Familjeföretaget Ewes Stålfjäder AB i Bredaryd utvecklar och tillverkar kundspecifika fjäderlösningar som uppfyller höga krav på säkerhet och funktion. Det gör att en order kan variera mycket i storlek. Från några hundra fjädrar som prototyper eller reservdelar, till hundratusentals som monteras i produkter med långa produktcykler som mobiltelefoner, bromssystem, kopplingar och strömställare. Både korta ställtider och kontinuerlig kvalitetskontroll är viktiga parametrar. Vilka egenskaper som är viktiga att mäta på en fjäder varierar beroende på användning och funktion, och fastställs av kunden. Kritiska värden kan vara till exempel krafter, längd, diameter, stigning eller vinklar. Tidigare var det enda sättet att kontrollera en fjäder under produktion beröringsfri kapacitiv mätning, som egentligen bara kunnat mäta längden. Ville man mäta andra mått, eller tillverka en fjäder med asymmetrisk form, så var man tvungen att förlita sig på löpande provtagning genom manuell mätning. Idag har dock visionstekniken utvecklats så att den går att använda även på en fjäderautomat som gör hundratusentals fjädrar i timmen. Komprimerad och integrerad teknik ger dimensioner som gör att utrustningen enkelt kan byggas in i maskinen och datorernas beräkningskapacitet är inte längre ett hinder. - En mycket stor fördel är att det är så lätt att programmera visionsystemet, säger Anderz Pettersson som är operatör för den Wafios Ful 25 som har visionsystemet som standard från tillverkaren. Han demonstrerar hur man med några tryck på kamerabilden på datorns skärm definierar de mått man vill styra. Mätutrustningen är nämligen helt integrerad, både i hård- och mjukvara och ställs in samtidigt med fjäderns tillverkningsparametrar. – Det gör att ställtiden blir avsevärt kortare. Till exempel kan jag mitt i en större leverans gå emellan med en mindre order som är det är bråttom med. Det är så enkelt att ställa om mellan olika fjädrar att jag kan stå och fundera på om det inte är något moment jag glömt. Idag sitter nästan alla delar av visions-mätutrustningen och datakraften direkt i kameran. Det bidrar till att tekniken klarar de hastigheter som krävs för en maskin som Wafios Ful 25, där man har ökat trådmatningshastigheten och därmed nästan fördubblat maskinens kapacitet. Detta genom att endast använda stegmotorer vilka kan styras med mycket stor precision och hastighet till skillnad från den äldre tekniken med kamskivor. Varje fjäder fotograferas av kameran precis innan den klipps av, då matningen fryses under ett ögonblick. Sedan har systemet ungefär 50 millisekunder på sig att analysera längden och avgöra om fjädern är godkänd eller ej. Systemet analyserar också mätresultaten över tiden och justerar maskinen baserat på statistisk processtyrning (SPC). Variationen i materialet är den huvudsakliga störningskällan. Blir dessa okontrollerbara stänger maskinen av produktionen och meddelar vad som är fel. Det går även föra över statistik och dokumentera resultat för vidare bearbetning, eller som information till kunder. Eftersom varje fjäder mäts finns det en stor bas med mätdata som kan analyseras för olika ändamål. Man kan till exempel se hur materialets egenskaper varierar över en produktionsserie. Man kan även enkelt beräkna kapabiliteten för hela batchen eller vid några punkter under körningen. Fördelarna med visionstekniken är också större än att bara styra processen och kunna sortera bort fjädrar som inte håller måttet. En effekt är på säkerheten. Om ett främmande föremål som ett finger, förs in i kamerans synfält stannar maskinen automatiskt. Konventionell mätteknik behövs egentligen endast vid uppställning av maskinen och intrimning av processen. – Om jag flyttar kameran närmare eller längre från fjädern så behöver jag kalibrera om systemet. Det gör man genom att låta kameran mäta upp en fjäder, och sedan själv manuellt mäta samma fjäder. Sedan jämför man värdena och gör nödvändiga korrigeringar direkt på skärmen. Kameratekniken är baserad på standardmodellen CV-A11 som tillverkas av JAI. Den har utvecklats speciellt för att med en teknik som kallas progressive scan kunna ge en klar bild även av rörliga objekt. Det intressanta med systemet är alltså inte kameratekniken, som är standard, utan hur maskinens mjukvara utvecklats med tanke på visionstekniken i ett prisbelönt samarbete mellan tyska Wafios och mätteknikföretaget Steingeis. Tekniken har stor potential och det spekuleras om att det inom en snar framtid kommer att utvecklas applikationer där visionstekniken mäter fjädern under produktionen och kan justera de parametrar som behövs under tiden varje fjäder spinns för att få ett perfekt resultat. - Kamerans kapacitet är redan idag så hög att jag inte tycker det är någon skillnad i hastighet om jag kör med kameran på eller inte, säger Anderz Pettersson. Trådmatningen måste ju ändå frysa när fjädern klipps, och kameran kräver inte mer tid. Fjädermaskinen har också utrustats med ett tillval som ytterligare höjer kapaciteten: roterande klipp: Vid roterande klipp följer verktyget med trådens rörelse och klipper i flykten. Med denna metod kan man delvis också styra snittets form till exempel med en viss lutning i förhållande till trådriktningen. Tekniken höjer också produktionshastigheten genom att klippverktyget blir hållbarare och inte behöver bytas förrän efter 400 000 klipp, jämfört med 30 000 för ett rakt klipp. – Det kostar inte bara tid att ställa om maskinen och byta verktyg. Varje gång man rör verktyg och inställningar riskerar man att störa någon annan inställning som kan påverka kvaliteten, säger Anderz Pettersson. Wafios FUL 25 är en åttaaxlig cnc-automat. Den kan mata 150 meter tråd i minuten i diameter från 0,35 till 1,6 mm och tillverka fjädrar upp till 30 mm diameter. Max output är 600 fjädrar i minuten, eller 1000 ringar i minuten – vilket alltså blir 360000 ringar i timmen.