Jste zde

Novinka - Optická kontrola stěn vrtaných otvorů

Antonín Vojáček, 8. Květen 2016 - 20:50

Pro potřeby velmi přesné kontroly kvality a přesnosti malých vrtaných a frézovaných otvorů slouží měřící systém boreCONTROL společnosti Micro-Epsilon pracující na principu konfokálního optického snímání.

Proč investovat a provádět kontrolu kvality?

Ve stále výkonnějších, přesnějších a rychlejších elektromechanických strojích a zařízeních je nutné pro dosažení požadovaných výkonů zajistit i stále přesnější a kvalitnější výrobu mechanických dílů. V mnoha aplikacích, jako jsou letecký, automobilový, chemický průmysl či zdravotnická zařízení, může mít špatně vyrobená komponenta s vadami či nepřesnostmi ve výsledku závažné důsledky i možným ohrožením života lidí. V ostatních oborech průmyslu pak sice nemusí vinou nesprávně vyrobené součástky dojít přímo k ohrožení životů, ale k významným finačním ztrátám, což však dnes ve výsledku má vliv i na zdraví nejednoho z manažerů či jeho podřízených. Ve výsledku tak nakonec vždy jde "o život".

Z těchto důvodů je dobré v každé výrobní společnosti investovat finance i do oblasti kontroly kvality, přičemž, čím výkonnější, přesnější či kvalitnější výrobky jsou vyráběny, tím kvalitnější a spolehlivější musí být i prostředky následné kontroly. Postupně a v souladu s těmito požadavky jsou pak také vyvíjeny i měřící a detekční systémy, které umožňují tyto kontroly přesně provádět a i do určité míry automatizovat.

Kontrola / detekce i malých kruhových a válcových prostor

Pro vysoce přesnou bezkontaktní optickou kontrolu kvality povrchů, jejich defektů, celistvost, rozměry či hladkost, byla vyvinuta metoda konfokálního optického snímání (bližší obecné podrobnosti - viz samostatný článek Konfokální princip optického měření vzdáleností). Tato metoda, mimo přesné měření s přesností v řádu jednotek mikrometrů, navíc umožňuje i výraznou miniaturizaci měřící sondy, což nakonec umožňuje i kontrola povrchu velmi malý s těsných prostor, jakými například jsou malé i miniaturní vyvrtané otvory a drážky.

Kontrolní systém boreCONTROL

Systém boreCONTROL společnosti Micro-Epsilon primárně slouží pro kontrolu vnitřních stěn vrtaných otvorů, prohlubní, zúžení a zářezů. Jeho využití je cíleno na kontroly prvního vzorku, měření průměru v průběhu výrobního procesu, inspekce povrchu a detekce vad v oblasti soustružení, frézování, hluboké tažení, vstřikování plastů, atd.

Princip systému je založen na přesně vloženém tělu konfokálního optického snímače na hranu kontrolovaného otvoru, ve kterém se následně otáčí pomocí servomotoru a současně zajíždí do vyvrtané díry. Tím lze měření provést postupně, nebo spirálově. Miniaturní provedení konfokálního snímače s průměrem 3,3 mm jej umožňuje použít pro otvory s průměrem v rozsahu 4 až 16 mm. Podobně jako u ostatních konfokálních snímačů systémů Micro-Epsilon, lze technologii boreCONTROL použít pro různé povrchy. Vzhledem k tomu, že systém nevyžaduje žádné referenční body v průběhu měření, může měřit absolutně hrany a stupně, detekce průměrů, zaoblení, soustřednosti, kuželovitosti, přímosti, mezer a stupňů, měření vzdálenosti a analýzu intenzity. K dosažení co nejlepší přesnosti vyvinula společnost Micro-Epsilon unikátní patentovanou technologii pro optickou teplotní kompenzaci. Kompenzace je dosažena dynamicky v reálném čase, což umožňuje vysokou přesnost měření. Vysokou dynamiku pak poskytuje vzorkovací frekvence až 5 kHz.

Systém boreCONTROL se z funkčního hlediska skládá z rotující jednotky s vyměnitelnou sondou, řídící jednotky motoru a řídící jednotky snímače. Otočný pohon je ovládán řídicí jednotkou motoru, zatímco řídící jednotka snímače slouží pro nastavení parametrů a zpracování signálu. Přes ethernetové rozhraní řídící jednotky poskytuje boreCONTROL data s koeficienty vzdáleností, úhlů a intenzit. Micro-Epsilon dodává i PC software, který vyvíjí přímo na zakázku na míru požadavků zákazníka. Jeho součástí je pak SDK.

Systém Micro-Epsilon boreCONTROL pro přesné měření / kontrolu / detekci malých otvorů.

Kompletní kontrolní stolní přístroj boreCONTROL LAB

boreCONTROL LAB je kompletní stolní přístroj určený pro laboratorní účely, který je ideální pro aplikace ve vývoji a zajištění kvality - například pro kontrolu prvních vzorků nebo pro kontrolu výroby, pro měření široké škály materiálů i s jemnými povrchy, rychlou kontrolu přesných dílů, získání podrobných údajů o rozměrech a kvalitě vnitřních stěn.

Žulový stůl, který je součástí přístroje, umožňuje teplotně odolné měření bez vlivu vibrací. Snímač se skládá ze snadno vyměnitelné sondy a otočného pohonu a pohybován vysoce přesným lineárním posuvem v axiálním směru (osa Z). K dispozici jsou senzory o průměrech 4 až 10 mm, 8 až 13 mm a 10 až 16 mm. Objekty měření lze snadno upevnit pomocí sklíčidla a přesně umístit na X-Y polohovací stůl. Ovládání a vyhodnocování se provádí prostřednictvím průmyslového PC tabletu. S přístrojem je dodávaný i uživatelsky přívětivý PC software nabízející mimo jiné i následující funkce:

Nastavení a konfigurace osy Z a snímače
2D zobrazení průměru
Soustava souřadnic pro vizualizaci průměru
2D vizualizace vnitřní stěny k posouzení povrchu
Tabulková vyhodnocení naměřených hodnot
Protokolový soubor s naměřenými hodnotami pro export např. do MS Excel

Takto kompletně provedený nástroj tak lze snadno nastavit a nakonfigurovat pro poskytování velice přesných údajů o kvalitě vrtů a dutin v rozsahu průměru od 4 mm až 16 mm.