Process fault detection and optimal operating point identification of a controllable wire feeding system

The objective of this work is to performance an analysis of the production industrial wire feeding system and assess its production quality and optimal operating point. The work of this thesis was conducted during an internship at SACMA, a company that produces machines for the automatic manufacturing of fasteners. The objective was to analyze and perform a fault-detection on a procedure called the deforming press using a device which controllably supplies a metal wire feeding system to the automatic fastener making machines . Deforming press is a procedure in which work piece, a sample from a metal wire, is delivered to the machines from a metal wire coil. In this procedure, pieces of metal wire, cut from the wound wire coil, are deformed in different processing operations, so as to provide a finished shaped work piece to the automatic fastener making machines. The device consists of a lever, a connecting rod, a plug-in and brake mechanism that precisely feeds the cut wire piece to press. Two main methods were used for the analysis of the wire feeding system optimal operating point which depend mainly feeding time. Firstly, we simulate the procedure under ideal conditions using a software model of the system. We compared the expected theoretical values of feeding time obtained from the model with the actual values from experimental tests on the machine. Moreover, an experimental fault detection test was implemented on the machine to detect common problems in wire feeding systems such as cutting fire problems, deforming press heater problems and problems with the driver of the roller.

L’obiettivo di questo lavoro di tesi e’quello di analizzare un sistema di alimentazione di filo al fine di valutare la qualita’ del prodotto finito e il punto di funzionamento ottimale del sistema stesso. Il lavoro di tesi e’ stato condotto durante un tirocinio presso SACMA, un’azienda che produce macchinari per la creazione di viti. L’obiettivo e’stato quello di analizzare ed eseguire un test di rilevamento guasti sul dispositivo che si occupa di rifornire il sistema di alimentazione di filo di una di queste macchine. Il dispositivo e’ formato da una leva, una biella, un alimentatore ed un dispositivo frenante che fornisce in maniera precisa i pezzi di filo alla pressa. Durante il processo di creazione delle viti, i pezzi di filo metallico vengono inviati alle macchine mediante una bobina. Una particolare pressa si occupa di deformare piu’ volte i pezzi tagliati al fine di ottenere la forma finale. Due metodi principali sono stati usati per valutare il punto di funzionamento ottimale del sistema, il quale dipende principalmente dal tempo necessario per tagliare i pezzi di filo e fornirli alla pressa. In primo luogo, abbiamo simulato le procedure in condizioni ideali usando il modello software del sistema. Abbiamo comparato i valori attesi del tempo di alimentazione ottenuti tramite questo modello, con i valori rilevati tramite test sperimentali sulla macchina. Succesivamente e’ stato eseguito un test per l’individuazione dei guasti al fine di rilevare problematiche comuni, come ad esempio problemi legati al taglio a caldo dei fili o imputabili al riscaldatore della pressa o al driver del rullo.