docMetrologia – droga do jakości jutra
download 
Reklamacja Transkrypt
Metrologia – droga do jakości jutra
W Ł A S N O Ś CI I P O MIA R Y Metrologia – droga do jakości jutra Hipolit Chrzanowski Podczas targów branżowych nowe ściga się z najnowszym, a rozwiązania wychodzące naprzeciw potrzebom klienta czynią z niejednego prezentowanego tam produktu przebój sezonu. Czym w 2013 roku zostaliśmy i zostaniemy zaskoczeni przez branżę pomiarów współrzędnościowych? Metale & Nowe Technologie N 102 apędem rozwoju miernictwa było dążenie do maksymalnej y j dokładności ności odwzorowania świata rzeczywistego. zeczywistego. Zaczynano od jednostek ek tak nieprecyzyjnych jak rozpostartaa dłoń (piędź), stopa czy łokieć. Rewolucja ucja przemysłowa oznaczała konieczność ność nieustannego rozwijania technikk pomiarowych. Zmiany doprowadziły ziły do powstania m.in. metrologii współrzędnościowej półrzędnościowej – dziedziny pomiarów ów w skali makro, mezo, mikro i nano. „W przypadku makro wymiarów w można tu wymienić stosowanie systemów laser aser trackerów, skanerów w fotogrametrycznych czy dużych suwnicowych maszyn pomiarowych. Mikro wymiary to stosowaniee maszyn współrzędnościowych ciowych zarówno stykowych, owych, owych. jak i bezstykowych. Nano wymiary to obecnie najtrudniejszy ejszy obszar wytwarzania, ania, ale intensywnie rozwijany ozwijany zarówno w przypadku rzypadku systemów mechatroniczhatronicznych, jak i sprzętu rzętu medycznego i optyczneptycznego” (1). Każda da z tych dziedzin dopracowała acowała własną aparaturę, której ej precyzja jest dziś imponująca. Pomiędzy targowymi owymi imprezami Wymiana informacji, ormacji, doświadczeń oraz prezentacja narzędzi pomiarowych W R Z E S I E Ń - P A Ź D Z I E R N I K 2013 odbywają się na forach targowych. Do najważniejszych j j y dla branżyy imprez należą targi Control w Stuttgarcie, a w Polsce: ITM w Poznaniu, Control-Tech w Kielcach czy sosnowiecki Toolex. Najbliższe targi Mach-Tool w maju przyszłego roku, a przed nami targowa jesień. Na razie, jak się przekonamy, f irmy bilansują pokłosie Współrzędnościowa maszyna pomiarowa Axiom Too CNC firmy Aberlink sterowana jest za pomocą niezwykle prostego oprogramowania, co bardzo ułatwia jej obsługę targów tegorocznych i przygotowują do najbliższych imprez targowych. Targi Toolex 2013 odbędą się w październiku i zgromadzą, jak się przewiduje, około 500 firm z Europy i reszty świata, zajmujących się obróbką stali we wszystkich aspektach, także miernictwa. Oprzyrządowanie pomiarowe będzie tu reprezentowane przez szereg renomowanych firm obecnych na co dzień na polskim rynku. Wyspecjalizowaną imprezą, poświęconą głównie aparaturze pomiarowej i kontrolnej, są targi Control w Stuttgarcie, które odbywają się tradycyjnie w maju. Tegoroczną edycję mamy za sobą, a świat miernictwa przygotowuje się już do targów przyszłorocznych, które po raz dwudziesty ósmy zgromadzą zapewne, wzorem lat ubiegłych, około 800 firm produkcyjnych i usługowych z całego świata. Odwiedzający będą mogli zapoznać się z technologiami przyszłości w dziedzinie miernictwa i kontroli jakości. Targi Control uważane są za ważne ogniwo w procesie wymiany informacji pomiędzy sektorem badań i rozwoju a przemysłem. Tzw. know-how przekazywane jest odwiedzającym w skondensowanej formie poprzez specjalne ekspozycje, parki tematyczne oraz specjalistyczne prezentacje. Wytwórcy i ich produkty Przyjrzyjmy się teraz niektórym technologiom i urządzeniom pomiarowym oferowanym przez wiodące firmy metrologiczne. Zacznijmy od firmy ZEISS, znanej z wielu pionierskich I P O MIA R Y reklama W Ł A S N O Ś CI Micura (ZEISS) zapewnia automatyczne dostosowanie prędkości pomiarowej dzięki technologii VAST navigator O-INSPEKT 322 (ZEISS) zapewnia pomiary 3D i skanowanie przy minimalnej sile nacisku Metale & Nowe Technologie rozwiązań. W ubiegłym roku właśnie na targach Control w Stuttgarcie ten producent zaprezentował urządzenie o nazwie Micura. Jest to referencyjna maszyna współrzędnościowa służąca do pomiaru części o bardzo wąskich tolerancjach, np. narzędzi, sprawdzianów itp. Maksymalny dopuszczalny błąd pomiaru długości MPEE dla tego urządzenia wynosi ± (0,7 + L/400) μm. Jej atutem jest – przy wysokich parametrach dokładnościowych – nieduża wielkość, co pozwala swobodnie ustawiać ją w często niezbyt przestronnych laboratoriach pomiarowych. „Osiągnięcie takich wyników jest możliwe dzięki zastosowaniu głowicy VAST XT gold. Jej podstawową cechą jest możliwość skanowania powierzchni w sposób ciągły, z prędkością 200 pkt/s. W wyniku tego, oprócz wymiarów geometrycznych, w krótkim czasie mogą też zostać zmierzone takie parametry jak okrągłość czy płaskość. Głowica pomiarowa umożliwia pracę nawet z wyjątkowo małymi trzpieniami pomiarowymi. Najmniejszy z nich może być wyposażony w kulkę o średnicy 0,3 mm. Siła nacisku trzpieni pomiarowych została tak zminimalizowana, aby z sukcesem wykonywać pomiary zarówno wyrobów cienkościennych, jak i z miękkich materiałów” (2). O-INSPECT 322 to nazwa kolejnego urządzenia, za pomocą którego Carl ZEISS Sp. z o.o. pragnie zawojować rynek maszyn i usług metrologicznych w Polsce. W dziedzinie obróbki metali domeną tych urządzeń jest mechanika precyzyjna – urządzenia te są ogromnie użyteczne w procesie produkcji bardzo małych elementów. Hendrie Viktor, dyrektor Działu Metrologii Przemysłowej ZEISS w Polsce, mówi: – Tam, gdzie inne maszyny mogą oferować skanowanie dotykowe i tym samym stosunkowo wysokie siły nacisku, O-INSPECT 322 oferuje precyzyjne skanowanie z małymi naciskami. Głowica VAST XXT pozwala na zastosowanie sił w zakresie do 1 mN. Dlatego też z O-INSPECT możliwe są standardowe pomiary 3D, w których określa się kształt i położenie (3). Stawiając na różnorodność Współrzędnościowe systemy pomiarów wraz doradztwem, wdrażaniem oraz opieką posprzedażową to specjalność fir- W R Z E S I E Ń - P A Ź D Z I E R N I K 2013 103 W Ł A S N O Ś CI I P O MIA R Y my Oberon3D L. Pietrzak i Wspólnicy Sp. j. W zależności od profilu produkcji klienta i jej specyfiki Oberon oferuje m.in.: stacjonarne maszyny pomiarowe Aberlink (pracujące w trybie manualnym lub CNC), mobilne ramiona pomiarowe CimCore w konfiguracji sześcio- lub siedmioosiowej, systemy Metronor, które przeznaczone są do pomiarów wielkogabarytowych lub systemy InspecVision, które kontrolują cięte i tłoczone blachy. Dostawca zwraca szczególną uwagę na skanery światła białego Shining 3D. – Ten skaner świetnie sprawdza się w nowoczesnych systemach wytwarzania – mówi prezes Oberon 3D, Leszek Pietrzak. – Medium tego skanera stanowi światło białe. Danymi wyjściowymi są wielomilionowe chmury punktów (akwizycja z niepewnością rzędu setnych części milimetra), które w zależności od zastosowanej platformy programowej mogą służyć do odwrotnego odwzorowania (ang. reverse engineering) lub bezstykowej kontroli z gęstością informacji nieosiągalną dla systemów stykowych – dodaje. Interesująco przedstawia się także urządzenie oferowane przez firmę Metrologic pod nazwą GapGun. To laserowy przyrząd pomiarowy, który szybko i dokładnie mierzy cechy takie jak: szczeliny i wpusty, stopnie, spoiny, niedopasowania, promienie, rysy, nity i połączenia. To sprawdzona technologia – ponad 1000 sprzedanych urządzeń – używana na całym świecie przez największe koncerny z branż motoryzacyjnej i lotniczej. GapGun nie tylko skanuje mierzone powierzchnie, ale jednocześnie analizuje zebrane informacje i automatycznie porównuje zmierzone wartości z zadanymi tolerancjami. Dane pomiarowe są przechowywane w pamięci urządzenia i mogą zostać wykorzystane w celu analizy SPC (4). Metale & Nowe Technologie 7-osiowe ramiona CimCore serii 73 SI to pierwsze na światowym rynku systemy pomiarowe złożone z ramienia współrzędnościowego i głowicy skanującej, które są certyfikowane jako jeden zintegrowany system skaningu Rynek usług Ważną częścią rynku metrologicznego w Polsce są usługi pomiarowe. Jedną z wiodących firm specjalizujących się także w tej dziedzinie jest ITA Polska Sp. z o.o., będąca jednocześnie jedynym na naszym rynku dystrybutorem niemieckiej firmy GOM. Odbiorcami usług świadczonych przez tę firmę są m.in.: sektor motoryzacyjny (kontrola jakości, projektowanie i inne fazy produkcji samochodu), lotnictwo (pomiary łopatek i złożonych wirników, pomiary elementów kompozytowych), transport (pomiary ram i podwozi, tzw. inżynieria odwrotna w budowie pojazdów użytkowych, kontrola jakości wagonów i statków), tłocznictwo W R Z E S I E Ń - P A Ź D Z I E R N I K 2013 105 W Ł A S N O Ś CI I P O MIA R Y (kontrola jakości blach i zużycia narzędzi, wirtualne złożenia) oraz odlewnictwo (porównanie z modelem 3D, pomiary oprzyrządowania odlewniczego, wymiarowanie wg rysunku). Z usług metrologicznych korzystają także medycyna i sztuki plastyczne. Narzędzia i systemy oferowane przez firmę ITA wysoko oceniono na targach Mach-Tool. W tym roku system mikrotomografii komputerowej Phoenix vtome x m 300 nagrodzony został w Poznaniu złotym medalem. Metale & Nowe Technologie Małe urządzenie, wielka dokładność W prowadzeniu dokładnych pomiarów ważną rolę odgrywają ramiona pomiarowe, zwłaszcza przenośne, które docierają w miejsca niedostępne dla maszyn stacjonarnych. Do takich urządzeń należy ramię o nazwie Faro Gage oferowane przez firmę Faro Polska (5). Oto niektóre z jego parametrów: kulista przestrzeń robocza o średnicy 1,2 m, dokładność do 0,018 mm. Alicona to austriacka firma specjalizująca się w produkcji optycznych urządzeń pomiarowych wysokiej rozdzielczości. Dostarczane przez nią narzędzia zapewniają najwyższą jakość badań laboratoryjnych i na produkcji. Kluczowa technologia tej firmy nosi nazwę FocusVariation i oferuje rozwiązania łączące zalety miniaturowego urządzenia CMM z funkcjami systemu pomiaru powierzchni, umożliwiając przestrzenne prowadzenie pomiarów kształtu i chropowatości. Alicona IF SL jest prosty w obsłudze, zapewnia dużą szybkość pomiaru oraz rzetelne wyniki 106 W R Z E S I E Ń - P A Ź D Z I E R N I K 2013 prowadzi działalność w skali globalnej poprzez sieć dystrybutorów, którzy często reprezentują ją na liczących się imprezach targowych (6). Na tegorocznych targach Pro-Tool w Sosnowcu firma zaprezentuje m.in. urządzenia takie jak Infinite Focus SL oraz IF Edgemaster. Perspektywy Rynek metrologii w Polsce jest ściśle powiązany z rynkiem europejskim im i światowym. Krajowi użytkownicy icy oraz usługobiorcy mają dzięki temu mu kontakt z najbardziej innowacyjnymi mi systemami i technologiami pomiarów. ów. Ze względu na stosunkowo wysokie kie ład ceny tych urządzeń nie każdy zakład ędkorzystający z pomiarów współrzędnościowych (zwłaszcza mniejsze firmy) może sobie na taką inwestycję cję pozwolić, co wpływa na szybki rozozwój rynku usług metrologicznych. ch. Działalność usługową prowadzi wielu dostawców sprzętu metrologicznego. Ponadto wiele firm dostawczych prowadzi szkolenia. – Zespół specjalistów firmy Oberon3D realizuje również usługi pomiarowe oraz szkolenia podnoszące kwalifikacje pracowników zakładowych działów kontroli jakości. Tematyka szkoleń obejmuje zarówno obsługę maszyn i oprogramowania, jak też interpretację specyfikacji technicznej wyrobu (GPS) w odniesieniu do specyfiki metrologii współrzędnościowej. W obszarze usług proponowane są także usystematyzowane w czasie kalibracje i przeglądy okresowe systemów współrzędnościowych, uwzględniające w harmonogramie założenia polityki jakości klienta oraz wymogi samego urządzenia – wyjaśnia zasady prowadzenia szkoleń Leszek Pietrzak, prezes Oberon 3D. Działalność szkoleniową prowadzą także inne firmy, m.in. ZEISS i Faro. Szkolenie traktowane jest jako dopełnienie serwisu czy programu wsparcia dla klienta. Dla rynku metrologicznego szansą na możliwie stabilny rozwój (jak na obecną sytuację ekonomiczną) jest stałe unowocześnienie urządzeń w oparciu o różnorodne systemy cyfrowe oraz wielką różnorodność oferowanego sprzętu, co pozwala na proponowanie produktów i usług wielu Faro Gage, wygodne przenośne urządzenie CMM Jeden z rodziny skanerów Shining 3D IF-EdgeMaster umożliwia w pełni automatyczne pomiary nawet w obecności wibracji i światła zewnętrznego branżom gospodarki – od przetwórstwa metali począwszy, poprzez mechanikę precyzyjną, produkcję wyrobów z tworzyw sztucznych oraz medycynę, na sztukach plastycznych i projektowaniu skończywszy. Piśmiennictwo 1. Gawlik J., Sładek J., Ryniewicz A., Krawczyk M., Kupiec R.: Metrologia współrzędnościowa w inżynierii produkcji. Dokładność pomiaru a dokładność wytwarzania. „Inżynieria Maszyn”, R. 15, z. 3/2010. 2. Współrzędnościowa maszyna pomiarowa MICURA. „Mechanik”, 8-9/2012. 3. Najnowsza głowica optyczna ZEISS: FalconEye. „Mechanik”, 8-9/2013. 4. www. metro-logic.pl. 5. www.faro.com. 6. www.alicona.at.
