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Saturday, 27 Maggio 2017

Dalla sinergia nasce la qualità

Duet, la macchina sviluppata da Doss  per la cernita automatica di grandi guarnizioni di forma circolare, in cui sono integrati  due robot Denso forniti dal K.L.A.IN.robotics, distributore italiano della casa giapponese./Duet, the machine developed by Doss for the automatic sorting of big circular gaskets, which integrates two Denso robots supplied by K.L.A.IN robotics, the Italian supplier of the Japanese company. Duet, la macchina sviluppata da Doss per la cernita automatica di grandi guarnizioni di forma circolare, in cui sono integrati due robot Denso forniti dal K.L.A.IN.robotics, distributore italiano della casa giapponese./Duet, the machine developed by Doss for the automatic sorting of big circular gaskets, which integrates two Denso robots supplied by K.L.A.IN robotics, the Italian supplier of the Japanese company.

All’Open Day organizzato da Doss Visual Solution nella propria sede nel bresciano, i visitatori hanno potuto vedere dal vivo e testare le macchine di cernita automatica di ultima generazione prodotte dall’azienda, ma non solo. Una testimonianza di come la qualità possa nascere dalla sinergia: all’evento, infatti, erano presenti anche i fornitori, che con le loro soluzioni contribuiscono al successo di Doss.

di Claudia Dagrada e Fabrizio Garnero

Marzo-Aprile 2014

Doss Visual Solution, lo specialista nella produzione di macchine per ispezione ottica, lo scorso febbraio ha organizzato una tre giorni di porte aperte presso la propria sede di Erbusco, in provincia di Brescia, per mettere in mostra alcune delle sue soluzioni più significative.
“Il consenso che ha suscitato l’edizione 2011 del nostro Open Day ci ha spinto a organizzarne un altro quest’anno” spiega Daniel Salvà, Managing Director e Sales Manager in Doss. “Questa volta, invece di concentrarci solo sui prodotti, aprendo le porte della fabbrica ai clienti per far vedere come e cosa realizziamo, abbiamo invitato anche chi, grazie ai propri prodotti di qualità, ci permette di raggiungere i nostri obiettivi. Abbiamo quindi allargato l’invito ai nostri fornitori, partner di processo per creare interesse fra gli utilizzatori non solo sulle nostre macchine, quindi, ma in modo indiretto anche sui loro prodotti”.
La novità principale dell’Open Day sta nel fatto che Doss ha sviluppato parallelamente una sinergia tra aziende che lavorano nello stesso settore denominata Cinque Carati. La presenza a eventi di questo tipo ha l’obiettivo di attirare il maggior numero di clienti. La scorsa edizione ha riscosso un notevole successo, registrando vendite molto importanti, e quest’anno i presupposti erano ancora migliori, tanto da raddoppiare il numero dei partecipanti: due anni fa c’erano 300 clienti, questa volta se ne attendevano ben 600, 120 dei quali da parte di aziende provenienti da Cina, Corea del Sud, Stati Uniti, Canada e dalla Russia fra le nazioni europee. Il mercato straniero, infatti, riveste molta importanza per Doss, che gli dedica ben l’80% della propria produzione. Gli ambiti di riferimento sono principalmente l’automotive per l’80%, il farmaceutico e medicale per la parte restante.
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Dalla meccanica all’elettronica, tutto è progettato in azienda
In occasione dell’Open Day, Doss ha presentato nuove macchine, per cui sono stati registrati brevetti che le permettono di essere ancora più competitiva. L’azienda progetta al proprio interno sia l’applicazione meccanica che la parte elettronica di controllo, dalla struttura della macchina a tutti i componenti fino al software, compresi gli sviluppi elettromeccanici di automazione (solamente le telecamere per la visione artificiale vengono acquistate da fornitori esterni).
“Le macchine che abbiamo sviluppato nascono dalla nostra voglia di cavalcare l’onda, cercando sempre di innovarci prima ancora che il cliente lo richieda, osservando e imparando. A volte partiamo da un’esigenza specifica, ma il più delle volte i brevetti nascono dall’esperienza sul campo, dal contatto con il cliente, studiando le sue necessità. Di certo non può chiederci cose che non ha visto, sta a noi proporgliele” sottolinea Daniel Salvà.
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Una nuova tecnologia in cui i pezzi sono in caduta libera
Parliamo in particolare di tre soluzioni, ovvero due macchine e un software di riconoscimento dimensionale per misurare le difettosità. Iniziamo con Fly, macchina sviluppata per la cernita automatica e il controllo di O-ring in classe N (il sistema è brevettato). La macchina offre un nuovo concetto di controllo in “caduta libera”, da cui il nome della macchina appunto, dovuto al fatto che i pezzi “volano”.
Questi, infatti, vengono caricati alla rinfusa e singolarizzati sul sistema di movimentazione, che li guida verso un nastro a sandwich che li accompagna, separandoli prima del loro volo in caduta libera. In aria, il pezzo è catturato visivamente da due telecamere contrap-
poste, generando così le immagini di entrambi i lati del pezzo. Dopo un’accurata elaborazione di controlli e verifiche, il sistema di visualizzazione invia segnali di conformità oppure di scarto. Il nuovo sistema di smistamento permette la separazione dei pezzi conformi da quelli scartati dopo il controllo, senza consumo d’aria e soprattutto a basso impatto acustico. Una pagina informativa permette di monitorare l’andamento degli scarti (classificati per ogni tipologia) e dei pezzi conformi con sistemi grafici di rapida valutazione.
In qualsiasi momento è possibile ottenere un rapporto completo (numero di scarti, classificati per criterio, pezzi conformi e altro ancora). Opzionale, ma già predisposto, è il conteggio automatico e l’interfacciamento per la confezionatrice. Su entrambi i lati si controllano: scalfitture, porosità, colori diversi, bave esterne e interne, rotture che modificano il profilo del pezzo e appartenenza lotto.
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Ispezione di difetti visibili tramite schiacciamento
Un’altra macchina Doss di ultima generazione presentata all’Open Day era Squeezer, in cui l’applicazione è la deformazione meccanica in combinazione con la visione, quindi il pezzo viene schiacciato per mettere in evidenza difetti superficiali o laterali.
Si tratta di una macchina di cernita automatica di O-ring con difetti visibili tramite schiacciamento. I pezzi vengono caricati alla rinfusa e separati, in contenitori diversi, in pezzi conformi (in tolleranza) e scarti alla fine del ciclo di ispezione. L’operatore sceglie i parametri e le tolleranze da rispettare, e come risultato ottiene un documento riepilogativo dei pezzi buoni, il dettaglio degli scarti e il conteggio per ogni tipologia.
Squeezer è disponibile in due versioni: automatica, con la messa a punto del caricatore e delle ottiche mediante motorizzazione controllata da encoder, in modo autonomo e in pochi secondi; manuale, dove l’ottimizzazione dello zoom e del diaframma, così come il sistema di alimentazione, devono essere eseguiti manualmente. Il tempo necessario è di 15’.
La macchina assicura un’ottima ripetitività dei controlli eseguiti e la rintracciabilità dei lotti controllati. In opzione sono disponibili la confezionatrice e l’etichettatrice di pezzi controllati e contati in sacchetti.
È possibile realizzare macchine a mono tavola, quindi con il controllo da un lato solo, oppure a doppia tavola. In entrambi i casi si effettuano: ispezione superficiale su una faccia (la misura dei pezzi minima è di 4 mm); controllo bave, mancanze e ristampati, tagli aperti, tagli chiusi, dimensione, porosità, certificato, non circolarità, concentricità, conta pezzi e statistica. Il sistema è indicato anche per pezzi circolari diversi da O-ring.

Integra due stazioni di controllo e due robot differenti
I visitatori dell’Open Day di Doss hanno potuto toccare con mano anche Duet, una macchina sviluppata da Doss per la cernita automatica di grandi guarnizioni di forma circolare, in cui sono integrati due stazioni di controllo differenti e due robot Denso, uno SCARA e un antropomorfo, forniti dal K.L.A.IN.robotics, distributore italiano della casa giapponese. Il primo di questi, lo SCARA, funge da caricatore dei pezzi sulla tavola di controllo dimensionale che preleva, singolarmente, da un contenitore in cui vi sono le guarnizioni posizionate alla rinfusa. In questa prima stazione la presa avviene grazie all’input fornito da due telecamere che hanno una visione tridimensionale del contenuto della cassa, quindi il software comunica al robot qual è il punto di presa migliore del primo pezzo disponibile. Il vantaggio sta nel fatto che l’operatore non deve caricare il pezzo uno per volta ma la cassetta in quantità, perché la macchina non processa molti pezzi al secondo, quindi ha un’ottima autonomia e prosegue nel suo lavoro anche per dieci ore.
C’è un controllo di presenza del pezzo, nel caso in cui il robot ne prelevi due alla volta. Può succedere, infatti, che i pezzi siano incastrati fra loro. Una telecamera scatta una foto, e il robot SCARA prende il pezzo più in alto e lo deposita. Non si tratta di veri scarti ma di pezzi sovrapposti, che vengono in seguito ripresi, controllati e immessi nuovamente nel processo.
Lo SCARA mette i pezzi, sempre uno per volta, su un piano che ne controlla le dimensioni mediante il gruppo di controllo ottico-elettronico, in una prima analisi dimensionale: se superano il controllo, vengono processati per quanto riguarda i difetti superficiali di bave, mancanze e tagli attraverso una stazione di controllo, in cui si utilizzano due telecamere con il pezzo in rotazione, esaminato in tutta la sua superficie (il robot si muove in tre posizioni e le telecamere permettono di avere una visione completa della superficie del pezzo). Il primo robot, infatti, asserve il robot antropomorfo, che preleva la guarnizione mettendola in trazione e in rotazione di fronte all’unità di ispezione visiva. Qui i difetti superficiali sono elaborati secondo i parametri immessi.  Pochi secondi dopo, il robot separa i pezzi difettosi da quelli conformi in due bidoni differenti. Gli scarti sono convogliati separatamente ai punti di uscita che possono essere dotati di sacchi, cartoni o contenitori in PVC, sia esternamente che internamente alla macchina. L’interfaccia uomo-macchina offre all’operatore un menu easy-to-learn con sottotitoli che indicano tutte le funzioni della macchina. Uno schermo informativo è collegato a ogni stazione di controllo, quindi la percentuale di scarti e la loro tipologia possono essere monitorate. In ogni momento si può ottenere un report (quantità per scarto e tipo di scarto, quantità della merce conforme e via dicendo) per ogni singola stazione o per gruppo di stazioni, e i dati possono essere stampati e sottoposti a calcoli statistici (associati a ogni numero d’ordine).
Duet rappresenta l’evoluzione di una macchina Doss particolarmente voluminosa di vecchia generazione, denominata Ispect, in cui quello che ora è eseguito dal robot veniva effettuato da una macchina rotante. Erano in tutto sei stazioni, ognuna dotata di un illuminatore e una telecamera. Anche in questo caso le angolazioni erano diverse, in modo da poter coprire l’intera superficie del pezzo; ogni stazione aveva un motore che metteva in rotazione il pezzo, il tutto con costi molto elevati anche dal punto di vista della manutenzione. La Duet attuale è stata progettata riducendo al massimo sia costi che ingombri.

Altre macchine di ultima generazione
Un altro fiore all’occhiello in mostra all’Open Day Doss è Mistral, una macchina di cernita automatica il cui funzionamento è simile a quello della Squeezer, descritta in precedenza. Anch’essa disponibile in versione sia manuale che automatica, permette in entrambi i casi  l’installazione di un’unità periferica di controllo del bordo esterno anche successivamente. Il controllo può avvenire mediante la telecamera digitale (ispezione superficiale su una faccia, controllo bave, mancanze e ristampati, tagli, dimensione, differenti colori, porosità, certificato, non circolarità, concentricità, contapezzi e statistica), attraverso l’impiego del laser (planarità e spessori) o ancora con un controllo periferico opzionale (strappi linea di chiusura stampi, tagli, mancanza di materiale e controllo orientamento del pezzo). Ultima ma non per importanza, all’Open Day Doss era presente anche Micro, una macchina di cernita automatica in cui i pezzi vengono caricati attraverso un sistema vibrante dedicato, separati e confezionati in piccoli contenitori di plastica (scarti, pezzi conformi e campionatura) alla fine del ciclo d’ispezione, grazie a un sistema vacuum. Anche in questo caso, i parametri e le tolleranze da rispettare sono scelti dall’operatore. Con la prima telecamera digitale si effettuano molteplici controlli: ispezione superficiale su lato A; tagli, differenti colori, porosità e certificato; controllo dimensionale e diametri; non circolarità; concentricità (per pezzi circolari); bave esterne/interne; rotture; quattro dimensioni da apprendere con otto appositi righelli per pezzi asimmetrici; controllo orientamento pezzo. La seconda telecamera digitale invece effettua il controllo superficiale del lato B attraverso una tavola di vetro trasparente. Un controllo della planarità, degli spessori e della deformazione assiale può essere effettuato mediante laser. Infine, grazie a un controllo periferico opzionale si possono ispezionare strappi linea di chiusura stampi, tagli, mancanza di materiale e orientamento del pezzo.

Quality Springs from Synergy

During the Open Day arranged by Doss Visual Solution at its headquarters, in the province of Brescia, the visitors had the opportunity to see
with their own eyes and test the last generation of automatic sorting machines manufactured by the company, and much more. A proof of how quality might spring from synergy: in fact, the company’s suppliers, whose solutions contribute to Doss’ success, were also attending the event.

by Claudia Dagrada and Fabrizio Garnero

Last February, Doss Visual Solution, specialized in the manufacturing of visual inspection machines, arranged three open days at its headquarters in Erbusco, in the province of Brescia, to show some of its most significant solutions. “The success of 2011 edition of the Open Day pushed us to arrange another event” explains Daniel Salvà, Managing Director and Sales Manager at Doss. “This time, instead of focusing only on products, opening the factory to our customers to show how and what we manufacture, we invited also who, thanks to its quality products, enables us to reach our goals. Therefore, we extended the invitation to our suppliers and process partners to attract the users’ attention not only on our machines but, indirectly, also on their products”.
The main innovation of the Open Day was the fact that Doss has simultaneously developed a synergy between companies that work in the same sector, named Cinque Carati (Five Carats). Attending this type of events aims to attract as many customers as possible. The last edition had a remarkable success, recording very important sales, and this year the premises were even better, doubling the number of participants: two years ago, 300 customers attended the event; this time, 600 visitors were expected, 120 of them coming from China, South Korea, United States, Canada and, among European nations, Russia, Spain, France, Germany and Poland. In fact, the foreign market is very important for Doss, which allocates there 80% of its production. The main reference fields are the automotive (80%), pharmaceutical and healthcare sectors.

 

From mechanics to electronics, everything is designed by the company
During the Open Day, Doss presented some new machines, which obtained patents that enable the company to be even more competitive. The company designs internally both the mechanic application and the electronics control part, from the machine structure to all the other components, up to the software, including the automation electro-mechanic developments (usually, the cameras for artificial vision are purchased from external suppliers).
“The machines we have developed arise from our desire to ride on the wave, always trying to innovate ourselves even before the customer requires it, by observing and learning. Sometimes we start from a specific need, but most of the time patents arise from the know-how gained on the field, from contact with the customer, by studying its needs. Certainly, the customer cannot ask for things that hasn’t seen, it is up to us to show our offer” emphasizes Daniel Salvà.

 

A new technology with free-falling parts
In particular, we are talking about three solutions, or rather two machines and one dimensional identification software to measure defectiveness. Let’s start with Fly, a machine developed for the automatic sorting and check of O-rings (class “N”; the system is patented). The machine offers a new concept of “free-falling” check, from which the machine name comes, due to the fact that the parts “fly”.
In fact, the parts are loaded in a bulk and singularized on the handling system, which conveys them to a “sandwich like” belt which separates the parts before their free-fall. During its fly, the part is visually captured by two cameras, one in front of the other, taking pictures of both sides of the part. After an accurate check and test elaboration, the vision system sends conformity or rejection signals. The new sorting system allows for the separation of good parts from scraps after the check, monitoring the run of scraps (classified for every type) and of good pieces through rapid evaluation graphic systems. At any time, a full report can be obtained (number of rejects, number per type of fault, number of good parts, and more). The automatic counting and interface with packaging machine is optional but already set. On both sides it is possible to check: scratches, porosity, different colours, external and internal flashes, breaks that can alter the part profile and belonging to the batch.

 

Inspection of defects visible through squeezing
Another Doss last generation machine presented at the Open Day was Squeezer, where the application is mechanic deformation combined with vision; then, the part is squeezed to highlight surface or lateral flaws. It is an automatic sorting machine of O-rings with defects visible through squeezing. The parts are loaded in a bulk and then separated, in different bins, into good parts (in the tolerance range) and scraps, at the end of the inspection cycle. The operator chooses the parameters and the tolerance range to be respected and, as a result, obtains a summarizing file of good parts, the detail of scraps and the counting of every type.
Squeezer is available in two versions: automatic, with a motorized setting of loading and optics controlled by encoder, automatically and in few seconds; manual, where the zoom and diaphragm optimization, as well as the power supply system, must be performed manually. The required time is 15’. The machine guarantees an excellent repeatability of checks and the tracking of the checked batches. The packaging and labelling machines of the parts checked and counted in bags are available as optional.
It is possible to manufacture mono-table machines, therefore checking only one side, or double-table machines. In both cases, the machines perform: one side surface inspection (the minimum size of parts is 4 mm); check of flashes, lack of material and remoulded, open cuts, closed cuts, dimension, porosity, certificate, non circularity, concentricity check, parts counting and statistics. The system is also suitable for circular parts different from O-rings.

It integrates two inspection stations and two different robots
The visitors of Doss Open Day had also the opportunity to see with their own eyes Duet, a machine developed by Doss to automatically sort big circular gaskets, which integrates two different inspection stations and two Denso robots, one SCARA and one anthropomorphic robot, supplied by K.L.A.IN robotics, the Italian supplier of the Japanese company. The first one, the SCARA robot, loads the parts on the dimensional checking plate, taking them, one by one, from a bin where the gaskets are placed in a bulk. In this first station, the picking is performed through an input sent by two cameras that have a three-dimensional vision of what is contained in the bin; then, the software communicates the robot what is the best picking point on the first available part. The advantage is that the operator doesn’t have to load the parts one by one but can load the bin in a bulk, as the machine does not process many parts per second, therefore it has an excellent autonomy and goes on working even for ten hours.
A check of the part presence is also performed, in case the robot would pick up two parts at a time. In fact, it might happen that parts are stuck with each other. One camera takes a picture, and the SCARA robot picks up the part on top and places it. These are not actual scraps but overlapping parts, which are picked up afterwards, checked and put again into the process.
The SCARA robot puts the parts, one by one, onto a plate that checks their dimensions by means of the optic-electronic inspection group, for a first dimensional analysis: if the parts are good, they are processed considering surface defects for flashes, lacks and cuts through an inspection unit, where two cameras analyze the rotating part, examining it along its full surface (the robot moves in three positions and the cameras allow a full vision of the part surface). In fact, the first robot is at the service of the anthropomorphic robot, which picks up the gasket stretching the part and putting it into rotation in front of the vision inspection unit. Here, surface defects are processed according to the parameters setting. Few seconds later, this robot sorts good pieces and rejects into two different bins. The rejected parts are conveyed separately to outlets, which can be fitted with bags, cartons or PVC boxes, either inside or outside the machine. The man-machine interface offers the operator an easy-to-learn menu with subtitles indicating each of the machine functions. An informative screen is associated with each inspection station so that the rate of rejects, sorted by type, can be monitored. At any time, a full report can be obtained (number of rejects, number per type of fault, number of good parts, and so on) for each individual station or group of stations; the data can be printed out or submitted to statistical calculations (associated with each order number).
Duet is the evolution of a Doss particularly voluminous old generation machine, called Ispegg, where what is now done by the robot was performed by a rotating machine. There were six stations overall, each one equipped with an illuminator and a camera. Here also, angulations were different, as to cover the entire surface of the part; each station had a motor that rotated the part, with very high costs, also in terms of maintenance. The current Duet machine was designed reducing as much as possible both costs and space.

 

More last generation machines
Another Doss flagship exposed at the Open Day was Mistral, an automatic sorting machine whose operation is similar to Squeezer’s, which was formerly described.
This machine is also available either in its manual or automatic version, and in both versions it allows for the installation of a peripheral inspection unit of the borders, even at a later stage.
The inspection can be performed by means of a digital camera (surface inspection on one side, check of flashes, lack of material and remoulded, cuts, dimension, different colours, porosity, certificate, non circularity, concentricity, parts counting and statistics), through a laser (planarity and thickness) or by means of an optional peripheral inspection (scratches in moulds closing line, cuts and lack of material).
Last but not least, another machine present at the Open Day was Micro, an automatic sorting machine where parts are loaded by means of a dedicated vibrating system. At the end of the inspection cycle, they are sorted and separated into small plastic glasses (scraps, good parts and samples) through a vacuum system. Again, the operator sets the machine with the parameters and the tolerances required. everal checks are performed by the first digital camera: surface inspection on side A; cuts, different colours, porosity and certificate; dimensional and diameters check; non circularity; concentricity (for circular parts); external/internal flashes; breaks; four dimensions that can be learned thanks to eight rulers for asymmetric parts; part orientation check. On the other hand, the second digital camera performs a surface inspection on side-B through a transparent glass table. The check of planarity, thickness and axial deformation can be performed by means of a laser. In the end, thanks to an optional peripheral check, it is possible to inspect scratches in moulds closing lines, cuts and lack of materials.


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