Změřte to rychle: Zrychlení kontroly prostřednictvím automatizace

Když si mohou vybrat, profesionálové z oblasti výroby vždy zvolí rychlejší možnost – rychlejší procesor, zařízení nebo stroj – za předpokladu, že klíčové faktory jako cena a přesnost zůstanou konstantní. Výrobci zařízení to vědí a konkurenční tlaky často vyústí v uvedení novějších produktů s vyšší úrovní výkonu. Platí to pro metrologické produkty stejně jako pro každé jiné. Nicméně z pohledu uživatele znamená rychlost něco víc než rychle fungující zařízení.

Rychle měřící zařízení jsou jedna věc, jejich integrace do systému věc druhá.

Brian Gudauskas, national applications manager ve společnosti Hexagon Metrology Inc., se rovněž dívá na rychlost z pohledu celého systému. Jeho specialitou je integrace metrologických systémů zahrnujících automatické portálové SMS jak do oddělení kontroly kvality, tak do výrobních linek.

globální výhodaV mnoha případech je pohnutkou k instalaci systému SMS do linky paradoxně snížení nákladů za účelem zvýšení přesnosti. Ve výrobním procesu, jehož produkce je méně opakovatelná, si vysoce výkonný SMS zaslouží ještě další pohled. „Musíte porovnat cenu relativně drahého SMS s tím, kolik může stát nákladný upgrade strojního zařízení. Pokud je váš obráběcí proces dostatečně regulovatelný, aby byl možné provádět úpravy pouze na základě naměřených informací – a zabránit zmetkům – obvykle ušetříte peníze,“ říká Gudauskas. Takový proces může dokonce umožnit obrábění na nano úrovni, zatímco dnešní možnosti obrábění jsou prakticky na samé hranici možného. Jeden z jeho zákazníků používal SMS Leitz Infinity s měřicí tolerancí okolo 0,4 mikronu k výrobě dílů na nano úrovni.

Podle Gudauskase je důležité sladit potřeby procesu s technologií pro dosažení optimální rychlosti. „Někdy můžete lidi zahltit daty.“ Rovněž zdůrazňuje, že k zajištění rychlosti je nezbytný rychlý SMS - s vysokým zrychlením a zpomalením - který přemisťuje sondu nebo snímač bez ohledu na to, jaký objem dat je zapotřebí. Například špičkový stroj Leitz PMM-F 700 poskytuje rychlost 650 mm/s se zrychlením 3000 mm/s2, zatímco Brown & Sharpe Global pro masovější trh poskytuje rychlost 866 mm/s a zrychlení 4330 mm/2.

„SMS jsou schopné pracovat rychle, zvláště v kombinaci s automatizací, ale v tomto řetězci hodnot najdeme různé úrovně.“ V případě vysoce kvalitního obráběcího procesu někdy stačí vložit do SMS jen první, prostřední a poslední vyrobený díl. Na druhém konci spektra se nachází vysoce automatizované systémy SMS pro procesy vyžadující kontrolu 100 % výrobků. Průmyslové roboty pro vkládání a vykládání dílů do SMS jsou užitečné pro malé díly. Dalším krokem automatizace (a nutností pro větší díly) je turniketový paletový nakládací systém. A poukazuje na to, že k završení systému integrace je zapotřebí flexibilní, snadno použitelný software pro offline programování měřicích programů, který umí komunikovat s automatizačním vybavením, například roboty, tedy třeba PC-DMIS.

Jeden příklad takového systému byl dodán společnosti Fulton Industries Inc. (South Bend Indiana) pro měření skříní diferenciálu. Systém vypočítá správné podložky pro optimální funkci sestavy diferenciálu používané v těžké technice 4x4 off-road. S pomocí dvou SMS Global Advantage a robotů Fanuc R2000i pro vkládání a vykládání dílů měří systém kritické parametry dílu. Serializované informace ukládá společně s dílem. Vytiskne se štítek obsahující sériové číslo dílu, velkosti podložek potřebných k sestavení diferenciálu, obráběcí stroj a blok stroje, ve kterém byl díl zpracován. „Po sestavení dílu se automaticky vyberou správné podložky naskenováním štítku vytištěného systémem SMS. Byla použita jedna dotyková spínací sonda. „Mnohé automatizační systémy používají jeden typ sondy, protože jsou specializované na určitý proces,“ říká Gudauskas.

Ze svého pohledu integrátora poznamenává, že dotykové sondy a analogové skenovací hlavy nadále dominují podobným instalacím. Pro určité typy dílů a úlohy kontroly jsou další volbou také laserové skenery a 3D optické skenery.

Skupina aplikačního inženýrství Hexagon Metrology má hluboké zkušenosti se systémovou integrací, vlastním programováním a návrhem uživatelských rozhraní pro automatizované systémy kontroly. Další informace najdete v sekci služeb.