. Cela fonctionne très bien pour nous."

Sharpe Products a tendance à se concentrer sur les travaux à volume faible à moyen plutôt que sur la production à volume élevé commune aux grandes opérations, selon Arndt. C'est pourquoi la rapidité d'exécution d'un travail à l'autre est si importante.

Par exemple, au lieu de mesurer une pièce avec un pied à coulisse standard, les employés peuvent désormais placer des pièces tubulaires, quelle que soit leur complexité, dans le TubeInspect 16 et obtenir une mesure précise en quelques secondes.

"Ils sont très rapides, donc ça aide", a déclaré Arndt à propos des machines. "Parfois, certaines de ces pièces compliquées sont vraiment délicates. Supposons que vous posiez une pièce sur une table de soudage… cela prend du temps, même si vous êtes capable d'inspecter la pièce de cette façon. Et puis l'inspection elle-même prend beaucoup plus de temps. Tant que le TubeInspect a les données nominales XYZ ou LRA [longueur, rotation, angle], il examine cette pièce, la compare aux [mesures] nominales et vous donne tous les écarts en quelques secondes.

"Donc, cela permet un délai d'exécution rapide. Une ou deux pièces, c'est peut-être tout ce qu'il faut pour poursuivre la production."

Cette vitesse d'une pièce à l'autre est augmentée par le logiciel BendingStudio du système. Pour les tubes en dehors des écarts acceptables par rapport aux spécifications nominales, il peut envoyer des corrections directement à l'une des cintreuses de tubes de l'entreprise, sans qu'un opérateur n'ait à saisir de coordonnées ou d'autres données.

L'équipement et le logiciel d'inspection de Sharpe permettent à l'entreprise d'enregistrer tous les profils imaginables de ses pièces et de les comparer aux mesures nominales de ces pièces presque instantanément.

"En sortant du magasin, tout le monde est sur la même longueur d'onde et beaucoup plus rapidement", a déclaré Arndt. "C'est une sorte de langage universel là-bas."

Selon Paul Joss, chef de produit chez Accurex, fournisseur nord-américain des machines TubeInspect, la possibilité de consulter les mêmes ensembles de chiffres dans l'atelier s'est avérée utile pour plus d'une entreprise. Un client d'Accurex utilisait une méthode plus traditionnelle de mesure de ses pièces, mais est récemment passé à une machine TubeInspect. Après avoir utilisé le nouveau système pendant un certain temps, le client a remarqué une nette différence.

Joss s'est souvenu du client en disant : "Ce que j'aime, c'est que je ne rentre plus dans le magasin et vois trois gars debout autour de l'ancien système de mesure, se disputant pour savoir quels chiffres sont corrects - tout le monde obtient la même réponse. Ça n'a pas d'importance. Ils mesurent juste et se remettent au travail."

Arndt a noté que Sharpe Products travaille avec de nombreux clients pour modifier la conception des pièces.

Au cours de ce processus, en utilisant l'un des outils de test à sa disposition, Sharpe Products peut aider à guider le processus de conception final en fournissant des données précises sur ce qu'est et pourrait être la pièce. Le scanner laser 3D peut numériser presque toutes les surfaces avec ses paramètres d'exposition par défaut et offre une ligne de numérisation extra large pour une meilleure couverture. L'outil offre également une collecte de données à grand volume et peut être utilisé à la fois avec un bras portable et un laser tracker.

"Parfois, ils ont besoin de rapports d'inspection ou de quelque chose d'encore plus approfondi pour [voir] ce que nous sommes en mesure de leur fournir et le comparer à ce qu'ils pensaient ou espéraient avoir", a noté Arndt. "Cela pourrait être une sorte de va-et-vient. Cela accélère le processus et c'est plus facile à documenter."

Ce système de documentation dans le logiciel fournit un catalogue complet de tous les travaux effectués par tous les appareils, permettant aux produits Sharpe de comparer les pièces actuelles avec les travaux antérieurs en quelques clics de souris. Cela permet d'économiser sur les conjectures et aide l'entreprise à s'adapter au besoin en une fraction du temps qu'elle prenait auparavant.

"Il est vraiment facile pour nous de revenir en arrière et de consulter les rapports détaillés que nous avons rédigés, de comparer les parcours actuels aux parcours précédents", a déclaré Arndt. "Si le client reçoit une pièce et qu'il a une question à propos de quelque chose, tant que nous l'avons inspecté sur notre TubeInspect ou notre scanner 3D, nous avons très probablement un rapport généré que je peux consulter et donner à nouveau ces données au client s'il en a besoin."

Joss note que le suivi des données à ce niveau, puis l'accès des clients à celles-ci, aident ces clients à mieux gérer leurs opérations en leur fournissant des pièces plus précises qui minimisent les problèmes pour eux dans leurs opérations d'assemblage.

"Lorsque vous pouvez avoir des tubes sortant de votre atelier de pliage qui sont plus proches de la valeur nominale, la plupart de ces tubes se retrouvent plus tard dans une sorte d'assemblage", a théorisé Joss. "Donc, si j'ai un tube qui est très proche de la valeur nominale lorsque je soude des supports et des raccords à son extrémité, j'ai plus de tolérance avec laquelle travailler. J'ai de meilleurs produits qui sortent à la fin parce que je ne consomme pas toute ma tolérance dans la première étape."

S'il s'avère qu'une pièce est hors tolérance acceptable, le logiciel peut partager les données avec l'équipement de cintrage de tubes en temps réel et apporter des corrections sans l'intervention d'un opérateur.

La possibilité d'enregistrer des photos et des images 3D numérisées de chaque courbure et rayon de ses tubes permet à Sharpe Products de voir exactement où il fait les choses bien et mal dans chaque facette de chaque pièce qu'il produit. La récupération rapide de ces données maintient les employés sur la même longueur d'onde pendant la production et tient les clients informés lorsque des problèmes surviennent.

Mais de toutes ces offres, le principal avantage pour Sharpe se situe au début de l'ensemble du processus de production.

"La chose la plus importante qui m'affecte est probablement la simplification des dessins qui vont au magasin", a déclaré Arndt. "Souvent, je peux fournir des dimensions globales de base, comme des points de contrôle de fréquence. Sinon, ils peuvent programmer les machines en fonction des données XYZ et LRA qu'ils utilisent également pour inspecter [les pièces]. Ainsi, ils examinent les mêmes ensembles de nombres dans le même format qu'un tableau de données : leur rayon de courbure, leurs longueurs tangentes, leur degré de courbure. Tout cela est présenté dans ce tableau de données, et cela libère en quelque sorte le dessin et rend le processus de dessin beaucoup plus rapide."