A kiváló termékminőséggel megszerzett hírnév megőrzése elképzelhetetlen a megfelelő gyártásközi mérőrendszerek nélkül. A szerszámgépek mellett történő mérés sok vállalatnál elsősorban tolómérővel, mikrométerrel és indikátorórával végzett manuális mérést jelent. A képzett dolgozók tudják, hogyan használják ezeket az eszközöket és bár a mérési eredmények pontossága kielégítő, a mérés minősége mégis a dolgozótól függ, így az eredmény értelmezésében marad valamennyi bizonytalanság, ami nem dokumentálható. Az ilyen eredmények pedig ritka esetben vannak betáplálva a számítógépes minőségügyi (CAQ) rendszerbe. Ehelyett lejegyzik őket, és ezek az értékes adatok egy iratszekrény alján végzik. Ez a komplett folyamat pontosabban, gyorsabban és mindenekelőtt kiértékelhető formában is elvégezhető.
A bútoripari vasalatok gyártásával foglalkozó Hettich (Kirchlengern, Németország) kiváló példát ad erre. A gyártásközi vizsgálatokhoz használt kézi mérőszerszámokat egy multiszenzoros technológiával ellátott 3D-s koordináta mérőgép váltotta fel.
Hatékonyabb vizsgálat
A gyártásközi kézi mérőhelyeket a Werth Messtechnik (Giessen, Németország) Inspector FQ 3-D számítógéppel vezérelt (CNC) koordináta mérőgépeire cserélték. Ezzel párhuzamosan a vállalat minőségbiztosítási részlege méréstechnikai irányelveket dolgozott ki, hogy rendelkezésre álljon egy programszerkezet a 3D-s koordináta mérőgépek számára.
A gyártásközi mérőgépek szoftverprogramját és a mesterprogramokat ez a terület specifikálja. A minőségbiztosítási részleg betanítja a gyártásközi mérést végző gépkezelőket és a végső mester-mérőprogramokból változatokat készít a gyártásközi lépésekhez. Jelenleg kb. 1600 program található minden egyes mérőgépen. Nagy termelési mennyiségek kezeléséhez e programokból duplikátumok futnak több mérőgépen a gyártóüzemben
végzendő gyártásközi ellenőrzésekhez. Ez hatékonyan támogatja a Hettich által felállított magas minőségi standard elérését.
A kirchlengerni üzemegység több profilozó rendszert használ, amelyeken konyhai, fürdőszobai és irodai bútorok fiókjainak kihúzó vasalatai készülnek. A folyamat megfelelő pontosságot igényel, hogy a fiók finoman nyíljon és csukódjon. Emiatt a termékspecifikációkat folyamatosan figyelni és felügyelni kell a gyártási folyamat során.
A Hettich vállalat vezetésének egyik fő célja a mérés gyorsabbá tétele volt, emiatt vásároltak Werth Inspector FQ koordináta mérőgépeket. A koordináta mérőgépek a képfeldolgozó szenzorokat és tapintós mérőfejeket gyors és rugalmas lineáris elmozdulásokat megvalósító mozgatókkal kombinálják.
A Werth Inspector FQ koordináta mérőgép kopásmentes lineáris direkt hajtásai nagy pozicionálási sebességre képesek. Ezenkívül optikai megoldással minden erre alkalmas jellemző gyorsabban és állandóbb pontossággal mérhető, mint tapintófejekkel. A Hettich számára a gyorsabb mérés lehetőséget adott a termelékenység jelentős növelésére.
A bizonyosság az összehasonlítás
Ez egy valódi munkadarab, a Hettich vállalatnál pozicionáló karomként ismert alkatrész példáján kiválóan érzékeltethető. A pozicionáló karom egy lyukasztott lemezacél darab, több kivágással és furattal. A karom magasságát korábban idomszerrel vizsgálták. Más fontos jellemzőket, pl. a karom pozícióját indikátorórával vagy tolómérővel mérték. Manuális mérőgépek korábban is rendelkezésre álltak a megfelelő méretek meghatározásához.
Hagyományos tapintós koordinátamérő technológiával egy darab mérése 17 percet vett igénybe. Hagyományos multiszenzoros technológiával a kísérletek és a tesztmérések egy mérési ciklussal 10 perc alatt elvégezhetők. A Werth Inspector FQ azonban ezt az időt a felére csökkenti, mivel ciklusideje kb. 5 perc.
Sőt, a Werth képfeldolgozáson alapuló,
gyors „OnTheFly” mérési eljárásával az optikai mérési idő a tizedére csökkenthető. Az „OnTheFly” mérésre folyamatos mozgás közben kerül sor, mégsem jelentkezik elmosódás, a leállításhoz és az elindításhoz szükséges idő pedig megtakarítható. A Hettich vállalatnál egy alkatrész mérési ciklusa a felére csökkent, a teljes mérés jelenleg kb. 2,5 percet vesz igénybe.
Szenzortechnológiák kombinálása
Optikai és tapintós szenzorokkal a mérési műveletsor egy beállításban elvégezhető, és a gépkezelő ügyessége nem befolyásolja a végeredményt. Hosszok és szélességek, furatpozíciók, kivágási minták, valamint csavarodás és hajlás kerülnek mérésre. A pozicionáló karmok hatvan százalékát optikai méréssel méri a képfeldolgozó szenzor.
A képfeldolgozó szenzorban elhelyezett kameraelektronika a lencsén bejutó optikai jeleket szürkeárnyalatos technológiával digitális képpé alakítja. Ez a kép a kijelzőn is látható a dolgozó számára. A megfelelő szoftver gondoskodik arról, hogy a méretek és a tűrések —tapintós szenzor esetén is— megjeleníthetők és dokumentálhatók legyenek.
Az optikai szenzoros, érintés nélküli mérés előnyei ellenére a tapintós szenzorok nem válthatók ki teljesen. Vannak olyan geometriai elemek (pl. az alámetszés), amelyek nem mérhetők optikailag. A képfeldolgozó szenzor által nem látható jellemzők ugyanabban az elrendezésben mérhetők a multiszenzoros gépen, tapintós mérőrendszer alkalmazásával. Lehetőség van háromdimenziós kontúrok és felületek pásztázására is. Ugyanez érvényes a vízszintes szakaszokra és az előírt pályákra, ahol annyi mérési pont vehető fel, amennyi szükséges.
A pozicionáló karom esetén a mérési feladatok maradék 40%-hoz van szükség a mérőfejre. Az arány drasztikusan megfordul a komplett mérési ciklushoz
szükséges időre vonatkozóan. A mérőfej 40%-nyi feladata a teljes ciklusidő 70%-át teszi ki. Ilyen tekintetben az optikai megoldás előnnyel bír, de a végén az optikai és mérőfejes mérés kombinációja, illetve a gép nagy dinamikája az, ami hatékonnyá teszi az Inspector mérőgépeket. A végső mérleget megvonva elmondható, hogy az egy darabra eső mérési költségek kevesebb mint felére csökkentek.
Magasabb szintű minőség
A kirchlengerni üzemben végzett automatizált, gyors mérés egyetlen célja a végtermékek minőségének tovább növelése. A kezelő a darabot a koordináta mérőgép rögzítőkészülékébe helyezi, majd elindítja a mérőprogramot. A többi tevékenység automatikusan történik, a kezelő pedig a mérési jegyzőkönyv alapján azonnal megtudhatja, hogy igényel-e utánállítást a gyártógép, mely paramétereket kell átállítani és pontosan mennyivel.
A multiszenzoros koordináta mérőgépek segítségével a bonyolult darabok egy lépésben mérhetők, mivel az összes szenzor ugyanabban a koordinátarendszerben dolgozik. A meglévő mérőprogramok egyszerűen módosíthatók új darabok vizsgálatához. Az egy darabra eső beállítási idők és vizsgálati költségek jelentősen csökkennek. Mivel elvileg az összes darab ugyanazon a gépen mérhető, nincs szükség minden darabhoz speciális rögzítőkészülékre vagy idomszerre. Nincs szükség kalibrálásra és mesterdarabok gyártására.
További előny, hogy nem merülnek fel adminisztrációs költségek a kalibrálással és a karbantartással kapcsolatban. A mérési eredmények nemzeti szabványokra történő visszavezetése magától értetődően biztosított.
A Hettich úgy találta, hogy a multiszenzoros koordinátamérési technológiába eszközölt befektetése sokféle darabnál gyorsan megtérült. A kézzel nem fogható minőség, a kiváló használati érzés, és az ebből eredő rendszeres rendelések mind az optimalizált minőségellenőrzésre vezethetők vissza és nehezen számszerűsíthetők.
Forrás: Werth Messtechnik GmbH.
