A komputertomográfia (CT) új távlatokat nyit a 3D méréstechnikában
A bútoripari szerelvényeket gyártó Hettich nemrég bővítette mérőberendezésekből álló gépparkját egy TomoScope HV Compact komputertomográfiás géppel, amelyet a Werth Messtechnik szállított. Ezzel tovább bővülnek a vállalat metrológiai képességei és felgyorsul számos mérési feladat. Találkozott már a Hettich termékeivel? Szinte biztos, hogy igen, csak nem tudott róla. A vállalat termékei mindenféle bútorban megtalálhatók, csak rejtve. A Hettich a bútoripar egyik legnagyobb beszállítója világszerte. Vasalatokat, kihúzókat, zsanérokat, fiókokat és sok más olyan dolgot gyárt, amelyek általában rejtve vannak a bútorokban és a háztartási eszközökben. Legyen szó egyszerű rendszerről vagy csúcstechnikájú elemekről, a Hettich széles termékválasztékában minden ügyfél megtalálja a saját igényeinek megfelelő alkatrészeket.
A globálisan működő családi vállalat székhelye a kelet-vesztfáliai Kirchlengernben található. Itt található a Kompetencia és Méréstechnikai Központ, amely a minőségmenedzsment osztályhoz tartozik és Thomas Wäschebach irányításával működik. Ő így magyarázza: „az utóbbi években a kényelmi funkciókkal ellátott bútorok utáni kereslet rendkívüli módon megnövekedett. Ez egyértelműen látható a bútorokba épített elektronika térnyeréséből, továbbá a könnyű ám nagy teherbírású szerkezetek, a minimális zaj és a tökéletes csillapítás iránti igényből. Ez egyben azt is jelenti, hogy szigorodnak a minőségi elvárások az alkatrészekkel szemben, amire mi szerkezeti módosításokkal és megfelelő berendezésekkel válaszoltunk.”
A méréstechnikai csoport magasan képzett munkatársakból áll, akik csúcstechnikájú mérőgépekkel végzik a munkájukat. A tevékenységeik közé tartoznak a prototípusmérés, az elsőminta-darabok vizsgálata, a komponensek újrakalibrálása, és az ügyfélreklamációk kivizsgálásának támogatása. A németországi giesseni központú Werth Messtechnik már sok éve a Hettich partnere és mérőgép-beszállítója.
„Első Werth mérőgépünket még 1998-ban szereztük be. Ahogy a 3D méréstechnika egyre fontosabbá vált, kibővítettük és egyenként optimalizáltuk a gépparkunk.” idézi fel Sven Jütersonke, aki az első 3D mérőprogramokat írta akkoriban. A Hettich vállalat Werth gyártmányú multiszenzoros koordináta mérőgépek beszerzése mellett döntött. Találunk köztük gyártásközi mérésekre való ScopeCheck gépeket, illetve több 3D-CNC Inspector FQ gépet is. A kopásmentes lineáris hajtások a lehető legnagyobb mérési sebességet teszik lehetővé, hogy a gyártási ellenőrzés maximális kapacitással működjön. Mindkét géptípus Werth Zoom optikai egységgel és egy SP25 szkennelő mérőfejjel van ellátva. E multiszenzoros megoldásnak köszönhetően a legtöbb darab egy beállítással mérhető. A méréseket manapság leginkább a gépkezelők végzik, közvetlenül a gyártógépeknél.
A TomoScope teljes egészében digitalizálja a vizsgált darabokat, μm-es felbontással
Az utolsó beruházás jól példázza a Hettich innováció iránti elkötelezettségét. Kb. két éve a Hettich beszerzett egy TomoScope HV Compact röntgentomográfiás koordináta mérőgépet a Werth Messtechnik vállalattól. Thomas Wäschebach így indokolta a döntést okait: „A TomoScope teljes egészében digitalizálja a vizsgált darabokat, μm-es felbontással. A művelet gyors, nem bonyolult és sokkal több információt ad a komplett darabról, beleértve annak belsejét is, mint amit eddig vizsgálni tudtunk, vagy csak rendkívül nagy erőfeszítések árán tudtunk megtenni. Ezekkel az információkkal javítani tudjuk a folyamat és az alkatrész minőségét.”
Az utóbbi két évben a komputertomográfiás koordináta mérőgépek fontos teret hódítottak maguknak. Ezek közül a legfontosabb az új termékek elsőminta-darabjainak vizsgálata. Jütersonke, aki a csoport összes Werth mérőgépéért egy személyben felel, így összegzi az előnyöket: „Új termékeknél jelentős mértékben csökkenteni tudtuk azt a korrekciós időt, amivel a prototípus sorozatgyártásba kerülhet.”
Példát is hozott: A Hettich nemrég prototípusokat kapott műanyagból készült menetes burkolati elemekből. Lemérte őket a TomoScope géppel és létrehozott egy színkódolt eltéréstérképet. A szerszámgyártó pedig a tomográfiai eredmények alapján elvégezte a fröccsöntő szerszám korrekcióit. A köszörűgéppel végzett néhány gyors változtatás után már a komplett darab a zöld tűrési zónába esett. Jütersonke így magyarázza: „Ha ezt egy hagyományos koordináta mérőgéppel kellett volna
elvégeznünk, csak az első ellenőrzés programozására elment volna egy vagy két nap. Mindent egybevetve biztosan legalább tízszer annyi idő kellett volna a méréshez.”
Egyszerű üzemeltetés és vizsgálat
A Werth TomoScope HV Compact használata Alexander Obert szerint rendkívül egyszerű. Ő két évig kezelte a gépet mérési technikusként. „Egy alkatrész leméréséhez semmilyen beállítást nem kell végeznem. Elhelyezem a munkadarabot közvetlenül a rögzítőkészüléken, a forgóasztalon, amely a röntgenforrás és a detektor között helyezkedik el.” Obert ezután beírja a WinWerth szoftver felhasználói interfészén a teljesítmény, az expozíciós idő, a szükséges pontosság paramétereit, továbbá megadja, hány felvétel készüljön. Ha ezzel végzett, elindítja a mérési eljárást, amely normál műanyag alkatrészek esetén néhány perc alatt automatikusan lefut. „Nagyobb vagy finom szerkezetű komponensek esetén egy raszterelési funkciót használhatunk, amely részfelvételeket készít a munkadarabról, majd ezeket egy nagyobb felvételű teljes képpé állítja össze.” mondja Obert. A felhasználó számára a végeredmény egy, a munkadarab teljes belső és külső geometriáját leíró 3D-s pontfelhő (STL-adat), ami azután különböző módokon vizsgálható.
Hibák felismerése egy pillanat alatt
Egy rendkívül népszerű és gyors elemzési mód a CAD-adatok alapján történő névleges/tényleges összehasonlítás. A felhasználó áttekintheti az eredményül kapott színkódolt eltéréstérképet, és másodpercek alatt azonosíthatja a problémás részeket. Részletesebb információkhoz a WinWerth mérőszoftver méretek meghatározására is alkalmas interaktív módon vagy egy mérőprogram segítségével.
Az elemzés igazán rugalmas ilyen szempontból. Persze ha egy darab 50, 100 vagy 200 jellemzőjét kell meghatározni, akkor a művelet eltart néhány órát. A mérőprogram viszont interaktív módon írható meg „Teach” üzemmódban, és ezzel párhuzamosan el is menthető a háttérben. A program ezután azonnal használatra kész további darabok méréséhez.
Részletes vizsgálatokhoz WinWerth mérőszoftverrel ellátott kiegészítő offline munkaállomások telepíthetők. A TomoScope ezután további mérési feladatokhoz is rendelkezésre áll. E munkaállomásoknak nem feltétlenül kell magában mérőszobában lenniük. Lehetnek akár másik műszaki osztályon is, ahol csupán a pontfelhőkre van szükség ahhoz, hogy elemzéseket lehessen végezni.
A belső szerkezet roncsolásmentes vizsgálata
A TomoScope HV Compact különösen a bonyolult műanyag daraboknál mutatja meg a folyamat alapú mérés előnyeit. A volumetrikus adatokból bármelyik keresztmetszet kiválasztható és felhasználható az alkatrészek méreteinek és anyagának kiértékelésére. „Korábban megmunkált és csiszolt metszeteket készítettünk a belső méretek meghatározásához.” magyarázza Jütersonke. „Ez rendkívül sok munkával járt, ezért csupán egy csiszolt metszetet használtunk a minőségbiztosításhoz. Ma már minden erőfeszítés nélkül tudunk mérést végezni bármelyik tetszőleges keresztmetszetben. Az egyetlen extra munkát az információk utólagos feldolgozása jelenti.” A metszetek nem csupán az összes méret vizsgálatát teszik lehetővé. de a méréstechnikus azt is megállapíthatja, hogy a kitöltő anyag eloszlása megfelelő-e, illetve vannak-e zárványok a műanyag vagy fém öntvényben. Pontos eredmények birtokában a fröccsöntő szerszám alakja vagy a fröccsöntési paraméterek optimalizálhatók.
Ezenkívül a röntgentomográfia páratlan lehetőséget kínál az összeszerelt egységek vizsgálatára.
A roncsolásmentes mérési eljárásnak hála az egységet nem kell darabjaira szerelni a működésének ellenőrzéséhez és a hibák megtalálásához. A TomoScope gép és a WinWerth mérőszoftver segítségével
a felhasználó virtuálisan áthaladhat az összeszerelt egységen, és ellenőrizheti az összeállítás helyességét.
Ez sokkal hatékonyabb megoldás, mint a szétszerelés, ahol a hibákra vonatkozó információk gyakran elveszhetnek.
A Werth TomoScope választása mellett számos érv szólt. Ezekről így beszél Jütersonke: „A gép teljesítménye rendkívül meggyőző volt, a hosszú távú együttműködésünk és a WinWerth szoftver ismerete csak további érvek voltak a döntéshozatalnál.” ■
Forrás: Werth Messtechnik GmbH.
