Prodotti / hk l - stazione di controllo a 3 assi
01 — Panoramica del prodotto
Stazione di controllo Enovasense HKL2
Banco chiavi in mano per la misura dello spessore dei rivestimenti mediante fototermia laser — laboratorio, controllo qualità e a bordo linea
La Enovasense HKL2 è una stazione di controllo chiavi in mano che integra l'Enovasense Point Sensor in un involucro di sicurezza laser, insieme a un sistema di posizionamento automatizzato a 3 assi, un'HMI touchscreen e il software completo Enovasense Suite HKL2. Trasforma un sensore fototermico in una soluzione completa di misura dello spessore dei rivestimenti senza contatto e non distruttiva: pronta a ricevere un pezzo, posizionarlo automaticamente sotto la sonda, eseguire un ciclo programmato e restituire valori di spessore e mappe di spessore 2D in tempo reale.
La HKL2 è progettata per laboratorio, R&S, banchi di controllo qualità e controllo al 100% a bordo linea di pezzi piani, a gradini o con geometrie 3D semplici. Misura depositi di vernici, polimeri, adesivi, anodizzazione, rivestimenti galvanici, spruzzatura termica, cold spray, HVOF, PVD, CVD, PACVD, zincatura e serigrafia su praticamente qualsiasi substrato, coprendo spessori da 100 nm fino a 1 mm su un'unica piattaforma.
Involucro laser di classe 1 3 assi automatizzati HMI touchscreen Mappatura dello spessore Programmazione dei cicli Laboratorio e bordo linea
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0,1μm-1mm
Campo di spessore misurabile su un'unica piattaforma
una sola stazione per rivestimenti sottili e spessi
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<3%
Accuratezza tipica dello spessore misurato
dipende dal sistema ottico scelto e dal rivestimento
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500×500×400mm
Dimensione massima del pezzo caricabile
fino a 70 kg per pezzo
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Classe 1
Classificazione laser complessiva della stazione (IEC 60825-1)
sicura in tutte le condizioni di uso normale
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02 — Perché scegliere la stazione di controllo HKL2
Sei motivi per cui questa stazione merita un posto in laboratorio o sul banco di controllo qualità
1. Un involucro laser di classe 1, sicuro per ogni operatore
All'interno della HKL2 è installata una sorgente laser di classe 4, ma la stazione nel suo insieme è certificata classe 1 secondo IEC 60825-1, cioè è sicura in tutte le condizioni di uso normale. Ampie finestre con filtro laser sulle porte scorrevoli automatiche consentono all'operatore di vedere il pezzo in misura, mentre interblocchi magnetici codificati, un pulsante di arresto di emergenza frontale, un PLC e relè di sicurezza di livello PLe interrompono il fascio laser e gli assi non appena le porte vengono aperte. Per il normale funzionamento non sono necessari formazione sulla sicurezza laser né occhiali protettivi.
2. Posizionamento automatizzato: preciso, ripetibile, pronto per i cicli
La HKL2 integra un sistema di posizionamento cartesiano a 3 assi (corse X, Y, Z di 450 × 450 × 300 mm) con un'accuratezza di 20 µm. La sonda viene spostata automaticamente da un punto di misura al successivo secondo un ciclo programmato: l'operatore carica un pezzo, preme avvio e al ritorno trova la mappa di spessore completata.
3. Una suite software completa: dalla regolazione del segnale alle mappe di spessore
La HKL2 è fornita con l'Enovasense Suite HKL2, un ambiente applicativo completo che comprende test del segnale, scansione in frequenza, addestramento della calibrazione (rete neurale), misura in un singolo punto, editing dei cicli in G-code ed esecuzione automatica dei cicli. Mappe colore dello spessore, curve e statistiche vengono generate in tempo reale durante il ciclo e tutti i dati vengono esportati in CSV per l'integrazione con MES o SPC.
4. Mappe di spessore in minuti, non in ore
Grazie alla combinazione di assi automatizzati, editor dei cicli e visualizzazione in tempo reale, la HKL2 produce mappe colore 2D dello spessore di un pezzo in pochi minuti: adatta alla caratterizzazione dei processi in R&S, al controllo qualità dei lotti in ingresso o alla sostituzione dei metodi distruttivi sui campioni di produzione.
5. Compatibile con l'intera gamma di utensili ottici Enovasense
La HKL2 accetta tutti gli utensili ottici del catalogo Enovasense — lenti semplici (misura verticale) e utensili a specchio (misura orizzontale all'interno di fori, su pareti laterali, su spallamenti) — e tutti i moduli laser da 1 W a 10 W alle lunghezze d'onda di 445 nm, 980 nm, 1450 nm e 1550 nm. Un cambio utensile automatico opzionale consente di passare da una dimensione dello spot o da una direzione di misura all'altra all'interno di un unico ciclo, senza intervento dell'operatore.
6. Compatta, autonoma e con manutenzione ridotta
Con 1,2 × 0,9 × 0,85 m e 200 kg, la HKL2 trova posto su un banco standard o sul tavolo HKL opzionale. È alimentata da un'unica presa 100–240 V AC, include un proprio PC integrato e il touchscreen e richiede solo la pulizia periodica della lente frontale e dell'area di misura. Non ci sono fluidi, materiali di consumo né preparazioni distruttive dei campioni.
03 — Applicazioni
Dove si utilizza la stazione di controllo HKL2
La HKL2 è la più versatile tra le stazioni di controllo da banco Enovasense. Viene impiegata in numerosi settori ovunque pezzi piani o di moderata complessità richiedano un controllo affidabile e non distruttivo dello spessore dei rivestimenti:
| Automotive | Vernici, zincatura, rivestimenti per dischi freno, rivestimenti anticorrosione, adesivi |
| Aerospaziale | Rivestimenti a barriera termica (TBC), rivestimenti abradibili, strati anodizzati su parti strutturali, bond coat |
| Dispositivi medici | Rivestimenti bioattivi su impianti, rivestimenti polimerici e PVD su strumenti chirurgici |
| Industria in generale | Vernici in polvere, cataforesi (e-coat), adesivi, inchiostri serigrafici, cromatura dura, rivestimenti ceramici |
| Elettronica di consumo | Rivestimenti decorativi su scocche, conformal coating su PCB, stack sottili metallici e polimerici |
| Semiconduttori | Film sottili depositati mediante PVD, CVD, PACVD, serigrafia, sol-gel; stack dielettrici e di incapsulamento, strati epossidici |
04 — Tecnologia
Radiometria fototermica laser integrata in una stazione sicura e automatizzata
La HKL2 integra l'Enovasense Point Sensor in un involucro sicuro e automatizzato. Un fascio laser modulato emesso dal modulo viene trasmesso tramite fibra ottica alla sonda, focalizzato sulla superficie del rivestimento e genera un'onda termica controllata all'interno del rivestimento. Un rivelatore infrarosso nella sonda acquisisce l'onda di calore di ritorno. Lo spessore del rivestimento viene quindi ricavato da questi segnali mediante una calibrazione addestrata su campioni di riferimento.
VIDEO: PRESENTAZIONE DELLA STAZIONE DI CONTROLLO HKL2
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VIDEO: LA HKL2 IN AZIONE
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Perché questa tecnologia: in sintesi
La radiometria fototermica è interamente ottica e termica: nessun contatto con il pezzo e nessun accoppiamento elettrico o magnetico necessario. Il sensore è quindi indifferente alle proprietà magnetiche del substrato, alla rugosità superficiale (entro un ampio intervallo), alla geometria del pezzo e all'ambiente di produzione. All'interno della HKL2, il sensore beneficia di un involucro controllato, di un sistema di posizionamento automatizzato e di un'HMI dedicata, che rendono ogni misura ripetibile e indipendente dall'operatore.
05 — Descrizione generale
La stazione HKL2 in sintesi
La HKL2 è costruita attorno a quattro blocchi funzionali principali: un'HMI di comando touchscreen, una coppia di porte di carico automatizzate a sicurezza laser, un sistema interno di posizionamento della sonda e un quadro elettrico sul lato sinistro della macchina che ospita il controller del sensore e il PC integrato.
Figura 1 — Vista frontale della HKL2 e blocchi funzionali principali
HMI di comando: l'interfaccia operatore
Un touchscreen da 15,6" sul lato frontale della stazione esegue l'Enovasense Suite HKL2 completa. Subito sotto si trovano il pulsante delle porte, una spia di alimentazione, il pulsante di arresto di emergenza e due porte USB per mouse, tastiera o chiavetta USB. Tutte le funzioni della stazione possono essere gestite dal solo touchscreen.
Porte di carico e area di misura
Le porte scorrevoli automatiche aprono un'apertura di 0,55 m × 0,5 m per caricare i pezzi nella stazione. Il fondo dell'area di misura è costituito da una tavola scanalata con sistema di cave a T per il fissaggio dei campioni. Le ampie finestre trasparenti sulle porte sono vetri di protezione laser normalizzati (IEC 60825-1) che bloccano il fascio laser consentendo all'operatore di sorvegliare visivamente la misura.
Sistema di posizionamento della sonda
All'interno della stazione, un sistema di traslazione cartesiano a 3 assi muove la sonda ottica sopra il pezzo caricato. La sonda è fissata all'asse Z e può montare qualsiasi utensile ottico Enovasense, comprese lenti semplici per misure verticali, utensili a specchio a 90° per misure orizzontali e, in opzione, un modulo di rotazione per scansioni angolari.
Quadro elettrico
Il lato sinistro della stazione ospita il quadro elettrico, che contiene il controller del sensore, il modulo laser, l'elettronica degli assi, il PC integrato, il PLC e i relè di sicurezza. Il quadro è protetto da due serrature a chiave che ne impediscono l'apertura da parte di personale non qualificato e comprende l'interruttore generale, le spie di alimentazione, la presa industriale da 220 V e una porta RJ-45 per collegare la stazione a una rete esterna.
06 — Software e flusso di lavoro
L'Enovasense Suite HKL2: dal segnale grezzo alla mappa di spessore
Tutte le funzioni della stazione sono accessibili da un launcher unificato. Il flusso di lavoro tipico per una nuova applicazione rivestimento-substrato si articola in quattro fasi, che vengono poi riutilizzate senza modifiche per ogni successiva misura di produzione:
Figura 2 — Le quattro fasi del flusso di lavoro HKL2
Editor dei cicli: pattern programmabili e autogenerati
L'editor dei cicli offre una console di programmazione con pannello di esecuzione passo-passo, una tabella di stato dei comandi, un visualizzatore 3D del percorso programmato e una tabella delle misure in tempo reale. I pattern più comuni sono generati automaticamente da una semplice finestra di parametri — griglie rettangolari (gridXY), linee (lineXYZ), cerchi (circleXY), pattern polari (polarXY) e griglie a disco completo (diskGridXY) — per cui raramente è necessario scrivere codice a mano.
Visualizzazione in tempo reale: curve e mappe colore
Durante l'esecuzione di un ciclo, ogni misura viene scritta nella tabella delle misure insieme alle coordinate X, Y, Z, alla calibrazione utilizzata e al valore di spessore. La finestra "Quick plot" offre due viste in tempo reale: una curva cronologica dei valori misurati e una mappa colore 2D sul piano XY con campo di spessore, risoluzione e tavolozza colori regolabili. Le statistiche di sintesi (minimo, massimo, media, deviazione standard, picco-valle) sono calcolate in tempo reale.
Archiviazione ed esportazione dei dati
Tutte le misure sono archiviate sul PC integrato come file CSV. Ogni riga contiene data, ora, nome del ciclo, indice di misura, posizione X/Y/Z, calibrazione utilizzata, un commento dell'operatore, i segnali fototermici grezzi e il valore di spessore finale. La cartella di archiviazione e le regole di denominazione dei file sono configurabili nelle impostazioni del launcher, il che semplifica l'integrazione con sistemi MES o SPC tramite una cartella condivisa sulla rete locale.
07 — Specifiche tecniche
Scheda tecnica completa — stazione di controllo HKL2
Parametri di misura principali
| Campo di spessore misurabile | 0,1 – 1000 µm |
| Accuratezza | < 3% dello spessore misurato |
| Durata della misura (1 punto) | 10 – 1000 ms |
| Frequenza di misura | 1 – 100 Hz |
| Lunghezze d'onda laser disponibili | 445 nm, 980 nm, 1450 nm, 1550 nm |
| Potenza ottica laser massima | 150 W (a seconda del riferimento del modulo) |
| Classe laser complessiva della macchina | Classe 1 (IEC 60825-1) |
Ripetibilità tipica
| Campo di spessore |
Ripetibilità RMS (1 punto) |
Processo di trattamento o rivestimento |
|---|---|---|
| 0,1 – 1 µm | ±0,05 µm | PVD, CVD, PACVD, galvanica, serigrafia |
| 1 – 5 µm | ±0,1 µm | PVD, CVD, PACVD, galvanica, anodizzazione, spruzzatura, serigrafia |
| 5 – 50 µm | ±0,5 µm | Anodizzazione, galvanica, zincatura, spruzzatura, serigrafia |
| 50 – 300 µm | ±1 µm | Spruzzatura termica, cold spray, zincatura, spruzzatura |
| 300 – 1000 µm | ±3 µm | Spruzzatura termica, cold spray |
Caratteristiche meccaniche e di carico
| Dimensioni della stazione (L × P × H) | 1,2 m × 0,9 m × 0,85 m |
| Peso della stazione | 200 kg |
| Apertura di carico (L × H) | 0,55 m × 0,5 m |
| Dimensione massima del pezzo (X × Y × Z) | 0,5 m × 0,5 m × 0,4 m |
| Peso massimo del pezzo | 70 kg |
| Automazione degli assi | Cartesiana a 3 assi |
| Corsa degli assi (X × Y × Z) | 0,45 m × 0,45 m × 0,3 m |
| Accuratezza degli assi | 20 µm |
| Fissaggio dei campioni | Tavola scanalata con sistema di cave a T da 10 mm |
| Dimensione dello schermo HMI | Touchscreen da 15,6" |
| Livello di pressione sonora (LpAd) | < 70 dB(A) |
Specifiche elettriche e ambientali
| Tensione di alimentazione | 100 – 240 V AC |
| Frequenza della tensione di alimentazione | 50 – 60 Hz |
| Potenza assorbita | 1 kW |
| Connettore di alimentazione | Spina industriale maschio EU 2P+T 16 A |
| Interfaccia dati | Ethernet RJ-45 — esportazione CSV — compatibile MES / SPC |
| Temperatura di esercizio | da −5 a +40 °C |
| Umidità (esercizio) | dal 30 al 75% |
| Umidità (stoccaggio) | dal 10 al 90% |
Dispositivi di sicurezza
| Classificazione laser complessiva | Classe 1 (IEC 60825-1 — sicura in tutte le condizioni di uso normale) |
| Interblocchi delle porte | Interblocchi magnetici codificati su ogni porta di carico |
| Arresto di emergenza | Arresto di emergenza sul pannello frontale collegato all'interblocco di laser e assi |
| Logica di sicurezza | PLC e relè di sicurezza al massimo livello di sicurezza (PLe) |
| Finestre di sicurezza laser | Vetro con filtro laser normalizzato su ogni porta |
| Quadro elettrico | Due serrature a chiave per limitare l'accesso al personale formato |
| Conformità | CE, Direttiva Macchine 2006/42/CE, EMC 2014/30/UE, RoHS 2011/65/UE, REACH |
Tutti i valori sono tipici. Le prestazioni effettive dipendono dalla combinazione degli elementi scelti (potenza del modulo, utensile ottico, famiglia di rivestimento) e dall'applicazione prevista. Contattate Enovasense per una diagnosi delle prestazioni sui vostri campioni.
08 — Configurazione della stazione
Moduli laser disponibili per la HKL2
Una stazione di controllo HKL2 viene sempre fornita con un Enovasense Point Sensor integrato, configurato con uno dei moduli laser elencati di seguito. La scelta della lunghezza d'onda e della potenza dipende dal materiale del rivestimento e dal campo di spessore da misurare. Il passaggio da una sorgente laser a un'altra su una HKL2 già installata può essere effettuato solo da personale Precitec Optronik/Enovasense, poiché può richiedere la sostituzione delle porte di sicurezza laser.
| Riferimento | Lunghezza d'onda | Potenza max | Impiego tipico |
|---|---|---|---|
| C3-W445P3-T033 | 445 nm | 3 W | Applicazioni che assorbono nel blu — specifici rivestimenti metallici |
| C3-W445P10-T033 | 445 nm | 10 W | Blu ad alta potenza — rivestimenti spessi o poco assorbenti |
| C3-W980P10-T033 | 980 nm | 10 W | Rivestimenti industriali più comuni — metallici, ceramici, spruzzatura termica |
| C3-W1450P1-T033 | 1450 nm | 1 W | Applicazioni che assorbono nello SWIR — polimeri, adesivi |
| C3-W1550P3-T033 | 1550 nm | 3 W | SWIR più sicuro per gli occhi — strati sottili di polimero e vernice |
| C3-W1550P6-T033 | 1550 nm | 6 W | SWIR ad alta potenza, più sicuro per gli occhi, per strati polimerici più spessi |
La potenza massima di una sorgente laser può risultare fino al 30% inferiore al valore nominale. La HKL2 è compatibile anche con la variante T060 di ciascun modulo (C3-WxxxPx-T060) se utilizzata con la sonda T060.
Distanza di misura e dimensione dello spot tipiche — tabella di selezione
La distanza di misura e la dimensione dello spot sul pezzo sono determinate dall'utensile ottico montato sulla sonda. La HKL2 è compatibile con l'intera gamma di utensili Enovasense: lenti semplici (misura verticale), utensili Mirror+Lens (misura orizzontale) e utensili Lens+Mirror (misura all'interno di fori cilindrici stretti).
| Dimensione spot (mm) | Distanza di misura (mm) | Tolleranza (vernice/polimero) | Tolleranza (metallo/ceramica) |
|---|---|---|---|
| 0,3 | 20 | ±2 mm | ±0,5 mm |
| 0,7 | 20 | ±2 mm | ±0,5 mm |
| 2,5 | 20 | ±2 mm | ±0,5 mm |
| 0,8 | 40 | ±4 mm | ±1 mm |
| 2,3 | 40 | ±4 mm | ±1 mm |
| 3,3 | 40 | ±4 mm | ±1 mm |
| 8,3 | 100 | ±10 mm | ±4 mm |
| 11,8 | 150 | ±20 mm | ±10 mm |
Per maggiori dettagli sulle configurazioni del Point Sensor integrato, consultate le pagine del Point Sensor.
09 — Opzioni e accessori
Adattare la HKL2 alla vostra applicazione
Sono disponibili diverse opzioni e accessori complementari per adattare la HKL2 a un'applicazione specifica:
| Riferimento | Opzione / accessorio | Descrizione |
|---|---|---|
| 5105903 | Cambio utensile automatico | Magazzino per diversi utensili ottici magnetici, che consente alla stazione di passare automaticamente da una dimensione dello spot all'altra o dalla misura verticale a quella orizzontale all'interno di un unico ciclo |
| 5105929 | Modulo di rotazione | Modulo di posizionamento angolare installato sulla sonda, utile con gli utensili ottici a specchio per scansionare attorno a un foro o a un albero |
| 5105940 | Tavola rotante per campioni | Tavola rotante automatizzata integrata nella HKL2, per misurare pezzi cilindrici attorno al loro asse |
| 5106481 | Tavolo HKL con cassetto | Basamento dedicato per la HKL2: altezza di lavoro ergonomica e cassetto per utensili e campioni |
| 5104786 | Set di campioni di riferimento ISO 17025 | Set di campioni di calibrazione certificati per la tracciabilità della calibrazione |
| 5105894 | Servizio di manutenzione annuale | Ispezione annuale e manutenzione preventiva della stazione di controllo |
| 5105895 | Pacchetto consegna e installazione | Consegna in loco, installazione meccanica ed elettrica, messa in servizio iniziale e formazione degli operatori |
10 — Posizionamento nella gamma Enovasense
La HKL2 nella famiglia delle stazioni di controllo Enovasense
La HKL2 è la stazione di controllo cartesiana a 3 assi entry-level della gamma Enovasense. È la scelta giusta quando i pezzi da misurare sono piani o hanno geometrie 3D semplici e quando la produttività richiesta è compatibile con un uso in laboratorio o a bordo linea. Per pezzi più complessi o per l'integrazione in linea, Enovasense propone anche stazioni di controllo più grandi:
| Riferimento | Nome | Automazione | Impiego tipico |
|---|---|---|---|
| 5108103 | HKM | Cartesiana a 3 assi | Laboratorio / R&S / banchi di controllo qualità per pezzi piani o semplici di piccole dimensioni |
| 5104906 | HKL2 | Cartesiana a 3 assi | Laboratorio / R&S / banchi di controllo qualità per pezzi piani o semplici di medie dimensioni — questo prodotto |
| 5105512 | HKXL | 3 assi + 1 asse di carico | Controllo al 100% a bordo linea, pezzi di grandi dimensioni come i monoblocchi motore |
| 5105513 | HKXL-IL | In linea, 3 assi + carico | Integrazione in linea completa con trasportatori a monte e a valle |
Non sapete quale stazione sia adatta alla vostra applicazione? Contattate Enovasense descrivendo il vostro rivestimento e substrato, la geometria dei pezzi, il campo di spessore e la produttività richiesta: vi proporremo la combinazione adatta di stazione, modulo laser, sonda e utensile ottico e organizzeremo una diagnosi gratuita delle prestazioni sui vostri campioni.
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