Optymalizacja procesów produkcyjnych sprawia, że wiele skomplikowanych pomiarów wykonywanych jest bezpośrednio na produkcji, a coraz częściej maszyny pomiarowe stanowią integralną część linii produkcyjnych. Dzięki takiemu umiejscowieniu stanowisk kontrolnych można w dużo krótszym czasie reagować i wprowadzać zmiany w procesie produkcyjnym. Zastosowanie takiego rozwiązania eliminuje zwłokę czasową niezbędną do transportu gotowych wyrobów do laboratorium pomiarowego oraz pozwala na zmniejszenie jego obciążenia. Oczywiście rola laboratorium pomiarowego pozostaje nadal duża i nie można zapominać, że tylko właściwe procedury, zachowywanie gradientów temperaturowych i dbałość o tzw. szczegóły daje możliwość otrzymywania powtarzalnych wyników pomiaru każdego dnia. Doskonałym przykładem urządzenia pomiarowego dostosowanego do pracy na hali produkcyjnej jest Opticline firmy Jenoptik.

Zasada działania opticline

Możliwości pomiarowe opticline

Urządzenie te łączy w sobie doskonałe możliwości pomiarowe z szybkością działania. Dedykowane jest do pomiaru elementów obrotowych, ale nie ogranicza się tylko do wałków. Optyka o wysokiej rozdzielczość oraz wysoka prędkość pozycjonowania osi pozwala na precyzyjny pomiar wielu cech w ciągu kilku sekund. Zasada działania urządzenia została poglądowo przedstawiona na zdjęciu nr. 1. Mierzony element umieszczany jest pomiędzy kłami, których odległość można regulować (w zakresie działania maszyny), a zespół pomiarowy kamer przesuwa się wzdłuż detalu. Zespół kamery składa się ze źródła światła zielonego oraz kamery CCD. W zależności od mierzonej średnicy maszyna może posiadać do kilku kamer. Dodatkowo element mierzony może się obracać, a sam pomiar może się odbywać w sposób statyczny lub dynamiczny. Przy pomiarach statycznych możliwy jest pomiar m.in. średnic, długości, kątów, promieni oraz gwintów. Dzięki możliwości obrotu mogą być wykonywane pomiary błędów kształtu i położenia, m.in. takie jak bicie, okrągłość, walcowość, współśrodkowość, ekscentryczność, itp.. Każde urządzenie serii Opticline wyposażone jest w wbudowany wzorzec, który mierzony jest każdorazowo przed rozpoczęciem docelowego pomiaru części. Procedura ta jest bardzo krótka i nie powoduje znaczącego wydłużenia cyklu pomiarowego, a daje pewność poprawności działania optyki pomiarowej. Połączenie tego rozwiązania ze stałym monitorowaniem temperatury urządzenia pozwala na minimalizowanie wpływu warunków otoczenia na wykonywane pomiary.

Możliwości pomiarowe opticline

Urządzenia serii Opticline można podzielić na dwie zasadnicze grupy: stacje z załadunkiem ręcznym oraz stacje z załadunkiem automatycznym. W przypadku tych pierwszych mamy do czynienia z bardzo elastycznym narzędziem pomiarowym, które może znajdować się w centralnej części hali produkcyjnej i może być obsługiwane przez operatorów z różnych linii lub gniazd. Szybkość pomiaru jest zazwyczaj wystarczająca, aby obsłużyć więcej niż jedną linię lub gniazdo, ponieważ w takim przypadku nie jest mierzone 100% produkcji. Konstrukcja urządzenia została zoptymalizowana pod kątem komfortu oraz bezpieczeństwa pracy operatora. Urządzenie może być wyposażone w szafkę wraz z uchwytem na monitor i klawiaturę, co gwarantuje ergonomię pracy. Na przednim panelu umieszczone są przyciski funkcyjne wraz z modułem sygnalizującym status wykonanego pomiaru. System mocowania części pozwala na szybką i bezproblemową wymianę mierzonego przedmiotu. Bezpieczeństwo pracy zapewniają drzwi lub kurtyny świetlne (w zależności od modelu), których przecięcie skutkuje natychmiastowym zatrzymaniem ruchu osi pomiarowych. Wszystkie te cechy sprawiają, że cykl pomiarowy zostaje skrócony do minimum.

W przypadku zautomatyzowanych stanowisk pomiarowych lub systemów wbudowanych w linię produkcyjną zazwyczaj mierzona jest cała produkcja. Załadunek realizowany jest przez robota lub specjalnie zaprojektowane podajniki dostosowane do rodzaju produkowanych wyrobów. W zależności od wielkości przedmiotu oraz wymagań klienta możliwe jest stworzenie konstrukcji urządzenia zarówno pionowej, jak i poziomej. System wyposażony jest w moduł komunikacji, dzięki czemu możliwe jest sortowanie zmierzonych części w zależności od ich zgodności ze specyfikacją. Dodatkowe połączenie z maszyną obróbczą pozwala wysyłać informację odnośnie uzyskanych wyników, co umożliwia wykonywanie automatycznej korekcji. Oddzielenie części pomiarowej od pozostałych komponentów urządzenia zapewnia stabilność pracy urządzenia oraz minimalizuje ich wpływ na działanie modułów pomiarowych.

W zależność od specyfiki produkowanego wyrobu zdarza się, że optyczna metoda pomiarowa nie gwarantuje wykonania wszystkich pomiarów jego zewnętrznej geometrii. W takich przypadkach istnieje możliwość doposażenia maszyny w końcówkę stykową, która zwiększa możliwości pomiarowe całego urządzenia. Aby zapewnić pełne bezpieczeństwo użycia końcówki stykowej, przed jej użyciem kamery sprawdzają czy w wyznaczonym miejscu istnieje możliwość pomiaru i czy nie został popełniony błąd w trakcie programowania. Dzięki temu system w inteligentny sposób uniemożliwia uszkodzenie końcówki pomiarowej. Obecnie dostępne są dwa typy głowic pomiarowych. Pierwszy typ stanowi głowica mogąca być wykorzystana do pomiarów bicia osiowego (czołowego), gdzie optyka nie jest w stanie „zobaczyć” zagłębień w powierzchni oraz do pomiaru odległości w trudno dostępnych miejscach np. w podcięciach lub rowkach.Drugim rozwiązaniem jest głowica „3D”, czyli stykowa głowica skanująca, która znacząco zwiększa możliwości pomiarowe całego urządzenia. Umożliwia pomiar m.in. bicia osiowego, płaskości i prostopadłości oraz takich elementów jak rowki wpustowe, czy otwory przelotowe i nieprzelotowe. Sama głowica jest mocowana magnetycznie do modułu skanującego, co zapewnią dodatkową ochronę w przypadku nieprzewidzianej kolizji. Opcja zastosowania magazynku końcówek umożliwia automatyczną wymianę w zależności od wykonywanego pomiaru bez konieczności ingerencji operatora.

Końcówka stykowa zwiększająca możliwości pomiarowe urządzenia

Nieodłączną częścią każdego systemu pomiarowego jest oprogramowanie, które dostępne jest w polskiej wersji językowej i jest przez cały czas rozwijane pod względem nowych funkcjonalności i komfortu użytkowania. Tolaris Optic jest dedykowanym programem gwarantującym płynne działanie całego systemu pomiarowego. Specjalny moduł „live” błskawicznie wykonujący każde dodane polecenia oraz graficzne przedstawienie cech pomiarowych zapewniają prostotę programowania urządzenia. Rozbudowany moduł przejrzystej prezentacji uzyskanych rezultatów pozwala na dogłębną analizę i dodatkowe możliwości oceny produkowanych wyrobów. Dostępne formaty eksportu umożliwiają prowadzenie statystyki, a także automatycznego zapisu uzyskiwanych wyników oraz konturów szczegółowych. W pliku statystyki mogą być zapisywane dodatkowe dane na temat mierzonego przedmiotu, aby umożliwić jego późniejsze zidentyfikowanie. Istnieje możliwość dowolnego budowania raportów pomiarowych z uwzględnieniem potrzeb i wymagań odbiorcy końcowego. Możliwe jest tworzenie poziomów dostępu, aby operator nie miał możliwości ingerencji w istniejący program pomiarowy i miał jedynie możliwość wykonania zaprogramowanego pomiaru. Każdy pomiar zapisywany jest w wewnętrznej bazie danych urządzenia, co umożliwia przywołanie wyników w razie potrzeby. W indywidualnych przypadkach istnieje możliwość wykonania specjalnych skryptów, które będą realizowały niestandardowe procedury pomiarowe. Systemy pomiarowe są coraz częściej stosowane bezpośrednio w procesie produkcyjnym, a urządzenie Opticline firmy Jenoptik jest idealnym rozwiązaniem dla kompleksowego pomiaru zewnętrznej geometrii elementów obrotowych. Jego możliwości i parametry techniczne sprawiają, że znalazł on uznanie wśród wielu światowych producentów części z różnych gałęzi przemysłu, takich jak przemysł samochodowy, lotniczy czy medyczny, gdzie precyzja wykonania odgrywa kluczową rolę.

Oprogramowanie Tolaris

Zobacz również