A 21. század méréstechnikai kihívásai

Tartalomjegyzék

A méréstechnika elmúlt 30 évében a legnagyobb változást a hordozható mérőberendezések kifejlesztése hozta. Ez hozta ugyanis az ellenőrzést a gyártósorokhoz a lehető legközelebb. A változás – melyet az 1990-es évek elején a hordozható mérőkarok kifejlesztése váltott ki, és amit gyorsan követett a lézer trackerek elterjedése – teljesen a feje tetejére állította a hagyományos méréstechnikai módszereket. Ez lehetővé tette a gyorsabb és gyakoribb mérések elvégzését, ami hatalmas javulást eredményezett a reakcióidő és a minőség terén. A méréstechnikai laborok kényelmétől távol, ahol képzett minőségellenőrök dolgoznak a nehéz, stabil gránitasztalos koordináta-mérőgépeiken, a hordozható mérőkarok még mindig számos nagy kihívás előtt állnak.

Csuklós mérőkar vs. HandyPROBE hordozható optikai mérőrendszer

Akadályok

A gyártási környezetben a hordozható mérőberendezések felhasználói számos akadállyal találhatják magukat szemben nap mint nap: állandó rezgések, melyeket a gyártóeszközök bocsátanak ki; merev telepítési követelmények a mérőberendezés számára; hőmérsékleti és páratartalom-ingadozás; eltérő eszközkezelői előképzettség és tapasztalat.

Rezgésekből fakadó hibák

A rezgéseknek rengeteg forrása lehet egy gyártóüzemben vagy műhelyben, így pl. a közeli közúti és vasúti forgalom, a gyártóberendezések, a targoncák vagy akár maguk a gépkezelők. Ha az üzemcsarnok nincs megfelelően szigetelve rezgések ellen, akkor a rezgések a mérőrendszerre és a vizsgált munkadarabra is átterjednek, amit egy instabil állvány vagy egy rugalmatlan alap tovább erősíthet.

Talajrezgés az idő függvényében

Talajrezgés az idő függvényében

Példaként a fenti grafikon egy nyomásgerjesztéses talajrezgés függvényt (pillanatnyi sebesség az idő függvényében) ábrázol egy tervezett CMM-állomás helyén. A rezgéseket egy olyan gyárban rögzítették közvetlenül a CMM telepítése előtt, ahol présgépek dolgoznak jellemzően 1,06 inch/mp (26,9 mm/mp) sebességgel és 17 Hz-es (földben mért frekvencia) rezgéssel 50 lábnyi (15,24 m) távolságban.

A Creaform kísérletet végzett, melyben laboratóriumi körülmények között hasonló rezgésszintet állítottak elő, és egy 8 láb (2,44 m) hosszú többcsuklós mérőkarral valamint egy HandyPROBE hordozható optikai CMM rendszerrel hajtottak végre próbaméréseket. A kísérlethez egy robotot használtak fel, hogy kimutathassák az effajta rezgéseknek a hordozható CMM-ekre gyakorolt hatását. A mérőberendezéseket a robotkar végére szerelték fel, majd a robotot felprogramozták, hogy kicsi és gyors elmozdulásokat végezzen, melyek hasonlítanak a fenti példában kapott eredményekhez. A pontossági teszteket egy 2,5 méteres, kúpokkal felszerelt etalonon végezték, ami a VDI 2634 szabvány szerint végrehajtott pontossági teszteken általánosan elterjedt eszköz.

Rezgésmentes környezetben az eredmények mindkét mérőeszköz esetén hasonlók lettek, az átlagos négyzetes hiba gyöke (RMS=Root Mean Square) 0,018 mm volt a mérőkar esetén, míg az optikai CMM esetén 0,011 mm. A legnagyobb hibának a mérőkarnál 0,041 mm adódott, míg az optikai CMM-nél 0,031 mm.

Optikai CMM és csuklós mérőkar összehasonlítása 1

A rezgéssel gerjesztett rendszerek mérése során világosan látszik a dinamikus referenciafelvétel előnye: a mérőkar esetén az átlagos négyzetes hiba gyöke 0,039 mm, míg az optikai mérőrendszer esetén 0,013 mm. A maximum hiba 0,103 mm-t ért el a mérőkarnál, de optikai mérőrendszer esetén nem lépte át a 0,037 mm-t. Az optikai CMM teljesítménye nem romlott érzékelhető mértékben.

Optikai CMM és csuklós mérőkar összehasonlítása 2

Ez a kísérlet világosan bebizonyította, hogy a nem optikai elven működő hordozható mérőrendszerek veszítenek a pontosságukból, ha nem áll rendelkezésre rezgéscsillapító betétekkel felszerelt gránitasztal.

Felhasználói hibák

Létezik egy másik előny is, melyet a tanulmány során felismertek, méghozzá a felhasználókkal kapcsolatos hibák csökkenése. A CMSC 2011-es méréstechnikai tanulmányában található “Hogyan befolyásolja a viselkedés a mérést” című fejezet érdekes és részletes elemzést tartalmaz a felhasználó viselkedéséről a mérés folyamata során. Ez az elemzés néhány előre meghatározott méréstechnikai beállítással tesztelte a résztvevőket valós körülmények között. A felhasználók egyáltalán nem kaptak semmilyen eljárási utasítást vagy kezelési leírást.

Az emberi tényező a gyenge mérési eredmények egyik fő oka, derült ki a tanulmányból. A CMSC tanulmány alapján a dinamikus referenciafelvétel aktívan hozzájárul néhány emberi tényezőből fakadó hibalehetőség csökkentéséhez, mint pl. a bizonytalan környezetből, a nagy forgalomból vagy az instabil alkatrészből fakadó kockázat nem megfelelő felmérése.

Emberi tényező infografika

A dinamikus referenciafelvétel biztosítja a nagy pontosságú méréseket üzemi körülmények között, és aktívan csökkenti a felhasználó által elkövethető hibákat.

 

Forrás: CNC Media

Facebook
LinkedIn

Legutóbbi bejegyzéseink

Ismét Werth-siker az Ipar Napjai szakkiállításon

2024-ben az Ipar Napjai elismerő oklevelében részesült WRT szenzortartó fejünk, ami egyedi technológiájával lehetővé teszi az optikai mérést, minden pozícióban. Ismét kiemelten büszkék vagyunk, hogy ilyen kiemelkedő termékekkel és termékcsaládokkal dolgozhatunk együtt!

Értesüljön időben!

A legfrisebb hírek, kedvezmények, iparági újdonságok: iratkozzon fel hírlevelünkre és legyen naprakész, hogy rátaláljon az új üzleti lehetőségeket!