Témata
Reklama

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.

Progresivní metodu optické interferometrie uplatnila firma Taylor Hobson při přípravě řady bezkontaktních interferometrických měřicích přístrojů Form Talysurf CCI (Coherence Correlation Interferometry) pro měření textury a tvaru povrchu. Praktické využití koherentní korelační interferometrie znamenalo začátek plynule pokračujícího procesu úprav, vylepšování, specializace i rozšiřování aplikací atd. nejen měřicích přístrojů, ale i jejich programového vybavení, s důrazem na rozsah a kvalitu vyhodnocování změřených údajů. Inovační proces sleduje využití nejnovějších vědeckých i technických poznatků pro splnění požadavků metrologické praxe.

Reklama
Reklama
Automatický optický interferometrický měřicí systém CCI MP-HS

Univerzálnost a flexibilita

Mezi hlavní přednosti měřicího přístroje v provedení CCI MP patří rozsah, rozlišení, přesnost a spolehlivost. Měřidlo charakterizuje vertikální rozsah skenování 2,2 mm, s rozlišením 0,1 Å (angstrom, hodnota jednoho angstromu je rovna 0,1 nm) v celém rozsahu měření, velké zorné pole (1 024 x 1 024 pixelů), opakovatelnost RMS < 0,2 Å, získání více než jednoho milionu datových bodů a velikost vzorku až 6,92 x 6,92 mm. Předností přístroje je použití jednotného režimu měření (algoritmus koherentní korelace zajišťuje subangstromové rozlišení v celém rozsahu skenování), automatické nastavení rozsahu (zkrácení doby měření) a automatické vyhledávání interferenčních proužků urychlující kontrolu (automatická identifikace všech druhů povrchu). Velké zorné pole CCI MP umožní bezproblémové měření velkých ploch bez zkreslení a efektivně. Nový vyhodnocovací program TalyMap plně odpovídá 3D předpisu ISO 25178 (tzn. více než 120 2D a 40 3D parametrů) a zajišťuje i analýzu 4D. Přístroj nabízí mimořádně široké aplikační možnosti ve výzkumu, vývoji a v rozsáhlé oblasti zajišťování kvality. Uplatní se především při kontrole textury a tvaru povrchu ložisek, optických elementů, automobilních součástí (trysek, zalomených hřídelí), lékařských implantátů, solárních článků, LED, MEMS atd., a to na všech druzích materiálů.

Interferometrický měřicí přístroj CCI MP-HS – detail měřicího prostoru

Vysoká rychlost skenování

Novou verzí měřicího přístroje řady CCI je typ CCI MP-HS. Novinka si podržela všechny přednosti předcházejícího typu (přesnost, rozsah apod.), ale v porovnání s MP má pětkrát rychlejší skener. Je tedy určen pro aplikace, kde se rychlost skenování uplatní. Nový přístroj charakterizuje vysoká výkonnost vyplývající z možnosti automatického měření více součástí, např. měření řady malých optických součástí nebo automobilních dílů. Přístroje jsou doporučovány pro měření vyžadující velký rozsah skenování, např. větších stupňů, zkosených nebo zakřivených povrchů. Přínosem nové verze přístroje jsou zdokonalené možnosti spojování více změřených souborů pro společné analytické zpracování. Tento postup se uplatní při posuzování rozměrných rovných povrchů, jako jsou např. povrchy ložisek, těsnicí plochy součástí apod.

Optický měřicí přístroj CCI MP-HS – automatické měření řady součástek bez zásahu obsluhy
Interferometrický měřicí přístroj CCI MP

Praktickou přednost nového přístroje CCI MP-HS dokládá porovnání časů potřebných k provedení 97 měření čoček. Zatímco na přístroji CCI MP tato kontrola zabrala tři hodiny, při nasazení CCI MP-HS k tomu stačilo jen 17 minut.

Automatické spojování

Automatické spojování (AutoStitching) představuje kvalitativně významnou inovaci rozšiřující možnosti numerického zpracování výsledků měření povrchu. Spojování je funkce umožňující seskupení více souborů dat z několika měření a ze vzniklého celku vyhodnotit charakteristiku povrchu. Novinkou je nejen zefektivnění interface a provedení operace, ale především podstatné rozšíření možností spojování měření různých tvarů: obdélníkové, kruhové, elipsovité, mezikruží nebo sférické. Takže např. při aplikaci spojování na tvar mezikruží při kontrole povrchu velkého ložiska si po zadání vrcholu, stran a vnitřního průměru program stanoví polohy měření a po provedeném měření automaticky vyhodnotí rovinnost povrchu (např. z hlediska těsnění) i drsnost povrchu. Přínosem je i možnost přiřadit osu Z ke spojování v rovině XY. Skenovací rozsah je programově omezen na 2,2 mm (zvětšení rozsahu může omezit rozlišení v ose Z). Při využití CCI skeneru s uzavřenou smyčkou cca 100 mm lze provést měření na 2,2 mm, poté posunout a znovu měřit. Tak se „zvětší“ rozsah v ose Z při neměnném rozlišení. Uvedeným postupem lze teoreticky rozšířit rozsah až na maximálně WD objektivů (40 mm). Představená funkce je ideální pro měření strmých hrubých povrchů, zejména přístroji CCI MP-HS.

Interferometrický měřicí přístroj CCI MP – otočná výměna objektivů

Interferometrický měřicí přístroj CCI Roundness – záznam výsledků kontroly úhlu kužele (a) a kruhovitosti (b) získaných z jednoho měření

Bezkontaktní měření kruhovitosti

Ve stadiu příprav a ověřování je nejnovější člen přístrojové řady CCI s typovým označením CCI Roundness. Novinka má zajistit automatické, vysoce rychlé a komplexní 3D měření součásti. Nová funkce přístroje – bezdotykové měření kruhovitosti – podstatně rozšiřuje možnosti jeho využití. Např. při kontrole palivové vstřikovací trysky lze z jednoho měření vyhodnocovat kruhovitost sedla, úhel kuželové plochy, drsnost povrchu a přímost. Při kontrole tradičním způsobem bylo zpravidla třeba použít dva přístroje – kruhoměr a profiloměr.

Přednosti přístroje CCI Roundness:
• vysoká rychlost měření a analýz, typická rychlost měření jednoho kužele je 120 až 180 s, podle požadované analýzy. Např. kompletní kontrola úhlu a kruhovitosti kuželových povrchů na pěti součástech zabere čas kratší než 15 minut;
• progresivní automatizace 3D měření zajišťuje kontrolu více součástí bez zásahu obsluhy i možnost vícenásobných analýz z každého datového souboru. Automatizace nabízí větší flexibilitu kontroly a řízení procesu;
• jednoduché příslušenství umožní snadné a rychlé seřizování měřicího přístroje;
• robustní skenovací systém je vhodný i pro dílenské podmínky, v porovnání s piezoskenerem je odolnější proti poškození.

Připravovaný přístroj CCI Roundness byl detailně testován a porovnáván s měřeními palivových trysek na standardních dotykových, v praxi osvědčených přístrojích Talyrond (kruhovitost) a Talysurf PGI (úhly kužele). Výsledky potvrzují výbornou korelaci měření na obou systémech. Současně se ukázala aplikace CCI jako velmi vhodná pro bezkontaktní měření kruhovitosti na strmých hrubých plochách, při dodržení určité drsnosti povrchu.

Ing. Zdeněk Novák

znovak@upcmail.cz

Reklama
Vydání #6
Kód článku: 130619
Datum: 04. 06. 2013
Rubrika: Výroba / Měření
Autor:
Firmy
Související články
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.

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.

Objektivní měření kruhovitosti

Kontrola technických parametrů předpokládá nejen využití vhodných přístrojů a metod měření, ale i optimálních postupů provádění, které zajistí maximální věrohodnost získaných výsledků. I při měření kruhovitosti se vyskytuje řada faktorů, které ovlivňují objektivnost a přesnost výsledků kontroly.

Související články
Kontrola kruhovitosti na přerušovaném povrchu

Měření a hodnocení kruhovitosti je často požadováno na součástech, jejichž povrch je přerušován drážkami, vybráními, otvory, apod. Příkladem jsou drážkované hřídele, ozubená kola, vzduchová ložiska, součásti s klínovou drážkou, atd.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Progresivní 3D skenery

Mimořádně zdařilé propojení špičkové technické charakteristiky, flexibilnosti aplikací a snadné ovladatelnosti představují nové 3D skenery řady CogniTens WLS400.

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.

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.

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.

Automatická analýza jakosti výlisků

S rozvojem hromadné výroby karoserií automobilů má toto téma stále narůstající význam. Optická 3D - měřicí technika v posledních deseti letech doznala v lisařině stále většího použití.

Brno získalo nejvýkonnější rastrovací mikroskop v ČR

Ústav přístrojové techniky AV ČR v Brně uspořádal dne 30. května 2012 tiskovou konferenci, na které byl představen a následně slavnostně uveden do provozu moderní elektronový mikroskop Magellan.

Čo ponúka priemyselná počítačová tomografia?

Rentgénová počítačová tomografia určená pre priemyselné využitie sa objavila na trhu len pred niekoľkými rokmi, no jej nesporné výhody presvedčili už množstvo zákazníkov, ktorí márne hľadali vhodnú technológiu pre nedeštrukčné vyhodnotenie kvality ich výrobkov.

Kalibrace a přesnost měření

Management měřidel a měřicích systémů s důrazem na přesnost měření je jednou z nejdůleži-tějších oblastí v současném globalizovaném světě, mající vliv na prosperitu vyspělých průmyslových zemí. Přesnost měření je dána kalibrací, které, na rozdíl od tradičního pojetí, nelze s měřidly, podporovanými hardware a software výpočetní techniky, dosáhnout pouhým proměřením některých dílčích charakteristik měřidla a formálním doložením záznamem s názvem "Kalibrační list". Následující text je věnován problematice metrologické návaznosti, kalibrace a ověření kalibrace v oboru jednotky délky - metr.

Zvýšení kvality hodnocení textury povrchu

Měření a hodnocení textury povrchu představuje samostatnou oblast metrologie. Speciální metodiky i měřící prostředky umožní získání potřebných údajů pro charakteristiku kvality kontrolovaného povrchu. Kvantifikovanou formu popisu vlastností zajišťují parametry profilu povrchu.

Akademici a (nejen) technika

Spolupráce akademické a komerční sféry. Těchto pět slov v sobě bez nadsázky zahrnuje budoucí prosperitu naší země. Akademická sféra, včetně univerzit, totiž disponuje vynikajícími mozky, jejichž práce však byla v minulosti často „jen“ výzkumem pro poznání. Přitom na kvalitní výzkum je potřeba stále větší množství financí a těch se dnes často nedostává. Komerční sféra naopak financemi disponuje, ale aby ustála zesilující tlak konkurence, potřebuje získávat další a další know-how čili právě výsledky výzkumu. V čem je úhel pohledu na tuto problematiku z obou stran stejný a v čem se liší?

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