Advics Manufacturing

Presso la Advics Manufacturing Ohio Inc. un sistema di misura CNC ha trasformato drasticamente la misura dei profili di componenti per freni automobilistici da un compito da specialista lungo 45 minuti a un lavoro da generalista da 3 minuti e mezzo.

Advics Manufacturing

Fondata nel 1987 e situata a circa 40 miglia a nord-est di Cincinnati, Advics Manufacturing Ohio impiega più di 500 persone dedicate esclusivamente alla produzione di pinze per freni a disco e unità ABS. L'azienda fornisce alle case automobilistiche di tutto il mondo i freni per l'installazione in più di 20 modelli diversi di veicoli e ha la reputazione di essere un leader di qualità per i prodotti frenanti prodotti in Nord America.

La missione di Advics è aggiungere valore alla società creando prodotti che migliorino la sicurezza, il comfort e la sostenibilità ambientale. La prova di questo impegno è l'attuazione di un programma di miglioramento continuo, che ha un impatto su ogni operazione. Un'area di sviluppo è stata la misura e l'ispezione dei fori delle pinze freno. L'obiettivo è stato quello di aumentare sia i tipi di pinze sottoposte a ispezione, sia la frequenza di tali ispezioni, con il risultato netto di aumentare drasticamente la produzione di misure/ispezioni di questi particolari.

Una pinza freno si trova a cavallo di un disco e ospita dei pistoni ai quali sono fissate le pastiglie dei freni. Quando la pressione idraulica viene esercitata dal pedale del freno tramite una pompa freno (aumentata, se presente, dal servofreno), i pistoni schiacciano le pastiglie contro il disco per generare l'attrito di arresto. La pinza comprende i fori per i cilindretti in cui si inseriscono i pistoni. Per mantenere l'integrità del circuito idraulico, è necessario mantenere una tenuta tra il cilindretto e il foro. Questa tenuta è assicurata da una guarnizione del pistone che si inserisce in una scanalatura lavorata nell'alesaggio del cilindretto. La guarnizione del pistone è una guarnizione con un profilo quadrato su entrambi i lati.

L'interazione del diametro esterno della guarnizione con la geometria della scanalatura nell'alesaggio e del suo diametro interno con la parete del pistone è fondamentale, sia dal punto di vista della tenuta del fluido, sia perché è responsabile del cosiddetto "rollback". Il rollback si verifica quando l'attrito con il pistone trascina la guarnizione nella direzione del suo movimento (un minimo) e la stessa si deflette; i bordi della guarnizione sono progettati con smussi e altri dettagli per facilitare questa azione. Il risultato è che quando si rilascia la pressione sul pedale del freno, la guarnizione torna nella sua posizione originale, contribuendo a trascinare con sé il pistone. Questo fenomeno è molto importante per il funzionamento dei freni in termini di problemi di rumorosità dovuti al contatto tra pastiglie e disco. Il controllo qualità di Advics ha stabilito che ci sono diverse caratteristiche critiche della scanalatura del foro della pinza che devono essere misurate, ispezionate e monitorate. La frequenza di misurazione del foro della pinza di Advics Manufacturing Ohio è stata stabilita dal programma di miglioramento continuo e richiede un campionamento ad ogni cambio utensile. Il requisito di frequenza tiene conto anche delle misurazioni supplementari tra un cambio utensile e l'altro per monitorare le variazioni del foro previste dall'esperienza di usura dell'utensile e da altri fattori. Con 15 centri di lavoro che producono milioni di tipi diversi di pinze freno all'anno, il numero totale di misurazioni degli alesaggi delle pinze presso Advics Manufacturing Ohio è estremamente elevato.

Nel 2004, l'azienda ha installato per la prima volta un profilometro Mitutoyo CV-3000 per misurare le scanalature dei fori. Questi strumenti offrono velocità di traslazione elevate (asse X [unità motrice; 80 mm/s MAX; asse Z2 colonna; 30 mm/s MAX) e includono una encoder ad arco ad alta accuratezza incorporato nell'asse Z1 (detector) che consente di leggere direttamente la traiettoria dell'arco della punta dello stilo, riducendo così al minimo gli errori. I bracci della macchina sono inoltre dotati di un sistema di arresto automatico anticollisione per garantire la sicurezza delle misure durante i movimenti ad alta velocità. A seconda dell'operatore, la misura manuale di tutti i parametri del foro con il Contracer ha richiesto una media di circa 45 minuti ciascuno.

Ben presto però è stato necessario trovare una soluzione per non sovraccaricare la capacità di Advics di effettuare queste misure. In seguito all'installazione del CV-3000 manuale, Advics aveva instaurato un rapporto con l'M3 Solution Center di Mitutoyo. Il passo successivo è stato quello di fornire all' M3 Solution Center dei pezzi campione, chiedendo una soluzione che permettesse di raggiungere il grande numero di ispezioni richieste. Nel giro di poche settimane, il centro ha proposto un approccio basato sull'uso di un Profilometro Contracer CNC modello CV-3000CNC. Questa macchina infatti ha una velocità massima di 200 mm/s e una precisione di spostamento lineare di ±(1+4L/200) μm. Il controllo avviene tramite una control box remota di facile utilizzo.

M3 Solution Center

L'M3 Solution Center ha proposto di combinare il CV-3000CNC con un sistema innovativo di gestione dei pezzi che comprendeva la codifica a barre, la programmazione avanzata dei pezzi e una routine di analisi/report e archiviazione dati/networking altamente capace. Advics ha ritenuto che la soluzione fosse in linea con gli obiettivi. Lo sviluppo finale è stato intrapreso congiuntamente da Advics e Mitutoyo e il sistema è stato installato.

Advics ha sviluppato un sistema di fissaggio modulare con ciascuna maschera progettata specificamente per un tipo di pinza. Ciascuna delle diverse attrezzature, tuttavia, si inserisce nello stesso tipo di piastra di base, che si adatta al CV-3000CNC. I codici a barre corrispondenti al tipo di pinza sono applicati su ogni attrezzatura. Tutto ciò che l'operatore deve fare è caricare la combinazione attrezzatura/pezzo nel CV-3000CNC e poi, usando una pistola scanner, scansionare il codice a barre. Il codice indica automaticamente al CV-3000CNC il programma di misura da eseguire. Infine, l'operatore conferma il corretto caricamento del pezzo e tutto ciò che segue è automatico.

La programmazione dei pezzi avviene tramite Formtracepak, il software di analisi dei prolfili proprietario di Mitutoyo. Formtracepak offre un supporto totale per il controllo del sistema di misura, l'analisi della rugosità superficiale, l'analisi dei profili, la tolleranza sui profili e la generazione di rapporti di ispezione. Sia il Contracer che Formtracepak comunicano con MeasurLink, il programma di elaborazione statistica e di controllo dei processi proprietario di Mitutoyo, che esegue analisi statistiche e fornisce una visualizzazione in tempo reale dei risultati di misura per applicazioni SPC.

Questo articolo è stato creato da Mitutoyo America Corporation, per maggiori dettagli visitate il loro sito qui