Nové milníky v optické 3D metrologii

Tags: 3D skenování | ATOS | CAD/CAM | EMO | GOM | PONTOS | Průmysl 4.0 | ScanBox | TRITOP

Hned tři tiskové zprávy vydala německá společnost GOM z Braunschwiegu, zřejmě také v souvislosti se svou účastí na veletrhu EMO Hannover (hala 6, stánek B86). Výrobky této společnosti známe u nás hlavně díky MCAE Systems. První zpráva se týká skenerů ATOS a měření dat pro Průmysl 4.0. Nejdůležitějším opatřením pro optimalizaci výrobních procesů při výrobě nástrojů, modelů a forem je zajištění kvality, zahrnující procesy měření, kontroly a korekce. K tomu došlo k trojrozměrné digitalizaci skutečných stavů hotových a polotovarů, nástrojů a strojů. Pro Průmysl 4.0 je použití digitalizovaných 3D měřicích dat zcela nové.

Řada nových výrobních a opravných technologií vyvstala z kombinace celoplošných souřadnic měřicích bodů a současného CAD/CAM softwaru.
V adaptivním obrábění jsou 3D měřicí data systému ATOS již používána pro automatické nastavení jednotlivých výrobních a opravných kroků. Na základě skutečných stavů se počítají CNC programy a pojezdné dráhy tak, že díly jsou vyráběny podle jmenovitých rozměrů. Z dlouhodobého hlediska může být celé řízení procesu založeno na 3D datech. Předpokladem je vytvoření standardizovaných rozhraní pro software a hardware.
V koncepcích, jako je PLM (Product Lifecycle Management), je shromážděno co nejvíce procesních a dílčích informací ve formě PMI (Information Manufacturing Information), aby se zajistilo komplexní a celopodnikové řízení a ovládání výrobních řetězců. Proto již GOM vyvinul rozhraní pro digitální přenos inspekčních prvků. Kritéria kvality a datové systémy, které byly implementovány sémantickou konstrukcí do CAD, lze digitálně přenášet a hodnotit kontextově citlivým způsobem. Integrace standardizovaných inspekčních jazyků, jako je GD&T v softwaru GOM Inspect, je dalším příspěvkem společnosti do Průmyslu 4.0. Dále byla vyvinuta nová rozhraní, která umožní v budoucnu jednoduchou a robustní komunikaci mezi továrnami a měřicími systémy.

Automatizovaná kontrola kvality pomocí 3D měřicích strojů

Druhá zpráva se týká automatizované kontroly kvality pomocí 3D měřicích strojů. V reakci na rostoucí požadavky na kvalitu a potřebu rychlejších měření ve stejnou dobu se společnosti nyní rozhodly pro automatizované měřící a kontrolní systémy. Vzhledem k tomuto trendu bude GOM na EMO Hannover 2017 prezentovat svůj optický 3D měřicí přístroj ATOS ScanBox. V takové standardizované měřicí buňce je celý postup měření a kontroly, včetně kontrolní zprávy, automatizován. Jakmile je měřicí postup uložen, mohou ho obsluhovat i zaměstnanci, kteří nemají žádné předchozí znalosti metrologie. Pro různé velikosti součástí je určeno devět různých modelů této řady. ATOS ScanBox není lokalizován, ale může být nastaven a uveden do provozu během jednoho nebo dvou dnů. Jádrem všech měřících buněk je roboticky ovládaný 3D skener řady ATOS, který se používá pro bezdotykové a trojrozměrné měření dílů. Standardní softwarové řešení virtuální měřicí místnosti (VMR) simuluje skutečné prostředí měřicí bunky, což umožňuje zobrazení pohybů během měřicího procesu ve virtuálních simulacích. Robota lze ovládat pomocí příkazů drag & drop bez ovládacího panelu. Proces měření a inspekcí lze připravit na základě CAD dat bez nutnosti mít k dispozici skutečný díl.
Modely ATOS ScanBoxu byly vyvinuty speciálně pro inspekční procesy a procesy zajišťování kvality a jsou již používány mnoha výrobními podniky, ke kterým patří například Automotive Lighting, Bosch, Daimler, Honeywell, Rolls-Royce, Samsung, Škoda Auto, VW a ZF. Ve svých průmyslových výrobních závodech dosahují měřicí buňky vysokou propustnost, protože je analyzováno více částí v kratším čase. Měřicí buňky navíc dosahují vysoké reprodukovatelnosti a současně spolehlivosti procesů, neboť měřicí a kontrolní procesy jsou rozmístěny na různých místech bez uživatele.

Mobilní metrologie

Ve třetí tiskové zprávě představuje GOM mobilní měřicí systémy, které jsou přenosné a provozovatelné v blízkosti výroby, pro zkrácení doby výroby a vývoje. GOM reaguje na tuto výzvu průmyslu mobilními a flexibilními měřicími systémy, které lze použít přímo na místě měřeného objektu.
Pro on-line měření a určování polohy nabízí GOM mobilní optický 3D měřicí systém PONTOS Live, který umožňuje sestavení analýzy založené na rozšířené realitě. Při použití dynamického odkazování lze dílem i snímačem volně pohybovat – bez ohledu na rušení ve výrobním prostředí. PONTOS Live také umožňuje kombinaci optických a dotykových postupů měření.
Pro mobilní 3D digitalizaci vyvinula společnost GOM kompaktní třídu skenerů řady ATOS. ATOS Compact Scan vyniká svou flexibilitou: systém, stojan a notebook se vejdou do jednoho kufru a lze je snadno přepravovat. Díky měnitelné oblasti měření umožňuje robustní a přesný snímač digitalizaci a kontrolu od malých dílů až po velké nástroje. V závislosti na požadavcích lze přesnost a rozlišení snímače flexibilně přizpůsobit.

Při kontrole velkoobjemových objektů, jako jsou průmyslové továrny, je nutná co největší flexibilita – proto GOM nabízí systém TRITOP, souřadnicový měřicí stroj, který rychle a přesně zachycuje jednotlivé 3D souřadnice velkoobjemových objektů. Systém je používán ručně a bezdrátově. Měření lze okamžitě vyhodnotit na přenosném počítači. To zaručuje montáž součástí před kompletací.