EuroWire May 2016

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Articolo tecnico
Maggio 2016 72
Ispezione ottica dei difetti
nell’avvolgimento dei cavi
A cura di Craig Girdwood e Andrew McCloskey, Taymer International
Riassunto
Il sistema di ispezione ottica dei difetti
dell’avvolgimento migliora significativa-
mente il controllo qualità nel caso di
cavi avvolti. La struttura superficiale e di
avvolgimento del cavo è costantemente
monitorata da un sistema di visione
artificiale alla velocità della linea di
produzione.
La superficie di avvolgimento può essere
visualizzata direttamente e/o registrata per
il 100 per cento della lunghezza del cavo.
Vengono identificati difetti superficiali
e di avvolgimento, e le immagini dei
difetti vengono registrate insieme
alle informazioni sulla posizione. Le
informazioni sull’avvolgimento, tra cui
l’angolo di avvolgimento e la percentuale
di sovrapposizione, possono essere
monitorate per eventuali modifiche.
Questa tecnologia migliora la qualità
del cavo prodotto ed evita che vengano
consegnati al cliente prodotti difettosi.
1 Introduzione
Un problema critico di qualità che si crea
durante la produzione di cavi avvolti è
rappresentato dai difetti superficiali e di
avvolgimento. Difetti superficiali potenziali
comprendono graffi o fori, ed eventuali
difetti di avvolgimento possono includere
un avvolgimento irregolare, un angolo di
avvolgimento scorretto, la sbucciatura e la
lacerazione del nastro.
Questi difetti non costituiscono solo
un problema esteriore, ma possono
portare all’esposizione del nucleo del
cavo all’ambiente circostante, causando
cortocircuiti e guasti delle apparecchiature.
L’identificazione e il rilevamento di tali
difetti durante il processo di produzione
consentono di adottare un’immediata
azione correttiva e di riparare o scartare le
sezioni difettose del prodotto. Utilizzando
il feedback costante e immediato dalla
macchina, gli operatori e i tecnici di
processo sono in grado di individuare la
causa principale dei difetti.
Il sistema di ispezione dei difetti
dell’avvolgimento utilizza una o più
telecamere ad alta velocità che catturano
immagini in tempo reale delle superfici
dei cavi avvolti. Il software di ispezione
dell’avvolgimento è in grado di misurare
con precisione la distanza e l’angolo di
avvolgimento, nonché determinare il tipo
e le dimensioni di una vasta gamma di
difetti superficiali e difetti di avvolgimento.
È possibile rilevare tali difetti fino a
0,1mm di dimensione e generare un
allarme. Quando viene rilevato un difetto,
un’immagine digitale viene migliorata,
ingrandita e visualizzata su un monitor
remoto, permettendo all’operatore di
verificare i difetti.
Ciò consente agli operatori di determinare
il tipo di difetto, di identificare i falsi
positivi (come una goccia d’acqua per
esempio), o anche di rilevare imperfezioni
superficiali (come scolorimento della
superficie, graffi).
Le misure dell’angolo di avvolgimento e
della distanza per l’intero cavo vengono
salvate in un database assieme ad un
registro contenente qualsiasi informazione
relativa ad eventuali difetti di superficie o
di avvolgimento.
Le informazioni sui difetti comprendono
il tipo di difetto, le dimensioni e la
posizione del cavo espresse in metri o
piedi. Ciò consente agli operatori di isolare
rapidamente i difetti una volta completata
la produzione.
Il sistema di ispezione dell’avvolgimento
può essere facilmente integrato nelle linee
di produzione esistenti e presenta delle
buone prestazioni con vari tipi di cavi
avvolti e armature corrugate. Il sistema
di ispezione dell’avvolgimento assicura
che eventuali problemi vengano scoperti
prima che eventuali prodotti difettosi
siano inviati ai clienti.
Le luci possono avere una vita media
di oltre 50.000 ore di funzionamento e
costituiscono l’unica parte di consumo
dell’intero sistema.
2 Limitazioni
dell’attuale tecnica
di rilevamento dei
difetti
2.1 Misuratori di diametro a laser
Un misuratore di diametro a laser viene
utilizzato per rilevare rigonfiamenti o
strozzature. La macchina utilizza una
tecnologia laser e ombra per misurare
il diametro del cavo. La misurazione
del diametro è estremamente precisa
e può essere utilizzata per classificare
rigonfiamenti o strozzature.
Tuttavia, non vi è alcun modo di sapere
veramente se il difetto rilevato è un
difetto reale. Ad esempio, una particella
di polvere o una goccia d’acqua sul
cavo aumenterebbe la misurazione del
diametro, causando un falso positivo.
2.2 Spark Tester
Uno spark tester è un’apparecchiatura che
può essere utilizzata per rilevare difetti di
tipo poroso.
La macchina crea una scintilla quando vi
è un poro che espone il nucleo del cavo,
che è un metallo conduttivo. Tuttavia, se
un poro non espone il nucleo, non viene
creata la scintilla. Ma il poro, che non è
un foro passante, è comunque un difetto
poiché nel tempo potrebbe espandersi ed
esporre il nucleo del cavo.
Inoltre, per i prodotti senza un nucleo (tubi
saldati, tubi e flessibili) o prodotti senza un
nucleo conduttore (cavo in fibra ottica), gli
spark tester non sono applicabili.
2.3 Sistemi di visione
I sistemi di ispezione dei difetti di
superficie di vecchia generazione non