Témata
Reklama

Měřicí technika se stává součástí výrobních strojů

Vzhledem k tomu, že jednou z aktivit České metrologické společnosti, z. s., je mimo jiné také sledování prezentace aktuálních metrologických novinek, trendů vývoje a zastoupení metrologie na veletrzích pořádaných v České republice i v zahraničí, navštívili jsme mimo jiné veletrh Toolex 2017, který se již po desáté konal v polském městě Sosnowiec na třetím největším výstavišti v Polsku – Expo Silesia.

Veletrh Toolex je na tomto výstavišti pořádán od samého počátku jeho existence. Je zaměřen na obráběcí stroje, nástroje a technologie zpracování. Loňský ročník proběhl mezi 3. a 5. říjnem na ploše dvou výstavních hal. Součástí bylo i deset přednášek a konzultací v rámci souběžně probíhajícího semináře. Vedle polských výrobců se představilo 418 vystavovatelů z asi 18 zemí uvedených ve výstavním katalogu, kteří představili více než 600 značek. Prestiž veletrhu zajišťoval čestný patronát polského Ministerstva rozvoje, řada patronů oborových institucí, univerzit a médií.

Reklama
Reklama

Pravidla pro kalibraci měřicích přístrojů

Součástí veletrhu byla i řada souběžných akcí, seminářů a konzultací různých témat, z nichž z pohledu zajištění přesnosti měření zvláště zaujala průběžná konzultace o pravidlech pro kalibraci měřicích přístrojů organizovaná firmou Zakłady Badań i Atestacji „Zetom“ im. Prof. F. Stauba Katowice, Sp. z o. o. Toto téma je blízké i snaze ÚNMZ a ČMS o vytvoření návodů pro dílenské prostředí v oblasti správného a jednotného provozního měření. Jedná se o metodiky provozního měření, jež jsou dostupné zdarma na webu ČMS a které vznikají průběžně v rámci Programu rozvoje metrologie ÚNMZ.

Měřicí technika jako součást výrobních zařízení

Měřicí technika se na tomto veletrhu představovala převážně jako integrovaná součást výrobních a kontrolních zařízení, velmi často spojená se softwarovým vybavením zajišťujícím automatickou kontrolu výrobku a vyhodnocení procesů. Samostatná měřidla zde byla zastoupena jen výjimečně. Jako příklad mohou posloužit délková měřidla britské firmy Starrett, prezentované na veletrhu autorizovaným zastoupením pro Polsko – firmou Baxar, nebo u nás dobře známé firmy Mahr. Tato měřidla jsou pochopitelně vybavena softwarem umožňujícím samostatné vyhodnocení měření nebo komunikaci s rozsáhlejšími výrobními a kontrolními celky.

Trendem současné nabídky servisních služeb je kalibrace měřicí techniky instalované na výrobním a kontrolním zařízení. Nabídka kalibračních služeb je důležitá hlavně z toho důvodu, že pro běžná kalibrační pracoviště je mnohdy velmi obtížné takovéto kalibrace realizovat.

Lze tedy říci, že veletrh Toolex potvrdil světové trendy v oblasti přesné a opakovatelné výroby, kontroly kvality a její dokumentace, a to s vysokým využitím měřicích prvků integrovaných do výrobních a kontrolních zařízení, které zároveň umožňují automatické vyhodnocování naměřených dat. Nabídky kalibračních služeb přímo výrobci jsou běžnou součástí servisu a pozitivní je, že tyto kalibrace mají velmi často oporu v akreditovaných kalibračních postupech.

Trhačka FMS 1000 od firmy Starrett

Trendy a požadavky na metrologii technologických procesů

Jaké jsou tedy základní trendy a požadavky na metrologii technologických procesů? Začneme-li od nezákladnějších metrologických prvků – měřidel jednotlivých fyzikálních a technických veličin, či skupin veličin –, je zřejmé, že dnes již i při jednoduchých technologických postupech využívají producenti téměř výhradně měřidla digitalizovaná. Mezi jejich základní výhody patří jednodušší obsluha, snadné odečítání naměřených hodnot, a hlavně možnost připojení měřidla k vyhodnocovacímu softwaru, který tím, že zpracuje naměřená data, velice urychluje kontrolu, usnadňuje komunikaci s rozsáhlejšími výrobními a kontrolními celky a současně umožňuje technologovi, případně konstruktérovi nebo přímo stroji poskytovat informace k řízení technologického procesu a jeho průběžnému zlepšování.

Nevýhodou někdy bývá to, že digitální měřidlo umožňuje odečet hodnot například u posuvky v setinách anebo také v tisícinách milimetru. Pokud obsluha tyto hodnoty bere příliš „vážně“, může dojít k nedorozuměním, protože i ta nejkvalitnější současná konstrukce posuvky má hraniční spolehlivost odečtu v oblasti cca 0,02 mm. To platí také pro jiná měřidla s přihlédnutím na jejich využití (mikrometry, úchylkoměry, teploměry, měřidla elektrických veličin apod.). Zde je nezbytné všechny pracovníky pravidelně proškolovat – i o této skutečnosti se na doprovodných seminářích hovořilo.

Profilprojektor HD 400 značky Starrett

Základní měřidla a jejich možnosti

Z těch několika málo firem, které na veletrhu základní měřidla předváděly, to byly například výše zmíněné firmy Starrett (zastoupená společností Baxar) nebo Mahr. Kromě základních posuvek a mikrometrů zde byly také prezentovány výškoměry, indikátory, žulové příměrné desky, přesné Webberovy měřicí bloky, laserová měřidla, optické profilprojektory, trhací stroje apod.

Právě tyto dva posledně jmenované měřicí či zkušební stroje jsou, dalo by se říci, přechodným stavem mezi základními měřidly s možností připojení k vyhodnocovacím prvkům a komplexními měřidly a vyhodnocovací IT technikou integrovanou přímo do technologie. Charakteristické pro ně je, že umožňují nejen podat základní informace a data z konkrétního jednotlivého měření, ale zároveň umějí vyhodnotit celé série měření, porovnat libovolná měření z minulosti, jakož i měření získaná na jiných místech jinými kompatibilními stroji, a následně nabídnout určitá řešení, jakož i výstup z připojené výpočetní techniky.

Kalibrace měřicích systémů výrobních strojů

Jak už bylo zmíněno, současným vrcholným trendem je zabudování celých měřicích řetězců a výpočetní techniky přímo do výrobních agregátů. To umožňuje vysoké zvýšení přesnosti a opakovatelnosti výroby, zvýšení produktivity práce, možná i snížení počtu obsluhujících osob. Na druhé straně tato výroba vyžaduje vysoce kvalifikovanou obsluhu a servis. Jak už bylo výše zmíněno, ani toho se nabídka veletrhu Toolex 2017 ve svých seminářích nezříkala.

Některé ze seminářů uváděly možnosti kalibrace měřidel, měřicích systémů a celých strojů v rámci firemního servisu. Tato nabídka se vyskytuje už dlouho, ale zde již bylo patrné, že jde o metrologicky velmi odbornou a kvalifikovanou službu, která je navíc často poskytována jako služba akreditovaná. Akreditace dává metrologickým výkonům patřičnou důvěryhodnost a možnost se na poskytnuté kalibrace více spolehnout. Nabídka je o to zajímavější, že běžné kalibrační laboratoře, byť rovněž akreditované, mnohdy nemají k dispozici vhodné kalibrační postupy. Akreditace se, jak známo, vztahuje ke konkrétním kalibračním postupům, a to umožňuje výrobci daného výrobního zařízení vypracovat speciální postup vztahující se na daný výrobek. Takový postup se nevyplatí akreditovat běžné kalibrační laboratoři, protože dané zařízení se v jejím okolí vyskytuje jen v jednotlivých exemplářích nebo jejich malém množství. Nabídka kalibrace jako součást výrobního servisu je proto také levnější.

Pohled na výstavní plochy veletrhu Toolex 2017 na Expo Silesia Sosnowiec

Trendy ve vývoji měřicí techniky a jejich dopady

Opusťme však nyní sosnowiecký veletrh a pokusme se jen trochu se zamyslet nad možnými dopady takto nastoupeného trendu v metrologii. Zdá se, že to, co jsem popsal, nemůže mít vůbec žádné důsledky na běžný život občana. Leč přesto. Vím, že technik má sklon k technokratickému uvažování a řeší zadané úkoly, ale v dnešní době mu často unikají nejširší souvislosti, zvláště pak ekologické, sociální a etické dopady. Tento problém mají nejen mnohé technické, ale i čistě ekonomické mozky. Příklady si uveďte podle svého uvážení.

V rámci konference pořádané ČMS ve spolupráci se Škodou Auto, a. s., Mladá Boleslav, se uvedený trend projevil na příkladu automobilů. Auto je možné považovat také za výrobní prostředek nebo zařízení. Před dvěma lety, kdy začaly přípravné práce na konferenci, se v mnoha směrech skloňovala elektromobilita a jen okrajově se mluvilo o možnostech náhrady řidiče systémem autopilotáže vozů. Uplynuly dva roky a v televizi vidíme první auta či autobusy bez řidičů, spoléhající se na bezchybnou práci měřicí techniky ovládající kompletně provoz vlastního vozu i okolí. V České republice už vzniká zkušební polygon firmy BMV, kde se taková vozidla budou zkoušet.

Mnoho skoků ve vývoji techniky už způsobilo nejrůznější ekologické, ekonomické i sociální problémy. Zde se velmi nenápadně blížíme k takovému přelomu, který v nedaleké době nepochybně nahradí ve světě statisíce či miliony profesionálních řidičů autopiloty, a tím je vlastně připraví o práci. Stejně tak v oblasti kolejové dopravy. Ale i ve výrobní sféře poklesne zájem o nekvalifikovanou nebo nízko kvalifikovanou skupinu lidí v sériové produkci. Nebude se to týkat malého množství obyvatel světa. Co tím chci naznačit? Jen to, že odpovědní lidé by měli sledovat trendy vývoje nejen techniky, zvažovat jejich dopady na společnost, ale hlavně mít i vizi, jak tyto problémy řešit. Technici mají vize úžasné a dokážou je velmi rychle realizovat. Jen aby nezaostávala politika. Mohlo by to být kontraproduktivní.

Česká metrologická společnost

Ing. František Hnízdil

hnizdil.frant@seznam.cz

www.csvts.cz/spolky/cms

Reklama
Vydání #3
Firmy
Související články
Měření v rámci celého výrobního řetězce

Na cestě k aplikaci konceptu Průmyslu 4.0 se měřicí a kontrolní technologie čím dál víc používají jako řídící nástroj ve výrobě. V rámci plnění této nové role ale potřebují pružněji a rychleji zachytit kvalitativní údaje na různých místech: v měřicí laboratoři, v těsné blízkosti výrobní linky, stejně tak jako přímo v ní.

Měřicí technologie pro Průmysl 4.0 v Nitře

Průmysl 4.0 závisí na propojení systémů schopných spolu komunikovat, schopných získávat, vyhodnocovat a sdílet data a na takto zpracované informace reagovat v reálném čase. Údaje z měření jsou nezbytné pro shromažďování informací, které mají být použity při inteligentním rozhodování za účelem zabránit nežádoucím procesním změnám.

Velmi přesný měřicí stroj pro výpočetní tomografii

Nový model TomoCheck S HA (High Accuracy) 200 společnosti Werth Messtechnik GmbH se senzorem pro výpočetní tomografii je aktuálně nejpřesnějším souřadnicovým měřicím strojem na světě.

Související články
Vylepšený triangulační snímač střední třídy

Laserové snímače optoNCDT 1750 měří posunutí, vzdálenost a polohu v mnoha průmyslových odvětvích, jako je například automatizační technika, výroba elektroniky, automobilový průmysl a strojní zařízení. Tento nový model zachovává kompaktnost a robustnost svého osvědčeného předchůdce ILD1700, ale významně zvyšuje maximální vzorkovací frekvenci, přesnost a rozlišení.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Konfirmace měřidel

Příspěvek se zabývá problematikou zajištění návaznosti měření a rozebírá obvyklé metrologické čin-nosti, které jsou za tím účelem prováděny. Zákon o metrologii i běžná praxe zmiňují jako základní postupy kalibraci nebo ověření stanovených měřidel. Kalibrace je postup vedoucí k dosažení způsobilého měřidla ve dvou logických krocích podle definice VIM. Vždy musí být zjištěn aktuální stav měřidla – provádí se zkouškou, která ověří, zda je měřidlo způsobilé plnit dané specifikace, či nikoliv. Nezpůsobilé měřidlo se musí kalibrovat nebo vyřadit. O výsledku je vydán doklad (kalibrační certifikát), jímž je potvrzena způsobilost z dřívější kalibrace nebo způsobilost dosažená kalibrací novou. Zvláštní pozornost je věnována kalibraci měřidel řízených softwarem, např. u souřadnicových měřicích strojů.

Moderní metrologie pro kontrolu povrchu optiky

S vývojem tradiční sférické optiky se postupně celkově zvětšují její rozměry i hmotnost. S cílem zvýšit přesnost a zlepšit funkční vlastnosti se jednotlivé optické komponenty kombinují. Přitom v uplynulém období progresivní optické konstrukce využívaly asférickou a difrakční optiku k redukci počtu dílů sestavy. Jedna asférická nebo difrakční čočka může nahradit několik konvenčních sférických čoček, což umožní snížit hmotnost, cenu i potřebný prostor, ale především získat kompaktnější a výkonnější optický systém.

Vyšší kvalita kontroly textury a tvaru povrchu

Vývoj měřicí techniky pro kontrolu jakosti povrchu sledující zvýšení technologické úrovně a rozsahu měřených vlastností se v poslední době soustřeďuje na zjednodušení seřizování a obsluhy přístrojů, tedy praktické zvýšení jejich využitelnosti ve velkosériové výrobě.

Multisenzorová technologie a počítačová tomografie

Výběr vhodného měřicího přístroje pro účely rozměrové kontroly je velmi důležitý. Běžný přístup je takový, že daná aplikace určí vhodný typ senzoru. Pro správné rozhodnutí potřebuje vzít uživatel v úvahu několik aspektů.

Snímač polohy do drsného prostředí

Podobně jako Yeti, vyznačuje se i nový lineární snímač LMA nenápadností a schopností odolávat nejdrsnějším podmínkám. Ne trh je uváděn odolný snímač polohy, který bez bez problému přežije olej, prach, vibrace i zasypání pilinami.

Bezkontaktní měření vzdálenosti

V oblasti přesného měření vzdálenosti rychle roste využití bezkontaktních technologií. To je způsobeno mnoha faktory, z nichž těmi hlavními jsou, že zákazníci potřebují měřit mnohem přesněji (s rozlišením v řádu mikrometrů nebo dokonce nanometrů) a je třeba měřit proti obtížným povrchům nebo povrchům, kterých se nelze během procesu měření dotknout což jsou například křemík, sklo, plasty, miniaturní elektronické součástky, lékařské komponenty a také potraviny.

Měření a kontrola zlomení nástroje

Společnost Blum Novotest uvádí na trh vylepšenou verzi sond Z-nano s extrémně kompaktním měřicím systémem pro měření délky a kontrolu zlomení nástroje na vertikálních i horizontálních obráběcích centrech.

Nové měřicí přístroje pro strojírenství

Měřicí technika musí reagovat na požadavky technické konstrukce a technologie, zejména pokud jde o délkové mezní úchylky a tolerance geometrického tvaru. Tyto požadavky se projevují intenzivní normotvornou činností, která zpětně ovlivňuje celý strojírenský reprodukční proces včetně technické kontroly a metrologie.

Nové možnosti měření textury a tvaru povrchu

Technické parametry a možnosti kontroly nově vyvinutých měřicích přístrojů nelze vždy považovat za finální a neměnné. Pokud se měřicí přístroje v  praxi uživatelů osvědčí, výrobce se vesměs logicky zaměří na jejich zdokonalování. Dalším vývojem sleduje zlepšení a rozšíření jejich aplikačních možností. Praktický příklad uvedeného postupu představují i nové možnosti aplikace řady měřicích přístrojů Talyrond 5xx, firmy Taylor Hobson.

Absolutní snímač pro každou příležitost

Yeti se stal legendou. Slyšel o něm snad každý z nás. Spojuje schopnost existence v nejdrsnějších podmínkách se schopnosti unikat pozornosti.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit