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
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
Plzeňské setkání strojařů

Katedra technologie obrábění Fakulty strojní Západočeské univerzity v Plzni letos uspořádala již devátý ročník mezinárodní konference Strojírenská technologie Plzeň. V porovnání s minulým ročníkem zaznamenala podstatně větší návštěvnost – čítala téměř dvě stě účastníků a uskutečnilo se bezmála šedesát prezentací. Náš časopis na konferenci figuroval jako mediální partner akce.

Průmysl 4.0 v praxi

Reflexe současného poznání s aplikací prvků Průmyslu 4.0 do praxe byla předmětem odborné konference, kterou společnost Ceratizit společně se svými partnery připravila pro téměř stovku účastníků z řad výrobních společností ve svém Technickém centru. Od původního teoretizování o aspektech Průmyslu 4.0 jsme se nyní dostali již k praktických zkušenostem.

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?

Související články
Expimer - expresní zařízení pro rychlé stanovení materiálových vlastností

Expimer, prezentovaná instrumentovaná měřicí soustava pro stanovení mechanických vlastností materiálů indentační metodou, může být alternativním způsobem, jak rychle definovat materiálové vlastnosti. Celý proces spočívá v tom, že na základě parametrů získaných v průběhu makroprocesu automatizovaného vtlačovaní indentoru kulového tvaru (ABI) do povrchu materiálu bez porušení konstrukce, lze rychle zjistit požadované materiálové vlastnosti. Tato metoda je jedinečná vzhledem k jednoduchosti, rychlosti vyhodnocení, manipulovatelnosti a užitečnosti pro stanovení mechanických vlastnosti materiálů během jejich vývoje, výroby a zejména v pracovních podmínkách provozu.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Multisenzorová souhra - měřicí stroje s pevným portálem

Po mnoho let se souřadnicové měřicí stroje společnosti Werth Messtechnik GmbH osvědčují při měření s více snímači umístěnými na dvou nezávislých osách. Nebezpečí kolize mezi snímačem a obrobkem se tak podstatně sníží, protože senzory, které nejsou používány, jsou zasunuty.

Měřicí technika na Control 2015

Letošního stuttgartského mezinárodního veletrhu Control 2015, zaměřeného na problematiku kvality, se účastnilo na 917 vystavovatelů. Jejich setkání s návštěvníky dokumentovalo novinkami a inovovanými technologiemi současnou úroveň dané oblasti, ale bylo inspirativní také pro další rozvoj oboru.

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.

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.

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.

Měřím, měříš, měříme…na obráběcím stroji

V moderních výrobních systémech složených z CNC obráběcích strojů je měření a kontrola nástrojů pro preventivní zajištění kvality nepostradatelná. Změřená data nástrojů nebo změřené hodnoty obrobků jsou potom použity k automatickému výpočtu kompenzačních hodnot v probíhajícím výrobním procesu. Pomocí automatické kompenzace rozměrů nástrojů nebo případnou výměnou nástrojů zůstávají výsledky obrábění stabilní.

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.

Výsledky spolupráce akademické sféry s průmyslem

Pracovníci Ústavu výrobních strojů systémů a robotiky z Fakulty strojního inženýrství VUT v Brně usilují o těsné sepjetí školy s praxí, které nelze realizovat jinak než úzkou spoluprací s průmyslem. V předchozích vydáních MM Průmyslového spektra jsme avizovali, že budeme technickou veřejnost informovat o konkrétních výsledcích naší spolupráce. Zde jsou první poznatky.

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