Mierz szybko: Szybsza kontrola dzięki automatyzacji

Profesjonaliści z sektora produkcyjnego mogąc wybierać, zawsze wskażą szybkość - szybszy procesor, urządzenie lub maszynę, oczywiście, o ile tak ważne czynniki jak cena i dokładność pozostaną niezmienne. Wytwórcy urządzeń świetnie to wiedzą, a presja konkurencji często skutkuje pojawieniem się na rynku nowych, bardziej wydajnych produktów. To zjawisko nie tylko dotyczy świata metrologii, ale również innych sektorów. Jednak - patrząc z perspektywy użytkownika - szybkość to coś więcej niż tylko szybkie urządzenia do gromadzenia danych.

Szybsze maszyny pomiarowe to jedno, a integracja ich w jeden wydajny i uniwersalny system to drugie.

Brian Gudauskas - menedżer aplikacji pracujący w firmie Hexagon Manufacturing Intelligence, również postrzega szybkość jako cały system. Brian Gudauskas specjalizuje się w integracji systemów metrologicznych, które opierają się na współrzędnościowych maszynach pomiarowych typu portalowego. Gudauskas bierze pod uwagę zarówno  potrzeby i wymagania działu kontroli jakości, jak i linii produkcyjnej.

W wielu przypadkach czynnikiem zwiększającym wydajność systemu maszyn CMM przeznaczonego na linie produkcyjne jest  - paradoksalnie - redukcja kosztów. W produkcji elementów, które nie wymagają dużej powtarzalności, warto uważniej przyjrzeć się bardzo wydajnej współrzędnościowej maszynie pomiarowej. "Należy porównać koszt relatywnie taniej maszyny CMM z tym, co może okazać się drogim udoskonaleniem jej wydajności. Jeśli Twój proces obróbki jest w sposób wystarczający kontrolowany, by móc przeprowadzić modyfikację maszyny jedynie na podstawie informacji metrologicznych i uniknąć produkcji elementów wybrakowanych, wówczas możesz oszczędzić pieniądze" - mówi Gudauskas. Taki proces może nawet być stosowany przy bardzo precyzyjnej obróbce, gdzie dzisiejsza zdolność obróbcza znajduje się na  krawędzi prawdopodobieństwa. Jeden z klientów Gudauskasa stosował współrzędnościową maszynę pomiarową  Leitz Infinity, której możliwości pomiarowe wynosiły około 0,4 mikrona. Dzięki niej mógł kontrolować w sposób automatyczny proces produkcji ultra dokładnych części.

Jak twierdzi Gudauskas, aby uzyskać optymalną szybkość, ważne jest odpowiednie połączenie potrzeb procesu produkcyjnego z technologią. "Czasami możesz przeciążyć ludzi danymi" - mówi Gudauskas. Podkreśla również, że szybkość wymaga błyskawicznych współrzędnościowych maszyn pomiarowych - z wysokim wskaźnikiem przyspieszenia/zatrzymania, aby móc poruszać sondą lub sensorem, bez względu na to jak dużo i jak wielkie dane są potrzebne. Na przykład bardzo nowoczesna maszyna Leitz PMM-F 700 może osiągnąć prędkość pomiarową 650 mm/sek. z przyspieszeniem  3000 mm/s2, natomiast   Global 866 mm/s z przyspieszeniem 4330mm/s2.

"Współrzędnościowe maszyny pomiarowe są szybkie, szczególnie w połączeniu z automatycznymi rozwiązaniami, jednak są różne poziomy w łańcuchu wartości" - dodaje Gudauskas. Pewne procesy wymagają jedynie pomiarów pierwszej, środkowej i ostatniej części za pomocą maszyny CMM, jeśli ich proces obróbki jest bardzo wydajny. Zupełnie odwrotnie jest w przypadku wysoce zautomatyzowanych systemów CMM dla procesów produkcyjnych, które wymagają 100% kontroli. Roboty przemysłowe ładujące i wyładowujące elementy na maszynę CMM są użyteczne dla małych części. Następnym etapem automatyzacji (i wymogiem dla elementów o większych gabarytach) jest system załadunku palet napędzany bramką obrotową. Przeprowadzając integrację systemu - jak twierdzi Brian Gudauskas - należy pamiętać, aby posiadał on elastyczne, łatwe w użyciu oprogramowanie umożliwiające tworzenie programów pomiarowych w trybie offline, a także "mówiące" do automatycznych urządzeń, jak np. roboty. Takim oprogramowaniem może być PC-DMIS.

Jeden z takich systemów został dostarczony do firmy Fulton Industries Inc. (South Bend w stanie Indiana) w celu realizacji różnorodnych zadań pomiarowych. System oblicza odpowiednie wymiary podkładek do optymalnego przeprowadzenia różnego rodzaju montażu w ciężkich pojazdach terenowych z napędem 4x4. Wykorzystując dwie współrzędnościowe maszyny pomiarowe Global Advantage z robotami Fanuc R2000i typu „podnieś i połóż” (pick and place) do ładowania/wyładowania elementów, system mierzy najważniejsze cechy na części. Gromadzi uszeregowane informacje wraz z daną częścią. Drukowana jest etykieta zawierająca numer seryjny elementu, rozmiary podkładek koniecznych do montażu, obrabiarkę oraz przestrzeń na maszynie, gdzie część była przetwarzana. Gdy element jest montowany, skanując etykietę wydrukowaną przez system CMM, możliwy jest automatyczny wybór podkładki we właściwym rozmiarze. Zastosowano pojedynczą sondę stykową. "Wiele zautomatyzowanych systemów wykorzystuje jednego rodzaju sondę, ponieważ są one przeznaczone do danego procesu" - mówi Gudauskas.

Z perspektywy integratora systemów zauważa, że w większości instalacji najczęściej stosowane są sondy stykowe i skanujące sondy analogowe. Jako dodatkowa sonda dla pewnego rodzaju części i zadań pomiarowych najczęściej wybierana jest sonda wideo i skaner laserowy.

Zespół ds. zastosowań inżynieryjnych firmy Hexagon Manufacturing Intelligence posiada wieloletnie doświadczenie w integracji systemów, programowaniu dostosowanego do potrzeb klienta oraz projektowaniu interfejsów użytkownika dla zautomatyzowanych systemów pomiarowych. Więcej informacji znajdziesz w zakładce o świadczonych usługach.