Przewodnik po wyborze odpowiedniego systemu pomiarowego dla Twojej firmy

Jeśli w swojej firmie chcesz wdrożyć nowe urządzenia pomiarowe lub zmodernizować te, z których aktualnie korzystasz, najpierw musisz odpowiedzieć sobie na kilka pytań. Niezależnie od tego, na jakim etapie jest Twoja firma, pamiętaj o jednym. Nowoczesny system pomiarowy 3D to rozwiązanie, które zapewnia ciągłość i wydajność produkcji, ale także stanowi znakomite narzędzie kontrolne.

Dopasuj system pomiarowy do rodzaju mierzonego przedmiotu

Czy w Twojej firmie pomiarom współrzędnościowym podlegają skomplikowane przedmioty, których powierzchnie wypełnione są dużą ilością charakterystyk do pomiaru, czy może ich nieregularne kształty wymagają zmierzenia przez niezawodny sprzęt o wysokim poziomie precyzji? Czynnikiem nadrzędnym, który pomoże Ci zidentyfikować odpowiednie dla Twojej działalności urządzenie, jest stopień dokładności pomiaru. W tym obszarze każda maszyna CMM będzie wyróżniała się innymi parametrami. Warto więc zapoznać się z konkretnymi typami maszyn pomiarowych:

• maszyny CMM wspornikowe – podstawowy typ maszyn pomiarowych, który doskonale sprawdza się podczas pomiarów małych i średnich elementów w zakresie do 500 mm. Zazwyczaj maszyny tego typu łatwo przemieścić z miejsca na miejsce, nieliczne z nich mają charakter laboratoryjny;
  
  
• maszyny portalowe – solidna rama wykonana ze stali (granitu) w kształcie bramy lub portalu (stąd nazwa) podtrzymuje ruchomą jednostkę pomiarową, na której znajduje się głowica pomiarowa. Maszyny o budowie portalowej służą do pomiaru obiektów o zróżnicowanych wymiarach i kształtach, kiedy konieczne jest lokalizowane punktów z różnych kątów i perspektyw.
  
  
• maszyny pomiarowe o konstrukcji mostowej – pozioma rama zwana mostem zainstalowana jest na dwóch poziomych słupach, co umożliwia ruch sondy nad stołem pomiarowym wzdłuż osi X, Y, Z. Maszyny mostowe wykorzystywane są w pomiarach dużych części (np. w branży samochodowej), których ze względu na masę nie można umieścić na stole.
  
  
• wysięgnikowe maszyny pomiarowe 3D – przypisuje się im duży zakres pomiarowy, od 800 do 2000 mm. Idealnie zatem spełniają swoją funkcję w pomiarach dużych części, gdzie konieczne są znaczne przesuwy sondy z uwagi na gabaryt mierzonej części. Znajdują zastosowanie m.in. w motoryzacji (pomiar podwozia, silników itp.), przemyśle energetycznym (m.in. w produkcji turbin wiatrowych) i stoczniowym (np. w pomiarach kadłubów statków, elementów podwodnych platform wiertniczych);
  
  
• maszyny CMM kabinowe – ich cecha charakterystyczna to zamknięta konstrukcja. Obudowa wokół ramy tworzy kabinę w celu zabezpieczenia pomiarów przed czynnikami zewnętrznymi: wilgotnością, kurzem, zmienną temperaturą. Niektóre modele projektowane są tak, aby sterownik i komputer znalazły się w specjalnej, pyłoszczelnej szafie. Inne wyposażone są w system filtracji powietrza, który minimalizuje ilość dostającego się do środka pyłu i kurzu. Maszyny kabinowe stosowane są w różnych gałęziach przemysłu: maszynowym, samochodowym, medycznym, lotniczym. Odpowiadając sobie na pytanie: „Co jest przedmiotem pomiarów w mojej firmie?”, nie zapomnij także uwzględnić mobilności sprzętu. Być może potrzebujesz przenośnego systemu pomiarowego, ponieważ pomiary odbywają się poza parkiem maszynowym i wyspecjalizowanym stanowiskiem lub w zmiennym środowisku? Poniżej znajdziesz produkty kompatybilne z uniwersalnym oprogramowaniem Metrolog X4 oferowane przez firmę COMTEC 3D, których konstrukcja ułatwia ich przetransportowanie oraz zapewnia ergonomiczność podczas pomiaru.
  
  

Przenośne urządzenia pomiarowe 3D – co musisz wiedzieć?

System pomiarowy powinien zapewniać sprawny, szybki, a zarazem rzetelny proces kontroli jakości. Wszystkie te cechy posiadają mobilne narzędzia CMM, które służą do pomiaru części w dowolnym miejscu, niekoniecznie w zakładzie, czy hali produkcyjnej. W tej kategorii produktów warto wskazać:

• ramiona pomiarowe FARO– umożliwiają prowadzenie mobilnych pomiarów bez konieczności przemieszczenia elementów mierzonych. Takie rozwiązanie metrolo­giczne znajduje szerokie zastosowanie w pomiarach na liniach produkcyjnych;
  
  
• laser trackery – operator trzyma i kieruje urządzeniem w kierunku obszaru, który ma być zmierzony. Pomiarowiec zyskuje swobodę ruchu podczas inspekcji. Laser trackery znacznie ułatwiają gromadzenie danych z elementów wielkogabarytowych;
  
  
• skanery ręczne 3D – jeśli zbieranie danych trójwymiarowych odbywa się w miejscu trudno dostępnym dla tradycyjnych maszyn CMM, skaner sprawdza się znakomicie. Dodatkowo jego cechą jest wysoka elastyczność pracy – możesz skorzystać z różnych technologii np. skanowania laserowego, czy światła strukturalnego.
  
  

Możliwe jest sparowanie kilku urządzeń przenośnych, co w praktyce oznacza szybszy i dokładniejszy pomiar przedmiotu. Przykładowym rozwiązaniem jest stworzenie systemu pomiarowego z dwóch urządzeń: trackera laserowego i ramienia pomiarowego w celu zwiększenia dokładności pomiaru. W zależności od wymagań klienta COMTEC 3D zapewnia indywidualny dobór narzędzi metrologicznych.

System pomiarowy dla Twojej firmy, a konkretna technologia

Kolejnym kryterium wyboru systemu pomiarowego dla Twojej działalności jest technologia pomiarowa. Dziś wysokorozwinięte maszyny mogą zapewnić Ci nie tylko rzetelną interpretację danych, ale dać również szeroki wybór co do metody pozyskiwania informacji. Zestaw najważniejszych technik pozwalających na uzyskanie pomiaru trójwymiarowych kształtów i wymiarów obejmuje:

• skanowanie laserowe;
• technologię światła strukturalnego;
• skanowanie optyczne.

Zasada działania każdej z nich na pewno pomoże Ci skonfigurować najwłaściwszy dla Twojej firmy system pomiarowy i zoptymalizować proces gromadzenia trójwymiarowych danych.

Czym jest skanowanie laserowe?

Skaning laserowy dostarcza informacji o wymiarach liniowych i kątowych mierzonego elementu oraz umożliwia jego szybkie porównanie z modelem CAD. Wiązka lasera dociera do powierzchni obiektu. Następnie mierzone są: załamanie promieni lub ich odległość od przedmiotu. Dostarczone do komputera informacje zostają przetworzone przez oprogramowanie. W ten sposób powstaje obraz 3D.

Skaning laserowy jest przydatny, zwłaszcza gdy czynności pomiarowe dotyczą przedmiotów czarnych i błyszczących (podczas gdy technologia światła strukturalnego wymaga, aby taki wyrób najpierw pokryć sprayem matującym).

Warto dodać, że wykazuje również mniejszą czułość na światło, można zatem stosować go w trudniejszych warunkach środowiskowych. Bardzo dobrze sprawdzają się tu zarówno ręczne skanery 3D (do mierzenia większych obiektów np. domów), jak i stacjonarne (do skanowania mniejszych elementów np. drzwi samochodu).

Wykorzystywanie światła strukturalnego w pomiarach

Na czym polega technologia w oparciu o światło strukturalne? Skanery 3D emitują wiązkę strukturalnego światła w postaci linii, których ułożenie na powierzchni przedmiotu zmienia się na bieżąco. I to właśnie te zmiany w konfiguracjach świetlistych pasów oraz przerwy między nimi są rejestrowane przez kamerę, a następnie poddawane analizie. Z uzyskanych danych powstaje cyfrowy odpowiednik mierzonego elementu. Jako główne zalety skanerów wykorzystujących światło strukturalne podaje się ich niską masę oraz szybkość skanowania. Są jednak dużo wrażliwsze na trudne warunki środowiskowe niż wspomniane wyżej skanery laserowe.

Skanowanie optyczne – co musisz wiedzieć?

Skanowanie optyczne to proces pozyskiwania trójwymiarowych danych geometrycznych za pomocą światła widzialnego lub niewidzialnego. Współczesne urządzenia w dużej mierze bazują na technologii światła zielonego LED, dzięki któremu możliwe jest zebranie precyzyjnych wyników pomiarowych. Skanowanie optyczne stało się powszechne w wielu gałęziach przemysłu, m.in. w przemyśle medycznym (projektowanie protez), inżynierii odwrotnej (rekonstrukcja dzieł sztuki), grafice komputerowej (tworzenie realistycznych modeli bohaterów gier komputerowych).

Ustalenie kosztów systemu pomiarowego – zgodność z budżetem

Według zaleceń wymienionych w naszym poradniku, do tej pory ustaliłeś zapewne:

1. Co mierzysz i gdzie? Jakiego typu maszyny potrzebujesz? Czy ma być to sprzęt mobilny, czy stacjonarny?
2. Która z maszyn CMM najlepiej odpowiada Twoim potrzebom pod kątem jej parametrów?
3. Która z dostępnych na rynku technologii spełni Twoje potrzeby i przyniesie największe korzyści?
   
   

Po sporządzeniu tej krótkiej listy wybierz system pomiarowy 3D, który jest dostosowany do specyfiki Twojej działalności i rodzaju wykonywanych pomiarów. Oszacuj koszty inwestycji i porównaj je z budżetem, jaki możesz przeznaczyć na zakup wyposażenia technicznego. Pamiętaj, że musisz wziąć pod uwagę nie tylko koszt samego urządzenia, ale także jego instalacji, późniejszego utrzymania oraz ewentualnej kalibracji. Upewnij się zatem, że jest to opłacalne dla Twojego przedsiębiorstwa.

Pozyskanie nowych rozwiązań pomiarowych powinno iść w parze z doradztwem technicznym oraz szkoleniami dla personelu obsługującego urządzenia CMM. Szeroki pakiet wsparcia ze strony producenta pozwoli Twoim pracownikom na szybsze wdrożenie się w nowy system, zdobycie nowych kwalifikacji, co z pewnością zaowocuje osiągnięciem niezawodnych wyników pomiarowych w krótkim czasie. Jako przykład dystrybutora systemu CMM wspierającego swoich klientów w wielu branżach gospodarki warto wskazać COMTEC 3D.

Wybór odpowiedniego systemu pomiarowego wymaga czasu, uwagi i dokładnej analizy. Kluczowe jest trafne zdefiniowanie własnych potrzeb, ponieważ to od nich zależy zaopatrzenie się we właściwy sprzęt. Obecnie na rynku działa wielu producentów i dystrybutorów maszyn CMM. Korzystając z usług firmy, która zapewnia kompleksowe rozwiązania z dziedziny współrzędnościowej techniki pomiarowej, masz pewność, że wraz z dostarczeniem aparatury do Twojej firmy, otrzymasz także szerokie wsparcie techniczne. To zaś przełoży się na sprawny przebieg inspekcji pomiarowych.