Soluções Heidenhain para aumentar a segurança de processos no fabrico automatizado

O desafio da automatização vai além dos sistemas de produção complexos com robôs e um conjunto de paletes. Trata-se também de fluxos de trabalho ajustados na perfeição que garantem processos fiáveis para os quais a Heidenhain oferece soluções eficientes.

A Heidenhain desenvolveu o detetor de quebra de ferramentas TD 110 para a inspeção de ferramentas durante o processo. Inclui uma demonstração em tempo real juntamente com o software de recolha de dados da máquina StateMonitor. No entanto, mesmo que uma ferramenta não esteja partida, não pode ser utilizada se estiver demasiado gasta ou se os seus dentes de corte estiverem danificados. Para detetar estes problemas, a Heidenhain oferece também o sistema de visão VT 121 e o software VTC 1.4 para a inspeção de ferramentas. Por sua vez, a inspeção de ferramentas exige que se tenha a ferramenta certa na máquina e uma tabela de ferramentas que contenha os dados corretos. Uma forma de o conseguir é ligar o controlo Heidenhain a um sistema externo de gestão de dados da ferramenta, um serviço oferecido pela equipa de assistência da Heidenhain.

Com o detetor de quebra de ferramentas TD 110 é possível detetar automaticamente ferramentas partidas em processos automatizados e evitar danos durante a maquinagem subsequente. O TD 110 aumenta a segurança do processo sem interromper a maquinagem, detetando ferramentas partidas no caminho para ou a partir do armazém de ferramentas, evitando que sejam utilizadas. Este sensor compacto e robusto pode ser adicionado ao espaço de trabalho de qualquer máquina-ferramenta na proximidade da mesa de maquinagem. Os respetivos sinais são enviados para o controlo através da interface da sonda tátil. Em seguida, o controlo desencadeia uma mensagem da máquina, uma paragem NC ou uma reação definida pelo utilizador, como uma mensagem para o StateMonitor.

O detetor de quebra de ferramentas TD 110 inspeciona ferramentas com um diâmetro mínimo de 0,4 mm e efetua a deteção de quebra sem contacto a partir de uma alteração de comprimento de 2 mm. Esta operação ocorre no interior da máquina com o fuso a rodar à respetiva velocidade de funcionamento. Isto aumenta significativamente a fiabilidade do processo e poupa até seis segundos por inspeção, em comparação com os sistemas laser convencionais. Os benefícios em termos de tempo e custos durante as mudanças de ferramentas são consideráveis. Uma vez que o TD 110 funciona sem ar comprimido, a sua pegada de carbono é reduzida. A instalação é simples graças à omissão de mangueiras de ar e sistemas de filtragem. Em vez disso, basta um único cabo que transporta a energia e a comunicação. Graças à sua tecnologia de medição indutiva, o TD 110 não necessita de manutenção.

O ciclo de inspeção de quebra para os controlos Heidenhain avalia a inspeção da seguinte forma:

• Ferramenta intacta: o processo de produção pode continuar e é enviada uma notificação para o controlo e para o StateMonitor.
• Deteção de quebra da ferramenta: o utilizador pode definir a ação pretendida, como bloquear a ferramenta, interromper o programa NC, notificar o controlo e alertar o StateMonitor. O TD 110 também está ligado ao StateMonitor como uma mensagem de sinal.

Isto permite que a quebra seja comunicada aos membros do pessoal competente. Graças à função de envio de mensagens do StateMonitor, isto acelera os tempos de reação, por exemplo, durante o funcionamento simultâneo de várias máquinas. A ligação do sensor ao StateMonitor permite ainda uma análise detalhada das quebras ao longo do tempo.

A Heidenhain também dispõe do sistema de visão VT 121 e do software VTC 1.4, que permite ao operário da máquina ter uma visão clara dos dentes da ferramenta a partir do interior da máquina, visualizando-os no monitor e medindo o desgaste da fresa como se fosse um microscópio. Estas soluções evitam danos dispendiosos na ferramenta, na peça de trabalho e na máquina, reduzindo os custos da ferramenta a longo prazo através de uma atenuação precisa do desgaste. Além disso, poupam tempo e custos através da obtenção automática de imagens durante o processo.

Para a inspeção visual, a câmara VT 121 cria imagens em grande plano de cada dente, com a opção de uma imagem panorâmica detalhada de toda a circunferência da ferramenta. Isto é possível graças a duas lentes integradas com diferentes ângulos de visão. Deste modo, o sistema de visão VT 121 e o software VTC 1.4, combinados com os ciclos de controlo TNC, oferecem uma vasta gama de possibilidades:

• Automatização da verificação de ferramentas em máquinas em desenvolvimento
• Documentação do estado e desgaste da ferramenta
• Automatização da inspeção de quebras e bloqueio de ferramentas danificadas
• Assegurar o estado correto da ferramenta antes dos passos críticos de maquinagem
• Verificação do estado real da ferramenta no final da sua vida útil prevista
• Análise dos resultados e otimização dos parâmetros de corte e dos programas de peças

Por fim, a Heidenhain também pensou na gestão dos dados das ferramentas em utilização, sendo gerados e necessários aos utilizadores em vários pontos do processo de produção.

Um conjunto de dados sincronizado tem, obviamente, inúmeras vantagens:

• A identificação inequívoca das ferramentas evita confusões e aumenta a segurança do processo.
• Estão disponíveis dados consistentes sobre a ferramenta em todas as máquinas.
• O utilizador tem sempre uma visão geral da localização de cada ferramenta.
• O utilizador pode verificar a vida útil de cada ferramenta em tempo real.

O sistema externo de gestão de dados de ferramentas ETDM para os controlos TNC 640 e TNC7 permite a ligação de qualquer base de dados externa com serviço Web à tabela de ferramentas local do controlo. Isto pode ser feito em qualquer altura através da linha de apoio à Programação PLC da equipa de assistência da Heidenhain, mesmo para máquinas mais antigas. Por exemplo, os dados da maioria dos pré-ajustadores de ferramentas podem ser transferidos e utilizados. Os dados são trocados através da rede corporativa após o utilizador ter identificado a ferramenta no controlo através do seu código único no porta-ferramentas (um código de barras, código QR ou código DataMatrix) ou através de um chip RFID.