Témata
Zdroj: Imeco

Metrology 4.0 - zní to dobře, ale co to je?

Digitalizace, Průmysl 4.0 a další. To jsou všudypřítomné pojmy moderního průmyslového odvětví. Objevují se další a další metody, přístupy a teorie, které hledají recept na řešení současných výzev průmyslové výroby - optimalizace procesu výroby, náhrada nedostupné pracovní síly, plynulý management vstupů a výstupů, zajištění vysoké kvality produkce a další.

Reklama

Pojďme se podívat na význam jednoho z nových výrazů, jenž se podílí na optimalizaci výrobních procesů a poskytuje konečný verdikt o kvalitě produkce, která opouští pásy výrobních linek.

Metrology 4.0 je průlomovou technologií a pokrokem v konstrukci metrologického softwaru. Jeho úkolem je podstatně urychlit a zjednodušit proces kontroly kvality povrchu vyráběných dílů, ať už jde o jejich tvar, rozměry, či parametry samotné textury povrchu. Je výsledkem intenzivní spolupráce expertů v oboru metrologie a předních průmyslových výrobců z nejrůznějších oborů. Metrology 4.0 pochází z dílny globálního experta v oblasti měření povrchu, tvaru a kruhovitosti, britské společnosti Taylor Hobson Ltd. Je přirozené, že tímto inovativním softwarovým nástrojem disponují pouze profiloměry a kruhoměry stejného výrobce.

Nejviditelnější předností je simultánní virtuální zobrazení – uživatel na monitoru sleduje přesný obraz měřicího přístroje, na něm uložený model měřeného dílu a současně záznam aktuálně probíhajícího měření. (Zdroj: Imeco TH)

Jedinečnost a inovace tohoto pokročilého softwaru spočívá ve využívání dvou samostatných souřadných systémů – měřicího přístroje a měřeného dílu. Schopnost vyhodnocovat a pracovat s daty těchto dvou samostatných, ale vzájemně propojených systémů přináší nové, dosud nepoznané možnosti nejen vyhodnocovacích analýz, ale i praktické obsluhy, údržby programů a jejich provázání s okolními systémy firemního managementu dat. Dosud bylo popsáno přes 70 nových funkcí a vychytávek, které značně zvyšují úroveň automatizace procesu měření. Rozsah jednoho článku však neumožňuje vysvětlit všechny inovace, proto zmíníme některé z nich.

Reklama
Reklama

(Nejen) možnost vzdáleného ovládání

Nejviditelnější předností je simultánní virtuální zobrazení – uživatel na monitoru sleduje přesný obraz měřicího přístroje, na něm uložený model měřeného dílu a současně záznam aktuálně probíhajícího měření, což mimo jiné umožňuje vzdálené ovládání nebo tvorbu programů v offline režimu.

Díky unikátní funkci Smart Move je polohování snímacího hrotu kolem dílu poprvé zcela bez omezení. (Zdroj: Imeco TH)

Běžné přístroje obvykle používají souřadný systém, založený na osách přístroje. V Metrology 4.0 se tomu říká souřadný systém přístroje (ICS – Instrument Co-ordinate System). Osy X, YZ zde představují osy stroje. Osa X je posuvová jednotka a pohybuje se zleva doprava, osa Y je lineární stolek, typicky připevněný kolmo, který se pohybuje zepředu dozadu. Vertikální sloup pak umožňuje pohyb v ose Z nahoru a dolů. Tento souřadný systém umožňuje 3D pohyb uvnitř pracovního prostoru. Pro řadu aplikací je tento způsob zcela dostačující a všechny osy lze ovládat velmi přesně. Existuje ale spousta aplikací, které vyžadují jiný přístup, protože samotný ICS má svá omezení. Souřadný systém PCS (Part Co-ordinate System) poskytuje základ pro vytvoření nového souřadného systému, s ohledem na ustavení, orientaci i počátek měřeného dílu.

Reklama

Další inovací je unikátní funkce Smart Move, díky níž je polohování snímacího hrotu kolem dílu poprvé zcela bez omezení.

Smart Move využívá informace z obou souřadných systémů. Metrology 4.0 má tak informaci o přesné poloze snímacího hrotu, požadovaném počátku měření a celkovém designu měřeného dílu. To přístroji umožňuje bezpečně provádět přesné a rychlé pohyby kolem dílu, s ohledem na bezpečnost a zamezení kolize s měřenou součástkou. Jak to funguje?

PCS bod lze automaticky vytvořit i z měření. Je to neocenitelná schopnost při snímání dat na těžko přístupných místech. (Zdroj: Imeco TH)

Přesnost nade vše

Souřadný systém dílu PCS spoléhá na dokonale přesnou kontrolu polohy hrotu raménka. Díky tomu se raménko pohybuje uvnitř i okolo dílu s mimořádnou přesností. Je možné vytvořit více PCS bodů, z nichž každý má své vlastní X, Y, souřadnice, které jsou vztaženy k referenčnímu bodu (počátku) PCS.

Existuje několik způsobů, kterými lze vytvářet PCS body pro Smart Move. Jedním z nich je použít aktuální polohu hrotu. Je to výhodné při nastavení počátku měření. Uživatel může například použít funkci automatického vyhledání vrcholu na měřeném dílu. Po nalezení nejvyššího bodu se hrot může automaticky přesunout na požadovanou polohu a vytvořit PCS bod. Jinou cestou k vytvoření PCS bodu může být přímé kliknutí na požadované místo na modelu měřeného dílu nebo analýza změřené části profilu a zavedení požadovaného PCS bodu zpět do měřicího procesu. PCS bod lze totiž automaticky vytvořit i z měření. Je to neocenitelná schopnost při snímaní dat na těžko přístupných místech. Například, při měření malých ploch na závitovém dílu nebo ve vnitřních otvorech, kam operátor nevidí.

Metrology 4.0 využívá proměnné, aby tvořil méně programů, zato pokročilejších. Pokud vyrábíte mnoho dílů s podobným designem nebo mají díly podobné vlastnosti, je to velmi užitečná funkce. (Zdroj: Imeco TH)

Další předností Metrology 4.0 je variabilní programování

Metrology 4.0 využívá proměnné, aby tvořil méně programů, zato pokročilejších. Pokud vyrábíte mnoho dílů s podobným designem nebo mají díly podobné vlastnosti, je to velmi užitečná funkce. Software umožňuje měření rozmanitých typů či velikostí dílů s jedinou programovou šablonou. Obsluhujete pouze jeden program, což samozřejmě šetří čas. Jakýkoliv vstup lze definovat jako proměnnou, ať jde o délku měření, nastavení analýz, či specifikaci tolerance. Jak to funguje?

Aby byl program schopen měřit různé velikosti nebo vlastnosti dílů, musí nejprve zjistit, jaký typ součástky má být měřen. Metrology 4.0 opět nabízí různé způsoby výběru typu dílu. Údaje o dílu lze získat například pomocí čtečky čárových kódů, uživatelským výběrem z rolovací nabídky nebo pokročilou automatickou detekcí. Ano, automatické rozpoznání přítomné součástky se dá udělat sloučením analýz Metrology 4.0 a zpětným vložením informace do programu. Například lze provést vstupní měření malé oblasti někde na dílu, z tohoto měření je analyzována určující vlastnost (např. vzdálenost průsečíků). Tento výsledek je předán zpět do programu, který pomocí podmínek (if, else...) určí, o kterou součástku se jedná. Jakmile je rozpoznán typ dílu, změní se proměnné programu, dle příslušného dílu. Proměnné umí Metrology 4.0 načíst a doplnit i z externího textového souboru. To je další z jeho mimořádných schopností. Řekněme, že máme v textovém souboru popsány dva různé typy dílů: A a B. Jejich proměnné jsou zde zastoupeny od parametrů měření, jako je délka, po parametry analýz, jako je například Ls filtr. Textový soubor je programem automaticky načten a programové proměnné se nastaví podle typu dílu, který je právě přítomen. Následně se provede měření a analýza.

Uvedené funkce jsou pouze malou ochutnávkou možností, které nový metrologický software přináší. Metrology 4.0 je ale nejlepší vidět v akci. Přijďte se podívat, rádi vám ukážeme, co dokáže!

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.

Trendy ve světě přesné měřicí techniky

Požadavky kladené na kontrolu kvality se rok od roku stále zvyšují. S tímto trendem se musejí vypořádat všichni výrobci měřicí techniky. Shodně je tomu i u firmy Mitutoyo, která se snaží šíří svého sortimentu maximálně vyhovět požadavkům pro dílenskou kontrolu, měrové laboratoře i procesní kontrolu, ale zároveň neopomíjí současný trend - Průmysl 4.0 a IoT - požadavek na inteligentní komunikativní měřidla a přístroje.

Plná digitalizace v systémech zajištění kvality

V posledních době se pojem Průmysl 4.0 stal běžnou součástí našeho života. Co se však za tím skrývá? Cílem této velké změny je vytvořit plně „digitalizovaný systém“, který umožní flexibilní výrobu v celém jejím cyklu. Bude minimalizovat lidské vlivy a optimalizovat na základě získaných dat všechny složky výrobního procesu. To znamená počínaje vývojem a konstrukcí počínaje přes předvýrobní etapy a nákup materiálu až po samotnou výrobu vč. zajištění kvality a distribuci finálních produktů.

Související články
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.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Směry vývoje kontroly povrchu

Zvýšení rychlosti kontroly a rozšíření možností aplikace metrologických prostředků a systémů v praxi patří k současným vývojovým trendům měření a hodnocení kvality povrchu. Pokrok v kontrole povrchu je představen na novinkách v optickém interferometrickém měření, které v uplynulém období zaznamenalo velmi intenzivní rozvoj.

Laserové svařování pro Průmysl 4.0

Vláknové lasery jsou významným nástrojem pro svařovací aplikace, které slouží mnoha zavedeným odvětvím i novým rychle rostoucím oborům. Pro progresivní výrobce, kteří již výhod laserového svařování využívají, zůstává otázkou, jak dále zlepšit efektivitu procesu a být krok napřed oproti konkurenci. Optimalizace jakéhokoli průmyslového procesu pro inteligentní výrobu vyžaduje vysoce kvalitní on-line sběr dat. Stále roste potřeba technologií, které pomohou lépe monitorovat proces laserového svařování.

Jaké objektivy vybrat pro strojové vidění a proč

Strojírenské i další výrobní firmy často řeší problém, jak co nejpřesněji a nejefektivněji něco změřit. Ke skutečně přesnému měření je nejúčinnější využít strojové vidění. Jenže abyste dostali opravdu špičkový výsledek, potřebujete nejen kvalitní software a dobrou kameru, ale hlavně správně vybraný typ objektivu. Jde o někdy podceňované téma, nicméně právě ve výběru objektivu se často chybuje, a pak je ohrožen celý výsledek měření, potažmo i výsledná kvalita výrobku. K tomu, aby se to nestalo i vám, pomohou následující řádky.

Vyhodnocování čistoty povrchu

Možnosti kontroly čistoty povrchu z hlediska mastných a prachových nečistot se rozšířily o metodu kontinuálního skenování v reálném čase. Metoda doplňuje již existující statický způsob detekce a přináší možnost snadné a rychlé namátkové kontroly komplexních kovových výrobků a součástí. Její univerzálnost dovoluje použití přímo v provozu, není zapotřebí žádné testovací temné komory, ani laboratoře.

Přesné upínání pro měřicí techniku

Měřicí technika je jednou ze základních součástí průmyslových výrobních procesů, výzkumu a vývoje i mnoha dalších aplikací. Kromě řídicí technologie patří mezi další klíčové požadavky možnost automatizace a vhodnost pro Průmysl 4.0.

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.

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.

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.

Velkoformátové měření za nízkou cenu

Společnost Hoffmann Group přináší na trh nový konturograf s CNC řízením, který se vyznačuje velkým měřicím rozsahem 190 mm.

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.

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