Измеряйте быстрее: скорость измерений при автоматизации

Делая свой выбор, производители обычно всегда выбирают быстродействие -- более быстрые процессоры, устройства или машины -- если другие важные факторы, такие как цена и точность, остаются неизменными. Изготовители оборудования знают это; конкурентная борьба зачастую приводит к появлению новых изделий с новым уровнем производительности. Это справедливо для метрологических продуктов так же, как и для любых других. Тем не менее, скорость заключается не только в более быстрых устройствах сбора данных, если посмотреть на это глазами пользователя.

Более быстрые измерительные устройства -- это одно, а объединение их в более производительную систему -- совсем другое.

Бриан Гудаускас (Brian Gudauskas), руководитель национального центра в Hexagon Metrology Inc., также рассматривает скорость как целую систему. Он специализируется в интеграции метрологических систем, использующих автоматические КИМ мостового типа как для отделов проверки качества, так и для контроля производства.

Глобальные преимущества. В большинстве случаев основной движущей силой внедрения встроенных систем КИМ, как ни странно, является сокращение затрат и обеспечение повышенной точности. В производственных процессах, которые имеют меньшую воспроизводимость результатов измерения, высокопроизводительные КИМ заслуживают дополнительного взгляда. "Вам необходимо сравнить стоимость недорогих КИМ с тем, что может оказаться дорогим обновлением обрабатывающего станка. Если процесс контролируется достаточно хорошо, позволяя проводить регулировки на базе метрологической информации -- и избежать образования брака -- вы, как правило, можете сэкономить", сказал Гудаускас. Такой процесс может даже позволить выполнять нано-обработку, где возможности современных станков находятся на самом краю возможного. Один из его клиентов использует для производства нано-деталей КИМ Leitz Infinity с измерительными возможностями около 0,4 микрон.

Согласно Гудаускасу, для достижения оптимальной скорости важно соответствие потребностей процесса и технологии.  "В какой-то момент человека можно перегрузить информацией". Он также подчеркивает, что получение скорости требует использования быстрых КИМ - с высокими скоростями ускорения и торможения -- для перемещения датчика, независимо от того, много или мало данных требуется получить. Например, сверхсовременная машина Leitz PMM-F 700 способна измерять со скоростью 650 мм/с, с ускорением 3000 мм в секунду за секунду, а наиболее распространенная машина Brown & Sharpe Global имеет скорость 866 мм/с и ускорение 4330 мм/с2.

"КИМ способны работать на высоких скоростях, будучи автоматизированными, но в этой цепочке создания стоимости имеются различные уровни". Для некоторых процессов необходимо измерить на КИМ только первую, среднюю и последнюю деталь, если этот процесс очень высокоэффективный. На другом конце спектра находятся высокоавтоматизированные системы КИМ для процессов, требующих 100%-го контроля. Для малых деталей полезно использовать промышленных роботов, загружающих и выгружающих эти детали из КИМ. Следующим шагом автоматизации (и требованием для более крупных деталей) является система загрузки поддонов, подаваемых поворотным приемным устройством. Завершая разговор о системной интеграции, он указывает на необходимость наличия гибкого, простого в использовании программного обеспечения, например, PC-DMIS, для автономной разработки программ измерения, которые также будут использоваться для "общения" с автоматическим оборудованием, таким как роботы.

Один пример такой системы был представлен в Fulton Industries Inc. (South Bend Indiana) для измерения картеров дифференциалов. Система рассчитывает соответствующие калибровочные прокладки для оптимальной работы узла дифференциала, используемого в производстве полноприводных тяжелых транспортных средств. Используя две КИМ Global Advantage с роботом Fanuc R2000i для загрузки и разгрузки деталей, система измеряет критические параметры детали. Она хранит централизованную информацию вместе с деталью. Отпечатывается бирка с указанием серийного номера детали, требуемых размеров прокладок для сборки дифференциала, номер инструмента и номер ячейки станка, где деталь проходила обработку. "Когда деталь подается на сборку, прокладки требуемого размера будут выбираться автоматически, путем сканирования бирки, отпечатанной системой КИМ. Использовался один контактный датчик. "Множество автоматических систем используют датчики одного типа, поскольку они предназначены для работы с определенным процессом", сказал Гудаускас.

С его точки зрения как интегратора, он отмечает, что контактные датчики и датчики аналогового сканирования продолжают доминировать в большинстве установок. Лазерные линейные сканеры и видеодатчики также стоят особняком как дополнительный выбор для определенных типов деталей и задач проверки.

Группа разработки приложений Hexagon Metrology имеет богатый опыт интеграции систем, создания специализированных программ и разработки пользовательских интерфейсов для автоматизированных систем проверки. Найдите дополнительные сведения в разделе описания услуг.