Las cuchillas de afeitar de calidad de Feintechnik GmbH Eisfeld proporcionan una rasurada tan suave como completa. Feintechnik GmbH Eisfield colaboró con SmartVision GmbH para desarrollar un sistema de inspección para hacer lo mismo: garantizar la calidad y, al mismo tiempo, ser minucioso. Se ha equipado una nueva planta de producción de cabezales de afeitadora de triple hoja con diez In-Sight® vision systems para detectar todos los defectos potenciales, una hazaña impresionante de 1,3 a 1,5 millones de piezas individuales por día.
Bajo la atenta mirada de las cámaras In-Sight, se combinan 13 piezas individuales para formar una unidad de cuchilla. Dos mitades de carcasa de plástico rodean tres cuchillas, entre las cuales ocho “separadores” proporcionan estabilidad y garantizan la precisión de la posición de la cuchilla. La distancia correcta entre las cuchillas garantiza un lavado máximo de la unidad para garantizar un afeitado limpio y completo.
Pero al igual que en la mayoría de las instalaciones de producción mecánica, pueden producirse defectos al producir piezas individuales antes del ensamblaje. En el proceso de corte y estampado de las cuchillas de afeitar, las herramientas están sujetas a desgaste, las piezas plásticas pueden deformarse durante el remachado en frío y, en casos extremos, las fluctuaciones de la temperatura ambiente pueden llevar las instalaciones de producción al límite de su tolerancia. Esto hizo que fuera aún más importante para Feintechnik GmbH Eisfeld identificar piezas de productos potencialmente defectuosas durante el proceso de producción en sí. En el negocio de marca privada, la compañía tiene una doble obligación: la responsabilidad por la satisfacción de su cliente directo y de los clientes del cliente.
Lo mejor por algún margen
Cuatro estaciones de inspección examinan las piezas delicadas que fabrican las unidades de cuchillas de afeitar. Tres estaciones están equipadas con dos cámaras In-Sight cada una y una estación tiene cuatro cámaras In-Sight. SmartVision GmbH (de Amberg), especialista en sistemas de visión llave en mano para la fabricación de productos electrónicos, así como para las industrias automovilística y del plástico, es responsable del procesamiento de imágenes. SmartVision GmbH eligió las cámaras In-Sight independientes e inteligentes de Cognex, reconocidas por su solidez y fiabilidad, para el procesamiento de imágenes.
La unidad de cuchillas se fabrica en secuencia inversa de arriba hacia abajo en un portador de piezas de trabajo, que transporta cuatro unidades en pares. La producción comienza con la “tapa superior” (la cubierta de plástico superior), que se introduce en el proceso de producción al revés. La tapa superior está diseñada para que todos los elementos subsiguientes estén anclados en cuatro pernos de remaches plásticos, además de dispositivos de registro adicionales.
En el primer paso, una solución pick-and-place inserta la hoja superior de 0.1 mm de grosor en la tapa superior. Luego se colocan cuatro espaciadores, perforados fuera de la bobina, en la parte superior de la hoja. Después de completar el primer paso de producción, cada uno de los cuatro espaciadores es inspeccionado por una cámara In-Sight separada para asegurar que todos hayan sido aplicados correctamente y en posición.
Un reto particular para los especialistas en visión de SmartVision GmbH fueron los reflejos superficiales y los bajos contrastes de las cuchillas y espaciadores plateados. La iluminación LED roja garantiza un buen contraste, lo que hace que el aluminio de los espaciadores parezca mucho más brillante que el acero de la hoja. Las cámaras In-Sight inteligentes y flexibles pueden garantizar resultados claros e imágenes de alta calidad, a pesar de los posibles reflejos. Además, la tecnología PatMax® detecta patrones, incluso si el comportamiento reflectante de los elementos de inspección cambia. El software del sistema de visión In-Sight almacena el programa de inspección como un cálculo tabular, lo que facilita la compilación y la adaptación cuando se modifican las condiciones de producción.
En la segunda estación de producción, la siguiente solución de recogida y colocación coloca la hoja central en la primera línea de espaciadores. Otro conjunto de cuatro espaciadores se coloca sobre la hoja central. Al igual que en la primera estación de inspección, dos cámaras In-Sight verifican la presencia y posición de los componentes.
En el último paso de producción, la hoja inferior se agrega y completa colocando la “barra de protección” (la cubierta de plástico inferior). La unidad se une mediante un proceso de remachado en frío. Esta fase completa la producción de la unidad de cuchillas; sin embargo, en otras dos estaciones de inspección se utilizan otras seis cámaras In-Sight para identificar posibles defectos. Dos cámaras inicialmente verifican el laminado en frío, lo que garantiza la estabilidad de toda la unidad de cuchillas. En casos excepcionales, puede haber grietas no controladas. Para detectar grietas, el sistema inspecciona la forma y la redondez del remache. Las lámparas de anillo LED estándar con luz blanca se utilizan para lograr un buen contraste para esta inspección.
Formas de arco gótico reflejadas con precisión
En la cuarta estación de inspección, cuatro cámaras In-Sight realizan la inspección de calidad final. Las cámaras detectan las tres cuchillas como líneas brillantes y pueden identificar defectos como interrupciones oscuras. Cada cuchilla tiene solo 0,3 mm de ancho y está afilada con forma de «arco gótico» para obtener unos resultados de corte óptimos. Esto significa que la luz incidente solo se refleja en un ángulo muy pequeño. Mover la cámara solo unos pocos centímetros es suficiente para hacer que la hoja sea completamente invisible, sin importar cuán sensible sea el sistema de visión. Es por eso que cada cámara inspecciona solo una hoja. Las cuatro cámaras están alineadas para que las cuchillas se reflejen de manera brillante. El factor principal aquí es una menor iluminación y un mayor enfoque en la posición de la cámara con respecto a la hoja. Por último, se examina toda la unidad para determinar la presencia e integridad del borde de espuma y la tira lubricante.
A fin de protegerse contra los reflejos no deseados y lograr contrastes óptimos, los expertos de SmartVision GmbH utilizaron iluminación particularmente alta que involucraba espejos semitransparentes. Esto hace que la luz blanca de una fuente de luz homogénea detrás de un disco de plástico lechoso caiga sobre un espejo semitransparente unido a un ángulo de 45 grados. Esto refleja la luz en la parte inferior de la hoja y de regreso a la cámara In-Sight relevante a través del espejo semitransparente. Aunque solo un cuarto de la cantidad inicial de luz cae en la cámara corriente abajo de la disposición del espejo, lo cual es suficiente para que el sistema In-Sight altamente sensible inspeccione de manera precisa y confiable las cuchillas.
El miembro del equipo responsable de la línea puede acceder a las imágenes de las piezas inspeccionadas en una pantalla plana en cualquier momento. Las imágenes de defectos se almacenan y pueden utilizarse para evaluar el proceso de producción actual.
Las piezas solo se liberan para su posterior procesamiento una vez que todas las piezas de la unidad de cuchillas han pasado la inspección. La línea rechaza los productos defectuosos, porque la seguridad es lo primero para un afeitado suave con cuchillas afiladas.