Detección de Grietas en Cremalleras de Dirección de Vehículos.

Author(s):
Miguel Díaz - Uscal S.L.

Industry:
Automotive, ATE/Instrumentation

Products:
PCI-6624, Measurement Studio, PCI-6220

The Challenge:
Detectar grietas y fisuras en las barras de cremalleras de las direcciones de vehículos, que no son detectables por el ojo humano. También se trata de evitar el uso de productos químicos para la detección de dichas grietas (magnaflus) y así evitar un proceso de producción.

The Solution:
La solución consiste en recoger desde un PC las señales que son enviadas por un equipo comercial que es capaz de ver alteraciones en la composición del material de la cremallera mediante unas sondas, y sincronizarlas con la posición exacta de dichas sondas. Todo ello integrado en un sistema automático de manipulación y transporte de las cremalleras controlado por un PLC.

Nuestro cliente final necesitaba una instalación automática donde aprovechando la manipulación y transporte de las cremalleras de dirección, se encargara también de analizar si dichas cremalleras tienen fisuras o grietas en su composición. Se nos pedía que fuéramos capaces de detectar grietas iguales o superiores a un milímetro de longitud.

Para ello, se trata de recoger las señales de captadores que miden la composición del material de la cremallera que se analiza. Dichos captadores están colocados sobre unos husillos que son controlados por servomotores y así conseguir el movimiento de dichas sondas mientras se analiza la pieza, y conseguir un barrido completo de la pieza.

Todas las señales analógicas son recogidas por la tarjeta multifunción PCI-6220  que trabajando a una alta frecuencia, se encarga de tener la precisión y resolución necesarias para las señales de los captadores. A su vez, con la tarjeta de contaje rápido, se recogen las señales de los diferentes encoders que gobiernas los husillos donde están colocadas las diferentes sondas de medida. Con esta combinación de hardware, se tienen resoluciones en centésimas de milímetro en cuanto a posición de las sondas, y en centésimas de voltio en las señales de los captadores, teniendo así una resolución final muy superior a la que el cliente nos indicaba en su especificación.

Además de recoger todas las señales de los captadores y encoders, el ordenador de análisis, debe de estar comunicado en todo momento con el sistema de control de la máquina. Este elemento de control, es un PLC de Siemens de la serie S7-300 al que se le ha incorporado una tarjeta de comunicaciones Ethernet  con la que se enlaza directamente  al ordenador de análisis. Bajo esta comunicación, ambos elementos están siempre dialogando, sabiendo en cada momento cuando comienzan o acaban los diferentes tests, el resultado de los mismos, así como aquellos parámetros que caracterizan a los diferentes modelos de cremalleras que se está fabricando en dicho momento.

Para que la comunicación entre ambos dispositivo sea lo más rápida y eficaz posible, se ha trabajado directamente con el protocolo TCP-IP, de una forma directa, con la utilización de sockets, evitando así el uso de software intermedios basados en OPC que provocan siempre un pequeño retardo con gran volumen de información.

Además se le aporta a la máquina la funcionalidad de salvado automático de los diferentes resultados de los tests, configuraciones de máquina, así como los parámetros de cada una de las diferentes referencias. Todo ello guardado en una base de datos Microsoft SQL , donde se garantiza un manejo de gran volumen de datos y un acceso muy rápido a los mismos.

Para enlazar todas estas funcionalidades dentro de una misma aplicación, nos basamos en la plataforma Visual Studio .NET, que es la que tenemos estandarizada para el desarrollo de nuestras aplicaciones.

Para toda la gestión de captura de datos de las tarjetas de National Instruments, se emplea toda la potencia que aporta Measurement Studio para la plataforma .NET y que permite trabajar en paralelo para realizar las diferentes capturas necesarias, así como la gestión de todos los elementos hardwares incorporados.. Junto con la potencia del Measurement Studio, se aprovecha también la potencia de la plataforma .NET para el acceso, gestión y control de bases de datos que son necesarias en la aplicación.

Aprovechando también la orientación hacia la conectividad que aporta .NET,  se ha desarrollado las librerías necesarias para la comunicación entre el PLC y el PC mediante sockets bajo el protocolo TCP/IP, y que nos evita el colocar recursos intermedios que realizaban esta comunicación. Así se ha conseguido una comunicación robusta, eficaz y muy rápida, fácilmente escalable y adaptable a diferentes aplicaciones. Tal es el caso que ya la hemos adaptado como nuestro estándar y se está empleando en diferentes aplicaciones.

La combinación de los diferentes elementos de hardware y de software ha hecho posible como posible una aplicación robusta y eficaz, quedando nuestro cliente muy satisfecho con la instalación final.

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Miguel Díaz
Uscal S.L.

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