Snelle metingen: inspectiesnelheid door automatisering

Voor de keuze gesteld zullen productieprofessionals altijd kiezen voor sneller: een snellere processor, een sneller apparaat of een snellere machine, zo lang cruciale factoren zoals prijs en nauwkeurigheid maar constant blijven. Fabrikanten van apparatuur weten dat en druk van de concurrentie resulteert vaak in nieuwere producten met hogere prestaties. Dat geldt ook voor metrologische producten. Voor de gebruiker is snelheid echter meer dan alleen snelle meettoestellen.

Snelle meettoestellen zijn één ding, ze allemaal integreren tot een geschikt systeem is iets anders.

Brian Gudauskas, National Applications Manager bij Hexagon Metrology Inc. kijkt ook naar de snelheid van het volledige systeem. Zijn specialisatie is de integratie van metrologische systemen met automatische CMM's van het brugtype, zowel voor kwaliteitsafdelingen als voor integratie in het productieproces.

In veel gevallen is de stimulans voor een geïntegreerd CMM-systeem paradoxaal genoeg het verlagen van de kosten voor meer nauwkeurigheid. Voor een productieproces dat mogelijk minder reproduceerbaar is in wat het produceert, verdient een zeer capabele CMM nog een kans. "Je moet de kosten vergelijken van een relatief goedkope CMM met wat mogelijk een dure upgrade is van de mogelijkheden van uw machines. Als uw bewerkingsproces voldoende onder controle is om aanpassingen te maken op basis van enkel metrologische informatie en om weggooien te voorkomen, kun je doorgaans geld besparen," zegt Gudauskas. Een dergelijk proces kan zelfs bewerking op nanoschaal mogelijk maken, waarbij de huidige bewerkingsmogelijkheden op het randje zitten van wat mogelijk is. Eén van zijn klanten gebruikte een Leitz Infinity CMM met een meetnauwkeurigheid van ongeveer 0,4 microns voor de productie van onderdelen op nanoschaal.

Het matchen van de procesbehoeften met technologie voor de optimale snelheid is belangrijk volgens Gudauskas. "Je kunt mensen soms overstelpen met data." Hij benadrukt tevens dat om hoge snelheden te bereiken ook een snelle CMM nodig is met hoge versnelling en afremming voor het bewegen van de taster of sensor ongeacht hoe veel of hoe weinig data nodig zijn. Zo is de zeer dure Leitz PMM-F 700 geschikt voor een snelheid van 650 mm/s met een versnelling van 3000 mm/s2, terwijl de meer op het middensegment gerichte Brown & Sharpe Global een snelheid heeft van 866 mm/s en een versnelling van 4330 mm/s2.

"CMM's kunnen snel zijn, vooral in combinatie met automatisering, maar er zijn verschillende niveaus binnen die waardeketen." Bij sommige processen hoeft alleen het eerste, middelste en laatste productiestuk op een CMM gelegd worden bij een zeer geschikt bewerkingsproces. Aan het andere eind van het spectrum liggen zeer geautomatiseerde CMM-systemen voor processen waarbij 100% inspectie vereist is. Industriële robots zijn handig om kleine onderdelen op de CMM te plaatsen en weer te verwijderen. De volgende stap voor automatisering (en een vereiste voor grotere onderdelen) is een palletlaadstation met tourniquet. Om het integratiesysteem af te ronden wijst hij op de behoefte aan flexibele, gemakkelijk te gebruiken software voor offline programmering van meetprogramma's die ook kan "praten" met automatiseringsapparatuur zoals robots. Een voorbeeld van zulke software is PC-DMIS.

Eén zo'n systeem werd geleverd aan Fulton Industries Inc. (South Bend, Indiana in de VS) voor het meten van differentieelbehuizingen. Het systeem berekent de juiste opvulstukken voor optimale prestaties van een differentieel dat gebruikt wordt in een zwaar offroad voertuig met vierwielaandrijving. Met twee Global Advantage CMM's met Fanuc R2000i-laadrobots voor het plaatsen en verwijderen van onderdelen, meet het systeem essentiële kenmerken van het onderdeel. Het slaat de geserialiseerde informatie op samen met het onderdeel. Er wordt een label afgedrukt met het serienummer van het onderdeel, de grootte van de vulstukken die nodig zijn voor de montage van het differentieel, het machinegereedschap en de kubus op de machine waarop het onderdeel verwerkt is. "Als het onderdeel geassembleerd wordt, worden de juiste vulstukken automatisch gekozen door het label te scannen dat door het CMM-systeem afgedrukt is. Er is één schakelende taster gebruikt. "Bij veel geautomatiseerde systemen wordt één tastertype gebruikt aangezien ze speciaal voor een bepaald proces zijn," zegt Gudauskas.

Vanuit zijn perspectief als integrator merkt hij op dat tasters en analoge scansondes de meeste installaties blijven domineren. Laserscanners en videosondes beginnen ook op te komen als aanvullende sensoropties voor bepaalde types onderdelen en inspectietaken.

De groep Application Engineers van Hexagon Metrology heeft verregaande ervaring met systeemintegratie, aangepaste programmering en het ontwerpen van gebruikersinterfaces voor geautomatiseerde inspectiesystemen. Ga voor meer informatie naar het gedeelte over onze diensten.