Snabba mätningar: Kontrollhastighet genom automatisering

När de har ett val, väljer professionella tillverkare alltid det som är snabbast. En snabbare processor, enhet eller maskin, om bara avgörande faktorer som pris och noggrannhet är likvärdiga. Utrustningstillverkare vet detta och konkurrensen leder ofta till leverans av nyare produkter med högre prestanda. Det gäller både för mätprodukter och inom andra områden. Men ur användarens perspektiv omfattar hastighet mer än enheter med snabbare datainsamling.

Snabbare mätenheter är en sak men att integrera den i ett enda effektivt system är en annan.

Brian Gudauskas som är nationell applikationsmanager för Hexagon Metrology Inc. betraktar också hastighet som en del av ett system. Hans specialitet är att integrera mätsystem som har automatiska koordinatmätmaskiner av portaltyp, både i avdelningar för kvalitetskontroll och för en produktionslinje.

Global Advantage. Paradoxalt nog är ofta målet med ett CMM-system i en produktionslinje att minska kostnaden för att leverera ökad noggrannhet. För en produktionsprocess som kan vara mindre repeterbar på grund av vad som tillverkas, kan CMM vara värt att överväga. ”Du måste jämföra kostnaden för en relativt billig CMM med vad som kan bli en dyr uppgradering av bearbetningskapaciteten. Om din bearbetningsprocess är tillräckligt kontrollerad för att göra justeringar endast utifrån metrologisk information, och undvika skrot, då kan du spara pengar” säger Brian. Där en sådan process till och med kan möjliggöra bearbetning i nanoskalan, har andra maskiners kapacitet nått sin gräns. En av kunderna använde Leitz Infinity CMM med en mätkapacitet på ca 0,4 mikrometer för att producera detaljer i nanoskalan.

Det är viktigt att möta processkraven med teknik för en optimal hastighet”, menar Brian. ”Ibland kan man dränka folk med data”. Han betonar dessutom att det krävs en snabb CMM för att leverera sådana hastigheter och den ska ha snabb acceleration och retardation när den flyttar proben eller sensorn oavsett hur mycket eller hur lite data som krävs. Den avancerade och mycket exklusiva Leitz PMM-F 700 är kapabel till hastigheter på 650 mm/s och en acceleration på 3 000 mm/s2, medan Brown & Sharpe Global som riktar sig till en större marknad har hastigheter på 866 mm/s och en acceleration på 4 330 mm/s2.

”Koordinatmätmaskiner har stor hastighetskapacitet, särskilt om de kombineras med automatisering, men det finns olika nivåer på den värdekedjan”. En del processer behöver bara placera den första, mittersta och sista produktionsdetaljen i en CMM om de har avancerad bearbetningsförmåga. I andra änden av spektrumet finns CMM-system som är automatiserade i hög grad och används i processer som kräver 100 % kontroll. Industrirobotar som laddar och tömmer en CMM är användbara för små detaljer. Nästa steg i automatiseringen (och ett krav för större detaljer) är ett pallsystem för laddning som matas av ett vändkors. Han påpekar att ett integrationssystem även behöver en flexibel och lättanvänd programvara, som PC-DMIS. En programvara för offlineprogrammering av mätprogram som kan kommunicera med automatiserad utrustning, som robotar.

Ett exempel på ett sådant system levererades till Fulton Industries Inc. (South Bend Indiana) för mätning av differentialhus. Systemet beräknar korrekta mellanlägg för differentialer till tunga terränggående arbetsfordon med fyrhjulsdrift. Med hjälp av två Global Advantage-koordinatmätmaskiner med plockrobotarna Fanuc R2000i för laddning och tömning av delar mäter systemet kritiska objekt på detaljen. Det lagrar informationen i serier tillsammans med detaljen. En etikett skrivs ut med detaljens serienummer, storleken på mellanläggen som krävs för montering av differentialen, bearbetningsverktyg och var på maskinen som maskinen har bearbetats. ”När detaljen monteras, väljs rätt mellanlägg automatiskt genom att scanna den etikett som CMM-systemet skrivit ut. Det var en enda probe med kontakttriggning som användes. ”Många automatiska system använder en enda probetyp eftersom de är ägnade åt en viss process”, fortsätter Brian.

Ur hans perspektiv som integreringstekniker, kan han notera att kontaktprober och prober av scanningstyp fortsätter att dominera installationerna. Laserscanning och videoprobning blir allt vanligare som ytterligare sensoralternativ för vissa slags delar och kontrolluppgifter.

Applikationsteamet på Hexagon har stor erfarenhet av systemintegrering, anpassad programmering och utformning av gränssnitt för automatiska kontrollsystem. Det finns mer information i avsnittet med tjänster.