m&a settembre - Speciale Metrologia e strumenti di misura

SPECIALE M ETROLOG IA E STR U M E NTI DI M I S U RA

METROLOGIA E STRUMENTI DI MISURA, I PILASTRI DEL CONCETTO DI

«Fabbrica digitale» 70

M &A | SETTEMBRE 2021

GRAZIE ALL’INDUSTRIA 4.0, LE AZIENDE HANNO ABBRACCIATO UN’IDEA MOLTO PIÙ ESTESA DELLA METROLOGIA, NON PIÙ RELEGATA AL SOLO REPARTO «CONTROLLO QUALITÀ» MA INTEGRATA NEL PROCESSO PRODUTTIVO ATTRAVERSO LA GENERAZIONE DEI DATI

N

Di Patrizia Ricci

egli ultimi anni, con quella che viene definita quarta rivoluzione industriale, abbiamo assistito ad un cambiamento dell’industria grazie al quale le fabbriche sono diventate sempre più automatizzate e interconnesse, basate sui dati e la creazione di valore. Quindi metrologia e Information Technology dovranno essere sempre più legate tra loro per poter fornire informazioni tempestive e corrette al fine di intervenire sui processi produttivi in chiave di continua ottimizzazione. Punto di partenza per la trasformazione della propria fabbrica in una smart factory, ossia una fabbrica intelligente, sono i dati, i Big Data, che permettono non solo di controllare la produzione, ma anche di migliorarla grazie a modelli predittivi.

Per ottenere questa mole di dati è fondamentale disporre di un sistema metrologico intelligente e interconnesso. Qual è dunque il contributo che la metrologia può fornire all’industria 4.0? Quali sono i requisiti della metrologia al servizio dell’Industria 4.0 e cosa questo implica in termini di progettazione del processo produttivo e di controllo?

Il contributo della metrologia all’Industria 4.0 Il sistema metrologico intelligente e interconnesso che genera i dati necessari ad attuare la trasformazione in fabbrica intelligente funge da piattaforma tra l’ambiente di produzione reale e la sua raffigurazione virtuale (il gemello digitale). Per generare le quantità e le tipologie di dati necessarie all’Industria 4.0, la metrologia impiegata deve poter soddisfare determinati requisiti.

Una delle chiavi dell’Industria 4.0 è la ricerca dello sfruttamento ottimale delle risorse nell’ambiente di produzione, ovvero della maggiore efficienza possibile, che si ottiene riducendo al minimo i tempi di attrezzaggio con impianti flessibili, automatizzando i controlli qualità e ottimizzando la manutenzione con sistemi di automonitoraggio. L’Industria 4.0 tuttavia non si limita a chiedere alla metrologia impiegata nella smart factory soltanto questi requisiti generici, ma va oltre esigendo una ridotta manutenzione, dati di misura in tempo reale, efficienza economica ed energetica, semplicità di integrazione nella linea di produzione, elaborazione dati e comunicazione integrate, più grandezze di misura in una, automonitoraggio e autoregolazione, elevata stabilità elettrica e meccanica. I sensori devono essere in grado di rilevare i dati in tempo reale e con la minor incertezza possibile, in un formato che possa essere elaborato e trasmesso nell’intero processo, dal sensore al cloud; la tecnologia impiegata deve essere integrabile senza problemi nella linea di produzione, deve potersi auto calibrare e

deve richiedere di correggere il processo quando necessario; gli interventi di manutenzione, il fabbisogno energetico e naturalmente i costi dei sensori devono essere ridotti al minimo, pur garantendo un’elevata stabilità e resistenza ai fattori esterni, nella smart factory, infatti, la misurazione avviene sempre più sulla linea, all’interno dei processi produttivi, passando dal controllo a campione sempre più verso quello al 100 percento.

Il materiale di cui sono fatti i gemelli digitali Il gemello digitale rappresenta la realtà di un prodotto o di un processo sulla base di dati e algoritmi. Un gemello digitale (dall’inglese “Digital Twin”) si riferisce a un modello virtuale di un’entità materiale o immateriale che può essere utilizzato per scopi diversi, per il quale a volte viene impiegato anche il termine “avatar digitale”. Grazie al gemello digitale, i modelli vengono parametrizzati in funzione dei dati reali di produzione. Come interfaccia tra realtà e rappresentazione virtuale, i sistemi di misura cyberfisici con i loro dati sono in grado di offrire la mole necessaria di informazioni. Il gemello digitale tuttavia consente anche associazioni a ritroso per l’adeguamento dei processi di monitoraggio. Grazie al gemello digitale è possibile prevedere eventuali anomalie di un prodotto o processo, da verificare poi in modo mirato sulla base dei dati reali di misura. Una tale misurazione guidata dal modello apporta dinamicità all’intervallo di verifica e apre alla programmazione di controllo, ad esempio per quanto riguarda l’intensità del controllo (ossia la frequenza dei campionamenti). L’ottimizzazione dei processi conseguibile grazie alla presenza di un gemello digitale è un esempio dell’ausilio offerto dalla metrologia, nel contesto di una Smart Factory, e dell’importanza della specifica attività di misurazione. Misurare è conoscere. La metrologia fornisce strumenti per la conoscenza oggettiva con cui poter assumere decisioni consapevoli.

La metrologia ottica e tattile nell’Industria 4.0 All’interno dei moderni ambienti di produzione, a seconda dell’applicazione, il metodo di misura ottimale vede spesso la sovrapposizione della tecnologia ottica a quella tattile. Nella maggior parte dei processi di misura ottici, grazie all’elevata densità possibile dei punti di misura, vengono generati e visualizzati già oggi grandissime quantità di dati e quindi è possibile tendere ai modelli virtuali di cui abbiamo parlato. Gli strumenti ottici utilizzano la tecnologia della Computer Vision in sostituzione dei trasduttori a contatto fisico. I sistemi di visione artificiale sono composti da una o più telecamere e da un sistema di elaborazione delle immagini acquisite tramite software dedicati. La telecamera è il trasduttore. In pratica si tratta di un tastatore «virtuale»

M &A | STTEMBRE 2021

71

SPECIALE M ETROLOG IA E STR U M E NTI DI M I S U RA di misura, in cui l’analisi software delle immagini acquisite permette di identificare le coordinate di punti appartenenti alla superficie dell’oggetto senza alcun tipo di contatto tra l’oggetto e lo strumento. Le tecniche di acquisizione possono essere sia bidimensionali (2D) che tridimensionali (3D). Le macchine di misura vengono identificate con la sigla OMM (Optical Measuring Machine), un termine molto generico che comprende tutti gli strumenti che sfruttano sistemi ottici per effettuare rilievi dimensionali di un oggetto. La caratteristica che accomuna tutti gli strumenti è il concetto di misura contact-less (senza contatto).

Nelle O-CMM (Optical-CMM), tramite l’utilizzo di assi cartesiani si genera un movimento relativo tra oggetto e telecamera.

Nelle CMM (Coordinate Measuring Machine) la telecamera sostituisce il tastatore. Gli strumenti a contatto sfruttano trasduttori a contatto fisico per la determinazione di punti sulla superficie del misurando. Nella metrologia tattile, il tastatore di misura è il trasduttore utilizzato nella misura a contatto. Il contatto tra il tastatore ed il misurando permette la determinazione di punti sulla superficie dell’oggetto. Grazie alla riconducibilità dei parametri alle norme DIN, nonché all’elevata precisione di misura e risoluzione, la metrologia tattile rappresenta per molte applicazioni ancora una metodologia vincente. Un ulteriore vantaggio è che, per il metodo tattile, la presenza di eventuali caratteristiche ottiche complesse come la lucentezza non rappresenta un problema. Nel caso di superfici impegnative, infatti, quando vi sono riflessi o tratti lucidi, la metrologia ottica fino a qualche tempo fa poteva incontrare qualche limite, oggi tuttavia superato grazie ad alcune soluzioni di visualizzazione immagini che riescono a compensare questo svantaggio del software. Non da ultimo, per le attività di misura standard i sistemi tattili possono risultare più convenienti da acquistare rispetto ad esempio ai sensori a fibra ottica.

La sfida per l’Industria 4.0, in particolare nella metrologia tattile, è quella di integrare i dati di misura isolati nel contesto del prodotto complessivo e colmare le lacune rispetto al modello. Non da ultimo, rispetto al metodo ottico, la metrologia tattile richiede molto più tempo a causa della necessità di un contatto meccanico con l’oggetto di prova. Questo contatto meccanico può provocare inoltre danni a oggetti sensibili, il che rende necessario rilavorare il prodotto nella fase successiva. Ad ogni modo, NON esiste la macchina di misura perfetta. Il compito del metrologo è anche quello di definire il miglior strumento da utilizzare per ogni specifica applicazione.

Software metrologici Il software è probabilmente la ragione principale per cui molti utenti di CMM decidono di aggiornare le proprie macchine: è l’aspetto con cui devono interagire quotidianamente. Una programmazione lenta, un’esecuzione imprecisa dei programmi, i rapporti di difficile comprensione e sistemi operativi ormai obsoleti possono danneggiare la produttività. I moderni software metrologici sono studiati per utilizzare al meglio le funzioni CAD, 72

M &A | SETTEMBRE 2021

che consentono di eseguire rapide programmazioni fuori linea con dati nominali e di tolleranza che arrivano direttamente dal modello.

I rapporti sono grafici e non tabulari, per facilitare la lettura dei dati di misura e consentire di decidere e agire di conseguenza. Sono inoltre disponibili funzioni che migliorano le prestazioni, come ad esempio una sofisticata mappatura degli errori e la compensazione termica.

I software per la gestione e l’analisi dei dati devono necessariamente essere facili da utilizzare, intuitivi e, per quanto possibile, personalizzabili secondo le esigenze dei clienti e dei settori applicativi, al fine di trasferire e condividere le competenze di metrologia anche nei reparti produttivi. Attualmente sul mercato esistono release contenenti nuovi strumenti e tecnologie che aiutano gli utilizzatori di macchine di misura ad acquisire, valutare, gestire e presentare informazioni di produzione direttamente fruibili in modo più efficace, offrendo a ogni realtà il massimo valore.

Sempre più spesso il software metrologico deve essere considerato un investimento per il futuro in quanto garantisce la compatibilità con i sensori più avanzati e con tutte le novità prodotte nel campo delle tecnologie di controllo, fra cui i sensori più innovativi che consentono di effettuare misure di superficiale su macchine di misura. Nel contesto economico attuale l’aggiornamento può costituire una soluzione economica e utile per l’ambiente. È noto infatti che la struttura di una macchina di misura non è soggetta a grande usura e può rimanere funzionale per molti anni. Tuttavia, a volte, le macchine di misura a coordinate di vecchia generazione, se non sono aggiornate in modo da tenere il passo con le nuove esigenze di misura, possono trasformarsi in colli di bottiglia. I recenti sviluppi tecnologici nei settori dei sensori, controlli e software metrologici hanno notevolmente aumentato le prestazioni delle moderne macchine di misura. Queste innovazioni non dipendono dalla struttura della macchina e possono essere implementate anche su macchine di vecchia generazione, offrendo oggi l’opportunità di trasformare le vecchie macchine di misura per aumentare accuratezza, rapidità e automazione, sfruttare nuove funzioni e godere di tutti i vantaggi della programmazione CAD. Ad esempio, le misure effettuate utilizzando 3 o 5 assi in movimento simultaneo consentono anche alle macchine di vecchia generazione di misurare con più rapidità, misurare più punti, con più accuratezza, e su più elementi, grazie alle infinite possibilità di posizionamento del sensore che garantiscono una flessibilità senza precedenti. La scansione a 5 assi è particolarmente adatta per la misura di pezzi complessi, che attualmente richiedono tempi di ciclo lunghi, oppure per misurare componenti di grandi dimensioni quando la produttività è un fattore prioritario. In altri casi l’aggiornamento a un sensore di scansione a 3 assi o a una sonda con modulo di cambio stilo può portare significativi vantaggi in termini di produttività e automazione, mantenendo bassi i costi. Di seguito alcune tra le più importanti aziende del settore presentano i propri prodotti e le applicazioni più innovative.

SPECIALE M ETROLOG IA E STR U M E NTI DI M I S U RA

SOLUZIONI DALLE AZIENDE COGNEX

SISTEMA DI VISIONE IN-SIGHT D900 Alimentato da In-Sight ViDi un innovativo software di visione basato sul Deep Learning.

In-Sight® D900 di Cognex è un sistema di visione con In-Sight ViDi™, un software progettato specificamente per eseguire applicazioni di Deep Learning. Questa soluzione avanzata, integrata in una smart camera, è ideale nell’automazione industriale per risolvere problemi di OCR, di verifica dell’assemblaggio e di rilevamento di difetti superficiali e qualitativi, garantendo una soluzione in linea solida e stabile, evitando così, il continuo problema di ‘falsi scarti’, individuabili talvolta con gli strumenti di visione artificiale tradizionali. Il sistema è particolarmente veloce e vanta una grande semplicità di sviluppo. Le applicazioni In-Sight ViDi vengono infatti implementate su In-Sight D900 Smart Camera, un dispositivo con grado di protezione IP67, che non necessità di un PC, rendendo la tecnologia di Deep Learning accessibile anche ai non programmatori.

L’innovativo sistema di visione Cognex IN-SIGHT D900 con In-Sight ViDi sfrutta l’intuitiva interfaccia del foglio di calcolo In-Sight per impostare rapidamente, installare ed eseguire applicazioni di Deep Learning senza programmazione. Il foglio di calcolo In-Sight semplifica lo sviluppo delle applicazioni e ottimizza l’integrazione in fabbrica con un I/O completo e funzioni di comunicazione preimpostate. Inoltre permette di combinare gli strumenti di visione tradizionali Cognex (come PatMax Redline™) e strumenti di Deep Learning nella stessa ricetta, portando a sviluppi più rapidi. In-Sight ViDi richiede set di immagini molto più piccoli e tempi di addestramento e convalida più brevi di altre soluzioni di Deep Learning.

Le applicazioni sono decisamente più veloci e facili da configurare, convalidare e distribuire.

FAGOR

NUOVA FAMIGLIA DI RIGHE SERIE 3 - 3STATECH TECNOLOGY Dopo la serie 2 dei trasduttori lineari, dove era presente il connettore su ambo i lati testina per montaggio e manutenzione semplificati, oltre a nuovi profili e guarnizioni per una miglior immunità agli agenti aggressivi, quest’anno arriva invece la rivoluzione 3STATECH. Si tratta di un innovativo sistema di codifica delle informazioni (brevettato) che fornisce una lettura del segnale così robusta da garantire la corretta misura di posizione con meno informazioni, e permettere maggior immunità ad umidità e condensa causata da temperatura e liquidi presenti dentro la macchina. La misurazione avviene in forma assoluta ed è una misura digitale, precisa, rapida e diretta che non necessita della ricerca di zero macchina. La posizione assoluta è disponibile già all’accensione della macchina e può essere richiesta in qualunque momento dall’apparecchiatura a cui è connesso il sistema di misura. Questi sistemi misurano la posizione degli assi direttamente, senza nessun elemento intermedio ne meccanico, ne elettronico. Gli errori causati dalla meccanica della macchina vengono evitati in quanto la lettura 74

M &A | SETTEMBRE 2021

avviene vicino alla guida della macchina e invia al CNC il dato reale della posizione dell’asse. Alcuni degli errori di misura sono quelli prodotti dalla variazione termica o dalla deformazione della vite; questi possono essere minimizzati con l’utilizzo degli encoder assoluti. La graduazione assoluta è un codice con una determinata sequenza speciale, sempre diversa, che determina la posizione; nella serie 3 è calcolata utilizzando la tecnologia brevettata 3STATECH. Il principio di funzionamento si basa sulla generazione di un terzo stato in grado di identificare la contaminazione nello standard di misurazione. Nel complesso significa un’evoluzione tecnologica rispetto agli attuali standard sul mercato. Le caratteristiche specifiche del codice inciso, acquisito attraverso un sensore ottico ad alta precisione e la successiva decodifica nel software integrato, consentono il corretto calcolo della posizione con meno informazioni. La tecnologia 3STATECH fornisce una maggiore resistenza alla contaminazione o alle macchie, che si traduce in prestazioni più robuste degli encoder in ambienti di lavoro ostili.

FRATELLI ROTONDI

INTEGRAZIONE, UNA STRADA VERSO IL FUTURO DELLA METROLOGIA: DALLA TASTATURA TRADIZIONALE ALLA SCANSIONE A LUCE STRUTTURATA. Il mondo produttivo è alla continua ricerca di soluzioni innovative per produrre meglio e più velocemente. Il collaudo del prodotto è per il cliente segno di serietà del fornitore e per quest’ultimo una conferma che il suo processo produttivo sia sempre sotto controllo (Lean Manufacturing). Le tecnologie per il controllo di qualità sono svariate e dipendono molto dal tipo di controllo e di prodotto oggetto di analisi. La Fratelli Rotondi ha trovato nella metrologia e nei collaudi dimensionali il suo ecosistema fin dall’anno della sua fondazione, ovvero il 1943. Per tutta la sua storia ha sempre investito le proprie risorse nel proporre ai suoi clienti soluzioni che siano quanto più possibili all’avanguardia con un occhio alla semplicità, alla facilità d’uso e alla possibilità di automatizzazione. Grazie alle nostre competenze interne siamo in grado di garantire ai nostri clienti la massima integrazione dei nuovi sistemi con le loro CMM esistenti. Un esempio su tutte è l’interoperabilità che possiamo garantire andando ad integrare le nostre tradizionali CMM con il sistema OptiMe a scansione ottica. Una delle ultime applicazioni vede l’integrazione di OptiMe sia su Robot Collaborativi (Cobot), su CMM tradizionali o su bracci orizzontali. In quest’ultimo caso il cliente può utilizzare il sistema a braccio orizzontale per collaudare un veicolo intero con accuratezze di 10 + 10 L/1000 µm. Ovvero 50 µm su tutta la lunghezza del veicolo. Questo con un tastatore tradizionale. Ma se si volesse andare a verificare tutte le superfici?

Come ad esempio una carrozzeria?

Il sistema a tastatura sarebbe troppo dispendioso in termini di tempo, oltre che poco funzionale alla visualizzazione dei difetti. In questo caso basterà installare la testa OptiMe per poter avere un’accuratezza su singola acquisizione anch’essa di 10 µm. La ricostruzione completa della nuvola di punti sarà garantita dalla ripetibilità della macchina a braccio orizzontale che andrà a gestire la sovrapposizione di tutte le mesh sul volume intero della vettura. I costi?

Contenuti, considerando che tutto il software di elaborazione della nuvola di punti è da noi progettato ed incluso con lo strumento stesso. Con OptiMe potrai trasformare la tua CMM o il tuo sistema a braccio orizzontale (sia esso automatico o manuale) da una tradizionale CMM a contatto ad un sistema di acquisizione ottica mantenendo accuratezze impensabili con una ricostruzione coi marker. Inoltre, il sistema può lavorare stand alone coi tradizionali marker ed è compatibile con tutti i software di misura.

M &A | STTEMBRE 2021

75

SPECIALE M ETROLOG IA E STR U M E NTI DI M I S U RA

GIVI MISURE

SERIE GVS 900, UNA RIGA, QUATTRO MODELLI, ZERO PROBLEMI Givi Misure ha sviluppato negli anni un’ampia gamma di strumenti di misura per rispondere alle diverse esigenze che ogni applicazione comporta in termini di risoluzione, accuratezza, resistenza allo sporco o alle sollecitazioni meccaniche. Givi Misure dispone infatti di strumenti ottici o magnetici, lineari o rotativi, con accuratezze fino a ± 1 µm, risoluzioni fino a 10 nm, protocolli di comunicazione compatibili con i principali CNC e supporti di misura in differenti materiali per adattarsi alle dilatazioni termiche delle macchine da equipaggiare. Gli strumenti Givi Misure trovano applicazione in settori molto diversi, dall’industria meccanica all’automazione, dalle energie rinnovabili alle tecnologie medicali, con soluzioni standard o personalizzate, e sono in grado di garantire massima affidabilità e continuità delle prestazioni nel tempo. Tra le novità introdotte da Givi Misure, troviamo la linea di righe GVS 900, studiate per offrire elevate prestazioni anche in condizioni di utilizzo gravoso, in presenza di sporco,

76

M &A | SETTEMBRE 2021

acqua chimica, olii, ecc. grazie ad un sistema di lettura innovativo. Con interfaccia TTL, 1 Vpp, SSI-BiSS o FANUC α-αi, le righe GVS 900 sono disponibili in quattro versioni: GVS 900 (riga ottica incrementale), GVS 908 (riga ottica assoluta), GVS 915 (riga magnetica incrementale), GVS 919 (riga magnetica assoluta). Il reticolo delle righe GVS 900 è allo stesso tempo l’elemento di misura e la guida lineare del pattino di lettura, una soluzione esclusiva che offre notevoli vantaggi in termini di: • Scorrimento fluido senza attrito e senza alcuna usura del trasduttore, che scansiona il reticolo in maniera costante anche nelle zone di giunzione dei moduli.

• Precisione e ripetibilità inalterabili nel tempo.

• Installazione più semplice e rapida, con conseguente risparmio economico.

• Ampie tolleranze di allineamento e di accoppiamento dei moduli.

• Notevole stabilità e regolarità operativa della riga con MTBF

elevato.

• Accoppiamento meccanico ideale; i cuscinetti a sfera del pattino di lettura e il reticolo di misura sono entrambi realizzati in acciaio inossidabile temperato.

Le righe GVS 900 possono raggiungere una lunghezza massima di 30040 mm (lunghezze superiori sono disponibili su richiesta) e sono disponibili con risoluzioni fino a 0,1 µm e classe di accuratezza ± 5 µm. Givi Misure dispone di filiali dirette in Cina, India e Turchia e di una fitta rete di distributori e centri di assistenza in tutto il mondo, in grado di supportare l’utilizzatore nella scelta dello strumento più adatto alle proprie esigenze. Tutti i prodotti vengono realizzati in Italia e superano test e collaudi rigorosi, incluso il collaudo metrologico in camera climatica, per garantire la conformità agli standard più elevati.

Un impegno per la qualità e il miglioramento continuo che da più di quarant’anni caratterizza l’azienda di Nova Milanese.

GOM

GOM SCAN 1: UNA PICCOLA GRANDE NOVITÀ GOM Scan 1 è il sensore creato per aprire nuove possibilità nel mondo della metrologia. La scocca compatta racchiude la migliore tecnologia GOM per la proiezione di frange e la Blue Light Technology che lo rendono ideale per l’uso in ambito industriale e rappresentano le basi per ottenere accurate e dettagliate mesh 3D. Il sensore è dotato del software GOM Inspect Suite che permette di elaborare le mesh per qualsiasi tipo di progetto di stampa 3D, reverse engineering o analisi dimensionale.

Uno scanner piccolo per sviluppare grandi idee GOM Scan 1 è potente, incredibilmente semplice da utilizzare e molto accurato. Questo sensore è stato pensato con una forma compatta ma è dotato delle tecnologie di misura più avanzate. Dalla Blue Light Technology di GOM al principio delle telecamere stereoscopiche, GOM Scan 1 è ideale per ottenere dati 3D di eccellente precisione. Il sensore è leggero ed è pensato per misurazioni semplici e veloci per componenti di piccole dimensioni e aree limitate. A completarne le prestazioni, il software GOM Inspect Suite è già installato per portare al livello successivo l’elaborazione delle mesh e supportare l’utente nel

generare dati 3D in modo facile e veloce.

GOM Scan 1 è disponibile con tre volumi di misura per campi visivi di 100, 200 o 400 mm che assicurano misurazioni accurate per oggetti di piccole e medie dimensioni.

Uno scanner a proiezione di frange adatto a molteplici applicazioni Il nuovo sensore GOM Scan 1 in combinazione con GOM Inspect Suite supporta varie applicazioni tra cui il reverse engineering, la stampa e visualizzazione 3D. Il sensore cattura dati di alta qualità in tempi molto brevi, mentre le potenti funzioni di elaborazione delle mesh lo rendono ideale per riprodurre componenti, creare precisi modelli 3D e per lo sviluppo di nuovi prodotti. Indipendentemente dall’idea che vuoi sviluppare, GOM Scan 1 soddisfa gli standard di progettazione industriali per renderla realtà. Importa e allinea i dati CAD e i file delle mesh poligonali, crea confronti tra superfici, analisi dimensionali e genera report di misura: ora puoi fare tutto ciò con un solo sensore in modo semplice ed efficiente.

HEIDENHAIN

ACCURATEZZA HIGH-END PER OGNI APPLICAZIONE Transferable Accuracy: con i sistemi modulari di misura angolare MRP HEIDENHAIN l’accuratezza dell’encoder è utilizzabile in modo ancora più affidabile nelle diverse applicazioni.

I sistemi modulari di misura angolare MRP 8000 HEIDENHAIN combinano tecnologie di misura ad elevata risoluzione con un cuscinetto di elevatissima stabilità. Sono una soluzione particolarmente interessante per la configurazione di assi rotativi di elevata precisione per i costruttori di banchi micrometrici, laser tracker, macchine automatiche per la manipolazione di wafer, macchine per elettroerosione o macchine per lavorazioni di microprecisione. I sistemi modulari di misura angolare sono infatti disponibili come gruppo completo con caratteristiche definite e specificate. Montaggio, regolazione e taratura di tutti i singoli componenti vengono già eseguiti da HEIDENHAIN al fine di rendere utilizzabile l’accuratezza dei sistemi modulari di misura angolare anche nell’applicazione del cliente, sollevandolo così da tutti i processi critici di assemblaggio. La seconda testina di scansione della nuova versione MRP 8081 migliora inoltre nettamente la robustezza del sistema. Questo consente di raggiungere l’accuratezza del sistema specificata anche in presenza di carichi elevati, vibrazioni od oscillazioni di temperatura.

Advanced Metrology: sistemi modulari di misura angolare MRS HEIDENHAIN e sistemi di misura angolari modulari RSF per bracci e robot di misura di elevata accuratezza. I nuovi sistemi modulari di misura angolare MRS HEIDENHAIN sono ideali per applicazioni in cui sono richiesti cuscinetti particolarmente compatti e rigidi. Sono ottimizzati per velocità da ridotte a medie e carichi medi. Si contraddistinguono per la considerevole rigidità, il carico massimo ammesso e una ripetibilità molto elevata in particolare per applicazioni Advanced Metrology, come bracci o robot di misura. RSF ha presentato una soluzione particolarmente flessibile per Advanced Metrology. Il nuovo anello graduato chiuso MBR per i sistemi di misura angolari modulari MCR 15 e MSR 15 consente svariate possibilità di impiego grazie al design modulare, ma può anche essere adattato su misura per la relativa applicazione. Il cliente otterrà così un encoder di elevata precisione che si integra perfettamente nella sua soluzione metrologica.

Maggiore accuratezza per bracci di misura e robot metrologici in Advanced Metrology: il sistema modulare di misura angolare MRS HEIDENHAIN e i sistemi di misura angolari modulari RSF con il nuovo anello graduato MBR

M &A | STTEMBRE 2021

77

SPECIALE M ETROLOG IA E STR U M E NTI DI M I S U RA

HEXAGON

ABSOLUTE SCANNER AS1, MAGGIORE PRODUTTIVITÀ NELLA MISURA PORTATILE, DI GRANDI VOLUMI E AUTOMATICA CON UNO SCANNER MULTIPIATTAFORMA AD ALTE PRESTAZIONI L’Absolute Scanner AS1 rinnova la misura con scanner laser 3D ad alta velocità nei sistemi Absolute Tracker e Absolute Arm grazie al nuovo concetto di montaggio modulare. La divisione Manufacturing Intelligence di Hexagon ha rilasciato un nuovo, innovativo scanner laser. L’Absolute Scanner AS1 combina la migliore precisione e qualità dei dati della sua categoria con una velocità di acquisizione dati automatica pari a 1,2 milioni di punti al secondo e un’interoperabilità unica nel suo genere tra il braccio di misura portatile e i sistemi laser tracker. L’AS1 è il sensore ideale in un’ampia gamma di contesti applicativi, ad esempio nell’ambiente di produzione automobilistico: lo stesso scanner può essere trasferito a seconda delle necessità da un braccio di misura Absolute Arm utilizzato per il controllo qualità interno a una configurazione del tracker nell’impianto pilota per la verifica di

78

M &A | SETTEMBRE 2021

profili e giochi (flush & gap), per ottenere un controllo di qualità più integrato e a costi ridotti. L’AS1 è uno scanner laser modulare a luce blu, il primo nel settore a poter funzionare sia con il laser tracker che con il braccio di misura portatile. Se utilizzato insieme a un laser tracker Leica Absolute Tracker AT960 , l’AS1 può garantire una precisione di scansione di soli 50 micron fino a una distanza massima di 30 metri, con funzionamento sia manuale che automatico. Per componenti di dimensioni più contenute lo scanner AS1 può essere facilmente montato su qualsiasi sistema Absolute Arm a 7 assi esistente di ultima generazione, consentendo la scansione di precisione e la verifica di aree nascoste in un volume di misura compreso tra 2 e 4,5 metri di diametro. Le prestazioni di scansione laser dell’Absolute Scanner AS1 sono basate sulla comprovata tecnologia Systematic

High-Intelligence Noise Elimination (SHINE), già ampiamente utilizzata dai clienti del settore aerospaziale fin dalla sua introduzione nel 2019 con lo scanner laser RS6 per sistemi Absolute Arm. Il concetto SHINE permette di acquisire dati di altissima qualità e precisione alla massima velocità su quasi ogni tipo di superficie o finitura con impostazioni di esposizione predefinite. In questo modo si riduce al minimo la necessità di passare costantemente da un’impostazione all’altra durante il processo di misura. Si limitano inoltre le esigenze di formazione dell’operatore. Con SHINE, l’AS1 offre sempre il massimo delle prestazioni: qualsiasi tipo di superficie può essere scansionata in qualunque momento senza compromettere le prestazioni sulle superfici difficili, eventualità frequente con i prodotti già esistenti sul mercato.

HOFFMANN GROUP

GARANT HCT, LA NUOVA CHIAVE DINAMOMETRICA DI ROTAZIONE ELETTRONICA CON COMPARATORE Hoffmann Group è un’azienda all’avanguardia per le caratteristiche fortemente innovative dei suoi prodotti e servizi offerti; da sempre porta avanti un ambizioso progetto di digitalizzazione del mondo degli utensili grazie a Hoffmann Group Connected Tools (HCT). Il cuore della linea HCT è l‘App per Smartphone HCT. Una volta connessa a qualsiasi utensile compatibile con HCT, consente di registrare, salvare e gestire i dati di misurazione in modalità wireless via Bluetooth.

Gli utenti che hanno bisogno di elaborare ulteriormente i dati su un PC non devono far altro che esportare i valori in formato CSV, insieme al numero di serie dell’utensile, la data di misurazione, l’unità e tutte le impostazioni rilevanti. Si evitano così errori di documentazione sorti dall’immissione manuale e l’analisi dei dati non è mai stata così semplice: tutti i valori di misurazione, compreso il numero di serie dello strumento, la data di misurazione, l’unità e tutti i valori rilevanti, possono essere esportati, semplicemente con un click, in formato CSV in Excel o Word, senza installare nessun software aggiuntivo. Della linea di prodotti Hoffmann HCT, la nuova chiave dinamometrica di rotazione elettronica con comparatore GARANT HCT ha vinto il prestigioso riconoscimento IF Design Award - assegnato dal 1954 dall’iF International Forum Design GmbH, la più antica istituzione indipendente di design del mondo - nella categoria Product Design tra oltre 9.000 candidati provenienti da 52 paesi.

Questo strumento di misura, dal design attraente e reso più funzionale dall’ampio display a colori TFT da 2,8 pollici ad alto contrasto, ha la peculiarità di inviare i valori di misurazione a un PC o all’App dedicata in modalità wireless semplicemente premendo un pulsante. Con la La chiave dinamometrica sua nuova linea HCT Hoffmann si conferma una realtà di eccellenza elettronica GARANT per tecnologia e capacità innovativa, che pone al centro lo sviluppo di HCT vince l’iF DESIGN AWARD. prodotti e soluzioni all’avanguardia, di straordinaria qualità, precisione e pratici da utilizzare.

Precision Beast.

Precisione.

Il nostro filo conduttore è “Fresare meglio”. Ogni problema che riusciamo a risolvere, ogni modifica e ogni ottimizzazione che apportiamo contribuisce a rendere il risultato migliore, più preciso e disponibile più velocemente. Non per noi, ma per il successo dei nostri clienti, che con i nostri centri di lavorazione ottengono i risultati migliori.

www.hermle-italia.it Hermle Italia S.r.l., info@hermle-italia.it

SPECIALE M ETROLOG IA E STR U M E NTI DI M I S U RA

MITUTOYO

MCOSMOS V.5 – SOFTWARE DI GESTIONE PER LE CMM MITUTOYO La nota suite software, MCOSMOS, è riconosciuta come il software di gestione ideale per la gamma di CMM Mitutoyo. Supportati da grande quantità di applicazioni software opzionali, gli utenti, in questa nuova versione, hanno il pieno controllo su un’ampia varietà di sonde pronte per qualsiasi tipo di pezzo.

Process Search Function Questa funzione, pensata per assistere l’utente nella ricerca di dati specifici o parti di processi di misura, consente la correzione degli errori e il reporting dettagliato in modo estremamente semplice rispetto alla versione 4.

Nuova interfaccia grafica per l’utente Grazie ad un nuovo ed accattivante design, basato su visualizzazioni a moduli, questa nuova interfaccia grafica risulta sensibilmente migliore rispetto alla precedente.

Lo stato dell’ arte nella visualizzazione grafica 3D In questa nuova versione di MCOSMOS è stata aggiunta la possibilità di utilizzare una visualizzazione 3D in tempo reale, che fornisce agli operatori una panoramica del proprio pezzo. Questo è particolarmente utile quando si utilizzano metodi di misura senza contatto. Dotato di queste e molte altre nuove funzioni estremamente utili, MCOSMOS V.5 aiuta a eseguire test e misure velocemente e con facilità.

Per gli utenti che desiderano ridurre significativamente i costi e aumentare l’efficienza, non esiste uno strumento migliore di questo software.

KEYENCE

IM-8000: MISURA IN 1 SECONDO A 360° Misurazioni accurate ed omogenee in pochi secondi, per garantire gli standard qualitativi in tutte le fasi della produzione.

Comparatori ottici, microscopi di misurazione e CMM ottici sono alcuni tra i dispositivi più comunemente utilizzati per rilevare le dimensioni dei campioni sfruttando le immagini.

Sebbene l’apparente immediatezza, questi strumenti presentano alcuni limiti molto evidenti: lentezza, a causa del movimento manuale del piatto, che, all’aumentare del numero di misurazioni, accresce il tempo necessario ad eseguire l’ispezione; discordanza, poiché quando i bordi dell’area di misurazione vengono estratti manualmente, ad occhio umano, è quasi impossibile evitare variazioni ed errori causati dagli utenti e dai loro diversi livelli di abilità; complessità, perché spesso possono risultare frustranti per gli operatori e per chi deve insegnarne l’utilizzo. Con il sistema di misurazione dimensionale tramite immagini serie IM-8000, KEYENCE offre una soluzione “tutto in uno”, in grado di superare con un semplice click tutte le problematiche di misurazione.

Si tratta di un sistema veloce, in grado di rilevare fino a 300 dimensioni del target, posto in modo casuale sul piatto, in un secondo e di ispezionare fino a 100 campioni contemporaneamente, identificando gli scarti; omogeneo, poiché restituisce a tutti gli operatori 80

M &A | SETTEMBRE 2021

gli stessi risultati; intuitivo, grazie ad una procedura guidata a schermo che consente a chiunque di utilizzare il sistema con facilità. La macchina di misura KEYENCE acquisisce i target posizionati sul piatto mediante l’uso di un doppio sistema ottico telecentrico ad alta precisione, che consente di mettere sempre a fuoco l’immagine, senza distorsioni, anche in caso di differenze di altezza e dislivelli. I bordi delle immagini acquisite vengono rilevati a livello di sub-pixel e le dimensioni dell’area specificata vengono misurate contemporaneamente. Oltre ad un tastatore ed una sonda ottica per la rilevazione di altezze e bordi non visibili, la Serie IM-8000 introduce anche un nuovo importante strumento, l’unità rotativa, che consente di misurare simultaneamente diverse facce dello stesso campione a 360°. Il sistema può prestarsi a molti settori applicativi in cui è necessario garantire un’alta qualità, ad esempio nell’ispezione di prototipi e parti di preserie, nei controlli durante il processo, in spedizione e accettazione.

Si tratta di una soluzione che permette sia di aumentare la produttività, riducendo le tempistiche di ispezione, sia di ottimizzare il carico di lavoro del reparto qualità, dal momento che l’ispezione può essere eseguita da altri operatori e non solo dal responsabile principale. Inoltre, data la sua natura di facilitatore nello scambio di informazioni sul processo produttivo e qualitativo dell’azienda, lo strumento rientra a pieno diritto nel piano di Transizione 4.0 e relativi benefit fiscali.

RENISHAW

OTTIMIZZARE IL PROCESSO PRODUTTIVO IN MACCHINA UTENSILE GRAZIE ALLE SONDE RENISHAW In un mondo manifatturiero sempre più globale, Renishaw offre soluzioni che permettono di sfruttare al meglio le potenzialità delle macchine utensili e di rimanere competitivi sul mercato grazie a continue innovazioni che premiano l’efficienza. Tra le soluzioni più efficaci per un corretto controllo di processo vi sono senza dubbio le sonde di misura per macchina utensile, le quali forniscono un doppio vantaggio per l’utilizzatore. La fase di allineamento del pezzo può essere automatizzata e svolta in maniera più rapida senza l’intervento dell’operatore. Il pezzo può inoltre essere misurato dopo la lavorazione per il controllo delle quote critiche direttamente in macchina. Le sonde Renishaw vengono solitamente abbinate a cicli di misura utili per allineare un pezzo in fase di piazzamento sulla macchina, eliminando interventi manuali da parte dell’operatore. Dopo la misura di alcuni punti sul perimetro del pezzo o su un foro, l’allineamento viene eseguito in maniera automatica e le informazioni sono trasferite direttamente al controllo numerico. Un’altra funzionalità della sonda è relativa al

controllo di alcune caratteristiche geometriche principali del pezzo, quali ad esempio la posizione di un foro, un diametro, un parallelismo o una perpendicolarità. La misura di poche caratteristiche fondamentali permette di monitorare l’andamento della lavorazione senza andare a penalizzare eccessivamente il tempo ciclo di produzione. Come ulteriore alternativa Renishaw fornisce una sonda a tecnologia ottica chiamata Sprint che acquisisce una serie di punti mediante scansione continua sulla superficie del pezzo. Questa soluzione è particolarmente indicata nelle fasi di allineamento oppure ispezione di superfici complesse e forme libere, come quelle di una pala di turbina. L’elevata qualità delle sonde e dei software Renishaw forniscono alla macchina l’intelligenza necessaria per prendere decisioni, riportando il processo al centro delle tolleranze ed eliminando gli effetti indesiderati delle derive. In tal modo si ottiene un processo automatizzato che richiede un minore intervento umano e che produce una quantità minima di scarti o pezzi da rilavorare.

SPECIALE M ETROLOG IA E STR U M E NTI DI M I S U RA

RS COMPONENTS ITALIA

TERMOCAMERE FLIR SERIE CX Nel quadro dell’ampia gamma di prodotti distribuiti da RS Components Italia, marchio di Electrocomponents, distributore multicanale globale di prodotti di elettronica, automazione e manutenzione, sono presenti le termocamere FLIR serie Cx. Tra i fornitori chiave di RS Components, FLIR è leader di mercato a livello mondiale nella progettazione e produzione di telecamere termiche, componenti e sensori di imaging termico.

Le termocamere compatte FLIR serie Cx sono strumenti tascabili per ispezioni edili, manutenzione di impianti, sistemi di climatizzazione e altri interventi diagnostici. In particolare, FLIR C2 è la prima termocamera al mondo di dimensioni tascabili e con funzionalità complete, progettata per i professionisti e le imprese del settore delle costruzioni. Il design leggero e il profilo sottile ne consentono il comodo alloggiamento nella tasca di qualsiasi indumento da lavoro. È equipaggiata per rilevare difetti strutturali, problemi idraulici e individuare flussi di calore nascosti che segnalano lo spreco di energia. C2 è dotata di un touchscreen da 3” con orientamento automatico per una facile visualizzazione. Miglioramento dell’immagine in tempo reale MSX®, elevata sensibilità, ampio campo visivo e immagini totalmente radiometriche per localizzare le aree problematiche e verificare il completamento delle riparazioni. Recentemente FLIR ha presentato due nuovi aggiornamenti all’affermata Cx-Series:

FLIR C3-X e FLIR C5.

Entrambi i modelli sono dotati di connettività cloud FLIR Ignite™ integrata che consente il trasferimento diretto, l’archiviazione e il backup dei dati, per avere le immagini sempre disponibili su tutti i dispositivi. Entrambe le termocamere offrono la tecnologia FLIR MSX®. Nello specifico, FLIR C3-X è uno strumento 3 in 1 che comprende una termocamera, una videocamera e un illuminatore. La termocamera con risoluzione di 128 × 96 (12.288 pixel) ha un’ampia gamma di temperatura da -20 a 300 °C, un significativo miglioramento rispetto all’originale FLIR C2. FLIR C5 ha le stesse funzionalità della C3-X, ma è dotata di una termocamera più performante, con risoluzione 160 × 120 (19.200 pixel). Inoltre, la C5 è dotata di zoom, di funzione 1-Touch Level/Span che migliora il contrasto della scena e di una gamma di temperatura più ampia, tra -20 e 400 °C. Grazie al sito attivo 24 ore su 24 e al network internazionale, RS Components Italia è in grado di garantire alle aziende di ricevere soluzioni e servizi su tutto il territorio nazionale,

TURCK BANNER

UN UNICO SENSORE PER IL MONITORAGGIO DELLA TEMPERATURA E UMIDITÀ DELL’ARIA Turck Banner introduce il nuovo sensore combinato di temperatura e umidità dell’aria per il monitoraggio delle condizioni in applicazioni IIoT e sensor-to-cloud. Turck Banner Italia presenta CMTH-M12 il suo primo sensore combinato umidità e temperatura dell’aria per un conveniente monitoraggio delle condizioni on field o in applicazioni IIoT. Il dispositivo è molto facile da integrare grazie all’interfaccia IO-Link. La combinazione delle due variabili misurate, umidità dell’aria e temperatura, in un unico dispositivo rende il CMTH-M12 ideale per l’uso nei sistemi di monitoraggio delle condizioni di macchine e impianti o per il monitoraggio delle condizioni climatiche nei capannoni di produzione e magazzini in una vasta gamma di settori, dall’automotive, all’industria dei semiconduttori, dal food and beverage all’agricoltura. Il sensore trasmette la temperatura e l’umidità dell’aria come valore di processo continuo tramite i dati di processo ciclici IO-Link. Sono inoltre previsti due intervalli di valori limite, ciascuno con un valore minimo e massimo. La modalità SIO indica le violazioni dei valori limite e commuta i segnali sugli IO-Link convenzionali. Può essere emesso un segnale di avviso nel caso un valore esca dai limiti. L’interfaccia IO-Link bidirezionale può essere utilizzata anche per il trasferimento di dati utili ciclici nonché per messaggi di avviso e di stato, come ad esempio il tempo di esercizio. In alternativa sono disponibili anche uscite di commutazione convenzionali.

Soluzioni decentralizzate di monitoraggio delle condizioni Il nuovo CMTH-M12, se utilizzato in combinazione con i dispositivi IO-Link multiprotocollo di Turck Banner, può trasferire i dati utente e i dati di analisi su protocolli Ethernet separati. Mentre i moduli IO-Link trasferiscono i dati utente a un controller di livello superiore tramite Ethernet/IP o Profinet, Modbus/TCP può essere utilizzato come canale parallelo per i dati di analisi.

Queste informazioni possono essere fornite anche per l’accesso mobile in tutto il mondo tramite i gateway edge e i sistemi cloud di Turck Banner. Il nuovo conveniente sensore, che vanta il grado di protezione IP67, garantisce qualità costante grazie al monitoraggio di variabili ambientali importanti ed è semplice il retrofit del monitoraggio delle condizioni in combinazione con componenti di controllo autonomi in classe di protezione IP67.

82

M &A | SETTEMBRE 2021

VISION ENGINEERING

DELTRON, LA PRIMA CMM CNC DI VISION ENGINEERING Compatta, robusta, accurata e ripetibile. Progettata per le officine, soprattutto dove lo spazio è prezioso. DELTRON è una macchina di misura a coordinate (CMM CNC) compatta e robusta, che può essere usata da sola o integrata in un ambiente produttivo automatizzato. Caratterizzata da un innovativo movimento meccanico a DELTA e da un software semplice da usare, offre livelli elevati di precisione e misurazioni ripetibili. Posiziona Deltron esattamente dove ne hai bisogno per avere il risultato delle misurazioni quando ti serve. Deltron è caratterizzata da movimenti su cuscinetti lineari a ricircolo di sfere completamente sigillati che offrono quattro vantaggi: protezione dalla polvere, nessun ingranaggio, non è richiesta l’aria compressa, funzionamento regolare e veloce.

Caratteristiche principali di DELTRON: • Prezzo competitivo • Software di misura semplice e intuitivo • Opzione di automazione per l’integrazione in linee di produzione automatizzate • Sensori di temperatura incorporati che garantiscono la precisione anche quando la temperatura ambiente non è controllata • Due configurazioni con volumi di misura da 370x270mm a 520x300mm • Robusta come una macchina utensile, equipaggiata con cuscinetti lineari per un funzionamento continuo e silenzioso • Può essere integrata in ambienti produttivi completamente automatizzati – Industria 4.0, o usata da sola a fianco delle macchine utensili in officina.

• Risoluzione degli encoder di 0.1µm, precisione volumetrica di (2.6+0.4L/100)µm, vettore di accelerazione massimo di 752mm/s2.

Il software ViTouch3D ha un interfaccia utente semplice da usare ed è ricco di funzionalità come il dimensionamento GD&T, l’allineamento RPS e l’analisi dei dati SPC, moduli opzionali per la programmazione off-line di parti da un modello CAD e per il confronto dei risultati di misurazione con CAD e altro ancora. Puoi creare facilmente il tuo report, come disegno con quote o una tabella con i valori numerici esportabile in Excel, acquisire forme a curva libera, importare/esportare in formato DXF, programmare in maniera semplice e immediata e da qualsiasi punto senza utilizzare linguaggi di programmazione complessi. E, dulcis in fundo, il software ViTouch3D è TUO: gli aggiornamenti sono GRATUITI e NON ci sono costi periodici di licenza!

SEE Electrical !"#$"%&#%'()%*+#%,+-./% !"##$%&'()"**$+,(!"%-",%*.(,%/01"2,%"#"**',0,

Con SEE Electrical avrai a disposizione uno strumento completo per la progettazione di impianti elettrici • Potente software per la realizzazione di schemi elettrici

• Una suite di software completa, professionale e intuitiva

• Gestione dei componenti, inclusi fili, morsettiere, dispositivi, ecc.

• Facile da apprendere • Database multiproduttore (>1,000,000 parti)

Richiedi la tua prova gratuita oggi stesso a info@ige-xao.it o chiamando lo 035 4596167 www.ige-xao.com/it

M &A | STTEMBRE 2021

83