In the field of electromagnetic flow meters, the market requires an increase of the production volumes for high-precision instruments. However, the technical solutions currently employed in the construction of these instruments imply various problems, limiting large-scale production, such as a more complex and time-consuming assembly process. This work intends to optimise the production process of the electromagnetic circuit of a high-precision flow sensor produced by Euromag International. The main criticalities concern the assembly phase and have been identified in the assembly of the magnetic yoke and its interaction with the assembly of other components. Moreover, various processes regarding the yoke and the field coils are done manually, thus diminishing the assembly accuracy. Thus, this work aims at finding technical solutions to improve the speed, precision and repeatability of the assembly process. Some of the components have been redesigned adapting the Design-for-Assembly guidelines to the considered product. The modifications have been validated through the production of prototypes, using also additive manufacturing technologies, and through a comparison of their assembly times and benchmark performances with the design currently in production. The solution adopts threaded studs onto which the magnetic yoke is secured at the end of the assembly process. Thanks to the achieved results, the company approved further development of this solution through a limited production run and an electromagnetic optimization.
Nell’ambito dei misuratori elettromagnetici di portata per fluidi, le esigenze di mercato richiedono un aumento dei volumi produttivi di strumenti ad alta precisione. Tuttavia, le soluzioni tecniche attualmente impiegate per realizzare questi strumenti comportano vari problemi che ne limitano la produzione su larga scala, come ad esempio un assemblaggio più complesso e lento. Il presente lavoro si propone di ottimizzare il processo produttivo del circuito elettromagnetico di un sensore di portata ad alte prestazioni prodotto dall’azienda Euromag International. Le principali criticità, in questo caso, riguardano la fase di assemblaggio e sono state identificate nel montaggio del giogo magnetico e nella sua interazione con l’assemblaggio degli altri componenti. Inoltre, la manualità dei processi relativi al giogo ed alle bobine di eccitazione diminuisce la precisione del montaggio. Con questo lavoro si ha quindi come obiettivo l’individuazione di soluzioni tecniche che migliorino il processo di assemblaggio rendendolo più rapido, preciso e ripetibile. I componenti chiave del sensore sono stati riprogettati adattando al prodotto le linee guida del Design for Assembly. La validazione delle modifiche è stata eseguita realizzando dei prototipi, utilizzando anche il processo di fabbricazione additiva, e comparandone i tempi di assemblaggio e le prestazioni di misura con il prodotto di partenza. La soluzione sviluppata è caratterizzata dall’adozione di prigionieri filettati per fissare il giogo al sensore come ultimo step del processo di assemblaggio. I risultati ottenuti hanno spinto l’azienda a promuovere la soluzione e a proseguirne lo sviluppo, puntando alla realizzazione di una pre-serie e ad un’ottimizzazione elettromagnetica.
Ottimizzazione del processo produttivo del circuito elettromagnetico di sensori di portata ad alte prestazioni
ORTOLANI, FEDERICO
2023/2024
Abstract
In the field of electromagnetic flow meters, the market requires an increase of the production volumes for high-precision instruments. However, the technical solutions currently employed in the construction of these instruments imply various problems, limiting large-scale production, such as a more complex and time-consuming assembly process. This work intends to optimise the production process of the electromagnetic circuit of a high-precision flow sensor produced by Euromag International. The main criticalities concern the assembly phase and have been identified in the assembly of the magnetic yoke and its interaction with the assembly of other components. Moreover, various processes regarding the yoke and the field coils are done manually, thus diminishing the assembly accuracy. Thus, this work aims at finding technical solutions to improve the speed, precision and repeatability of the assembly process. Some of the components have been redesigned adapting the Design-for-Assembly guidelines to the considered product. The modifications have been validated through the production of prototypes, using also additive manufacturing technologies, and through a comparison of their assembly times and benchmark performances with the design currently in production. The solution adopts threaded studs onto which the magnetic yoke is secured at the end of the assembly process. Thanks to the achieved results, the company approved further development of this solution through a limited production run and an electromagnetic optimization.File | Dimensione | Formato | |
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https://hdl.handle.net/20.500.12608/66584