µCMM NEO – optyczna maszyna współrzędnościowa dla precyzyjnej kontroli geometrii i powierzchni

Najważniejsza zmiana, jaką wnosi µCMM NEO, dotyczy samej filozofii pomiaru. Zamiast opierać się wyłącznie na wybranych punktach, system pracuje na pełnych danych powierzchniowych. Producent określa to podejście jako „Surface-First Metrology”, czyli metrologię zorientowaną na powierzchnię. W praktyce oznacza to, że operator nie otrzymuje wyłącznie wartości wymiarowych, ale pełny model 3D analizowanego obiektu, na podstawie którego można ocenić wymiar, położenie, formę oraz chropowatość w jednym układzie współrzędnych i w jednym przebiegu pomiarowym.

To podejście ma bardzo konkretne konsekwencje metrologiczne. Po pierwsze, eliminuje potrzebę przenoszenia detalu między różnymi urządzeniami, co ogranicza błędy wynikające z repozycjonowania. Po drugie, pozwala powiązać dane wymiarowe z rzeczywistą geometrią i funkcją powierzchni. Po trzecie, upraszcza interpretację wyników, ponieważ cały zestaw danych powstaje w jednym środowisku pomiarowym.

µCMM NEO nie jest pojedynczym sensorem, ale platformą wykorzystującą kilka technologii optycznych. System pracuje w oparciu o Advanced Focus-Variation, Focus Probing, Vertical Focus Probing oraz Real3D. Dzięki temu może być wykorzystywany zarówno do analizy topografii powierzchni, jak i do dokładnych pomiarów geometrii przestrzennej. 

Sam system pomiarowy działa bezkontaktowo, optycznie i trójwymiarowo. W pojedynczym pomiarze rejestrowane jest pole 2160 × 2160 punktów, czyli około 4,6 miliona punktów pomiarowych, a przy pomiarach złożonych liczba danych może wzrosnąć nawet do 500 milionów punktów. Objętość pozycjonowania wynosi 310 mm × 310 mm × 310 mm, a maksymalna prędkość ruchu osi sięga 100 mm/s. System posiada automatyczny, pneumatyczny magazyn czterech obiektywów oraz kontrolę warunków pracy opartą na ośmiu czujnikach temperatury, czujniku wilgotności oraz monitoringu prądu i napięcia.

Jedną z największych przewag µCMM NEO nad wieloma klasycznymi metodami optycznymi i stykowymi jest możliwość analizy geometrii trudnych pomiarowo. Producent podaje, że system może mierzyć powierzchnie o kątach nachylenia do 87° przy Focus-Variation oraz powyżej 90° przy Vertical Focus Probing, w zależności od aplikacji. Dokumentacja produktowa i folder pokazują, że szczególny nacisk położono na pomiar mikrootworów oraz struktur głębokich, określając urządzenie jako benchmark dla pomiaru mikroholes. W materiałach aplikacyjnych wskazano możliwość pomiaru mikrootworów o średnicach rzędu 0,08–0,3 mm.

To bardzo istotne w aplikacjach, gdzie klasyczne głowice stykowe mają ograniczony dostęp lub gdzie ryzyko uszkodzenia powierzchni jest nieakceptowalne. Dotyczy to zwłaszcza geometrii wewnętrznych, mikrootworów, cienkich krawędzi, powierzchni polerowanych oraz komponentów o wysokiej wartości.

Materiały produktowe wprost wskazują obszary zastosowań, w których µCMM NEO został zaprojektowany do pracy. Są to przede wszystkim precyzyjne narzędzia tłoczne, formy wtryskowe o geometrii swobodnej, dysze wtryskowe i gniazda zaworowe oraz elektrody EDM. W każdej z tych aplikacji wspólnym mianownikiem są małe cechy geometryczne, strome przejścia, wymagające powierzchnie funkcjonalne oraz potrzeba pracy w pełnym modelu 3D. 

Jeżeli chodzi o branże, producent wymienia m.in. motoryzację, lotnictwo, narzędzia skrawające, budowę form i tłoczników, medycynę, mechanikę precyzyjną, elektronikę, energetykę oraz badania i rozwój. To bardzo szeroki zakres, ale spójny z charakterem urządzenia: system jest przeznaczony wszędzie tam, gdzie nie wystarczy już sam pomiar nominalnych wymiarów i gdzie trzeba analizować mikrogeometrię oraz powierzchnię jako nośnik funkcji wyrobu.