Az alkalmazáshoz való szenzor

Multiszenzorok és komputertomográfia

2015. november 02., hétfő, 19:50

Címkék: CAD-modell CT Fiber Probe komputertomográfia koordináta méréstechnika multiszenzor szenzortechnika Werth Magyarország Kft.

A megfelelő mérőberendezés kiválasztása rendkívül fontos a mérési feladatokhoz. Az alapelv: mindig az alkalmazás határozza meg a szenzort. A döntés meghozatalában a felhasználónak többféle szempontot is figyelembe kell vennie.

Manapság gyakorlatilag minden mérési feladat gyorsan és hatékonyan elvégezhető különféle tapintós és optikai szenzorok, illetve multiszenzoros koordináta méréstechnika (CM) alkalmazásával. A komputertomográfiás (CT) koordináta-méréstechnikával idő is megtakarítható, hiszen a munkadarab teljes geometriája egyetlen méréssel a rendelkezésünkre áll.

Multiszenzoros koordináta-mérőgépek

Nagyfokú flexibilitásuk miatt a multiszenzoros koordináta-mérőgépek napjainkban sok alkalmazásban használatosak. Pontosan egymáshoz kalibrált optikai és tapintós szenzorok kombinációjával még a komplex munkadarab-geometriák mérése sem jelent kihívást. Az optikai szenzorok a mérendő darab megérintése nélkül, azt néhány tíz milliméterre megközelítve működnek. Oldalirányból mérő képfeldolgozó érzékelők, illetve különálló pontokat vagy teljes 3D-s alakzatokat mérő távolságérzékelők tartoznak közéjük. Fontos előnyük a nagy mérési sebesség és a könnyen deformálódó munkadarabok biztonságos mérése.

A Werth Fiber Probe segítségével a legkisebb geometriák tapintós mérése valósítható meg nagy pontossággal. Ez a szenzor miniatűr, akár 20 µm-os csúcsátmérővel rendelkezik, és minimális érintkezési erőt fejt ki (1. ábra). Az említett szenzorok esetében a mérési pozíciók a mérőszoftverbe táplált CAD-modell segítségével választhatók meg. A modell egyedi felületi elemeire kattintva a rendszer automatikusan elosztja a mérési pozíciókat, pozicionálja a kiválasztott szenzort és leméri a mérési pontokat.

Multiszenzoros koordináta-mérőgép három érzékelővel: képfeldolgozás, hagyományos mérőfej és Fiber Probe fej

Komputertomográfia

A komputertomográfiás mérés még ennél is egyszerűbb. A különálló mérési pontok vagy pásztázási vonalak helyett a CT egy pontfelhőt hoz létre a teljes munkadarabból, emellett meghatározza a belső geometriákat és az alámetszéseket is, amelyeket a hagyományos szenzorok csak körülményesen vagy egyáltalán nem tudnak elérni.

Az üregeket, pórusokat és zárványokat szintén észleli. A mért pontfelhő és a CAD-modell közötti eltérés automatikusan megjeleníthető egy színkódolt eltérésképen. A CAD-modellre kattintva a rendszer meghatározza a méreteket (távolság, rádiusz és szög), valamint az alak- és helyzettűréseket. Az eltérések CAD-modellre invertálásával létrehozható egy fájl a gyártószerszám korrigálásához.

Emellett teljesen új lehetőségek is rendelkezésre állnak a mérési összeállításokhoz. Korábban ez a teljes egység szétszerelésével vagy roncsolásával járt. Manapság a gépkezelő szemrevételezéssel értékelheti az összeállítást, vagy méreteket és eltéréseket határozhat meg az egyes komponensek között.

Egy tipikus CT-mérés néhány perc és néhány óra közötti időt vesz igénybe, a munkadarab méretétől és a szükséges felbontástól függően. Több munkadarabot egy mérési menetben mérve drasztikusan csökkenthető a mérés ideje. Integrált automatikus betöltő készülékkel kombinálva a CT egymás után több munkadarabról is készíthet tomográfiás felvételt a kezelő beavatkozása nélkül, pl. éjszakai műszakban. Ha a betöltőt a gép röntgensugárzás ellen védő burkolatán belül helyezik el, tovább csökken a beállítási idő, mivel nem kell be- és kikapcsolni a röntgencsöveket, illetve várakozni a bemelegedésükre.

Multiszenzor vagy komputertomográfia?

Az adott mérési feladathoz használatos gép vagy szenzor típusának kiválasztásánál több szempontot is figyelembe kell venni. A szükséges pontosságon kívül különösen fontos a minél rövidebb mérési idő. Közel minden szenzorra és koordináta-mérőgépre igaz a következő általános szabály: minél több jellemző mérendő, annál tovább tart a mérés.

A területérzékelő mérési elve és a mérési pontok közötti közvetlen elmozdulások miatt a képfeldolgozó érzékelők egy jellemzőre eső mérési ideje sokkal rövidebb a tapintókénál. CT-szenzorok esetén azonban a mérési idő független a mérendő dimenziók számától, mivel sok 2D-s radiográfiás képet kell készíteni, a munkadarab teljes 360°-os indexelt elforgatása közben.

Ennek következtében a számítógépes tomográfia különösen teljes munkadarabok mérésére ajánlott. Ha például kezdeti mintamérés szükséges egy 64 üreges mintával készített komplex műanyag ház esetén, a CT-szenzor előnye nyilvánvaló. A mérési idő munkadarabonként kb. 10-20 perc, és eredményül megkapjuk a teljes munkadarab pontfelhőjét, annak összehasonlítását a CAD-modellel, valamint az összes kívánt méretet.

Ezzel szemben egy vagy több hagyományos mérőgéppel az első munkadarab mérése csak több nap alatt végezhető, és a belső jellemzők vizsgálatához szükség lehet a munkadarab roncsolására. A CT tehát jóval egyszerűbb megoldást jelent teljes munkadarabok mérésére. A CT-s koordináta-mérőgépek tipikus alkalmazási területei a járműipari és az orvos célú műanyagok, dugós csatlakozók, alumíniumházak, titán- és kerámia-implantátumok és az olyan kisebb acél alkatrészek, mint a benzin- és dízelbefecskendezők.

Ha viszont csak néhány méretet kell meghatározni a gyártási folyamat során, az előny a képfeldolgozó érzékelővel és esetleg tapintós szenzorral ellátott koordináta-mérőgépeké. Ilyen géppel a mérés időtartama néhány másodperc és maximum egy perc között alakul. A néhány mikronos jellemzők és tűrések mérésére való komplett tomográfiás letapogatás néhány percig tart.

A CT-szenzorok tipikus felhasználási területein a multiszenzoros koordináta-mérőgépek is megállják a helyüket. Az utóbbi gépek ezenkívül áramköri lapok, ólomlemezek, nyomtatott filmek, alumínium-, műanyag és gumiprofilok, továbbá nagyobb acél és sárgaréz alkatrészek (pl. hengerfejek és szelepek) mérésére is alkalmasak.

Werth Magyarország Kft.

www.werth.hu

Forrás: Werth Messtechnik GmbH

Keresés
Bejelentkezés / Regisztráció
TERMÉK + MEGOLDÁS

Magával ragadó film-, hangzás- és játékélmény? Hódít a Panasonic OLED-je

Média Partnerek