Království přesnosti

První den workshopu upozornil na problém kontrolních a inspekčních systémů ve výrobních podnicích související s pořizováním výkresové dokumentace. Při tvorbě 3D CAD modelů výrobků je možnost následné kontroly a inspekce často opomíjena a konstruktéři musí „ex post“ vytvářet z 3D modelů 2D výkresovou dokumentaci, na jejímž základě je pak prováděna rozměrová kontrola 3D dílců se zdlouhavým zadáváním nominálních hodnot a tolerancí definovaných ve výkresové dokumentaci. Její udržování a provádění změn je ale značně náročné.
Většina dnešní inspekce, zjišťující rozměry kontrolované součásti, je navíc prováděna pomocí kontaktní metrologie, která vyžaduje přímý kontakt s měřenou součástí a rychlost snímání je přibližně jeden bod za sekundu, což činí inspekční proces poměrně pomalým. Bezkontaktní technologie umožňují tento proces nejen výrazně urychlit, ale jsou obvykle i lépe propojeny se systémy umožňujícími vytvoření příslušné technické a další dokumentace.
V rámci workshopu seznámili specialisté firmy Prima Bilavčík účastníky s novou generací multisenzorového CMM programu WinWerth8, která přináší kromě výhod počítačem podporovaného měření (CAM) a inspekce (CAI) i novou metodu optického snímaní 3D-PATCH. Software WinWerth pro CAI/CAM odstraňuje nutnost vytváření 2D výkresové dokumentace, což šetří stovky hodin práce odborného personálu, a díky možnostem přímého řízení multisenzorového souřadnicového měřicího stroje pomocí 3D-CAD modelů lze zlepšit výkonnost a přesnost inspekce. Automatické rutiny bez nutnosti zdlouhavého manuálního navádění umožňují prakticky hned po zahájení výroby výrazně zvýšit kapacitu měření.

Tomografie ve službách průmyslu
Druhý den workshopu, zaměřený zejména na konkrétní dotazy účastníků, byl věnován i prezentaci technologie počítačové tomografie (CT) - systému nedestruktivního testování, který od příštího roku rozšíří portfolio služeb firmy Prima Bilavčík.
„Na jedné straně je stroj, rentgenový zářič, na druhé přijímač, detektor, a mezi ně se vkládá měřený díl. Ten je během rotace o 360° skenován, přičemž rentgen, jak prochází materiálem, pořizuje řezy. Řezy se skládají a vzniká 3D model. Kvalita a detaily zobrazení dílu závisí na konfiguraci a nastavení, hustotě řezů. Další měření se pak už odehrávají pomocí CAD modelu. Jde o stejnou technologii jako známá „cétéčka“ v nemocnici, jenže lékařům obvykle stačí vidět mozek v řezu, nepotřebují vždy 3D model, vysvětluje ředitel firmy Petr Bilavčík. Systém pracuje s tzv. voxely, což je prostorová obdoba pixelů, dobře známých z digitální fotografie a grafiky. Na rozdíl od pixelů se souřadnicemi X a Y udávajícími pozici určitého bodu jsou ale definovány souřadnicemi X, Y, Z.
Proces umožňuje získat kompletní informace o rozměru příslušného dílu, zvenčí i zevnitř, o materiálu a jeho struktuře, obsahu, a navíc je měření rychlejší, než klasickým způsobem - a to až 100násobně oproti kontaktnímu měření.
„Po naskenování dílu se vytvoří síť zachycující všechny nasnímané body, jak zevnitř, tak zvenčí. Je možné tomografovat i kompletní výrobek - třeba elektromotor, a získat kompletní rozměry z celého už složeného obrobku. Protože díly jsou z různých materiálů, které mají různou hustotu, je možné smontovaný díl nebo skupinu dílů virtuálně rozebrat na jednotlivé prvky a vyhodnocovat je, případně zjistit, jak jsou smontovány, či kde je nějaký problém. S tím, jak díl tomografujeme, získáváme informace o materiálu, zda neobsahuje vměstky, dutiny či praskliny. Což je následně zajímavé pro analýzu dílu - jestli je kvalitní, nebo někde neobsahuje materiálovou vadu. Například pro plastové díly jsou hodně důležité právě dutiny nebo vměstky, mohou se tomografovat plasty, které mají různé příměsi, třeba skleněných vláken, jak jsou uspořádána, takže lze analyzovat, zda je díl dost pevný apod.“ konstatuje Petr Bilavčík.

Kde rozhodují mikrometry
Kromě nových technologií se účastníci workshopu mohli seznámit s prací kalibračního střediska v praxi. Měří se pevné etalony, což je ocelový díl přesných rozměrů. Státní etalon je v Brně, kde tamní laboratoř zajišťuje (s určitým stupněm nejistoty v řádu nanometrů, která je potom rovněž uváděna při měření firemních etalonů, jež jsou ve vybavení podnikových dílen a strojírenských provozů) přesné certifikované rozměry pro porovnávání.
Kromě kalibrace délkových měřidel se nyní připravuje instalace dalšího vybavení, mj. nejpřesnějšího měřicího přístroje svého druhu v ČR s přesností půl mikrometru (bude pro svůj provoz vyžadovat např. přesně regulovanou klimatizaci). Nejpřesnější laboratoř, kterou firma disponuje, je schopna měřit s přesností 0,1 µm.
K nejzajímavějším zařízením patří multisenzorový systém firmy Werth, vybavený soustavou osmi snímačů pro velmi přesné měření. Jeden je u Bilavčíků, za druhým byste museli cestovat až do Číny. „Stál 12 milionů, ale chceme být v oboru na špici, takže musíme investovat i do takovéhoto vybavení. Potřebujeme ho ze dvou důvodů: jednak takováto zařízení prodáváme a používáme ho pro předvádění zákazníkům, a jednak na nich sami měříme", říká Petr Bilavčík.
Ve vybavení laboratoří jsou přesné pozorovací mikroskopy, výškoměry, indikátory, úhloměry, ale i specializovaná zařízení jako souřadnicový měřicí stroj Tesa, 3D skenery Breuckmann - jak typ StereoScan 3D, tak SmartScan, či systémy Faro pro 3D skenování a digitalizaci - „s jejich pomocí je možné digitalizovat třeba i katedrálu nebo rozsáhlé venkovní prostory“, říká marketingový specialista firmy Ing. Pavel Penčák při provázení jejím laboratorním zázemím. K němu přibudou nové laboratoře v prostorách, které se v současné době přistavují, i nové kanceláře, a také „domov“ pro nový počítačový tomograf, s jehož instalací se počítá počátkem příštího roku.
Využívají se však samozřejmě i starší, již dříve používané přístroje, kterými je laboratoř vybavena.

Když nejde hora k Mohamedovi…
Firma má také mobilní laboratoř, speciálně upravený skříňový vůz s izolací umožňující udržovat stabilní požadovanou teplotu, v němž jsou instalovány různé kalibrační a měřicí systémy, drsnoměry... Měření a porovnáváni s referenčními hodnotami se pak provádějí přímo „na místě činu“ jak říká Pavel Penčák, u zákazníka, který tak nemusí vozit přístroje, vzorky apod. Výsledky a naměřené hodnoty jsou pak zaznamenány do kalibračního listu včetně informace, na jakém přístroji byla kalibrace a měření prováděna.

David Kostolník, Uherský Brod
 

Publikováno: 18. 11. 2014 | Počet zobrazení: 2341 546