Trendy ve strojírenské metrologii

Tags: Měření | Mesing | Metrologie

Rozvoj strojírenské metrologie dlouhodobě vychází z požadavků hlavně automobilového a ložiskového průmyslu. Poznatky těchto dvou odvětví jsou následně přejímány ale i jinými průmyslovými odvětvími, a to často i s kusovou výrobou. Na přelomu desetiletí formuloval na stuttgartském veletrhu Control Fraunhoferův institut s německými automobilkami vize vývoje metrologie a řízení jakosti. Vše vycházelo ze základní myšlenky – na montážní linku nesmí přijít zmetek.

Stačilo pět jasně formulovaných vět, které se ihned staly zákonem respektovaným vývojáři měřicí techniky, metrology a pracovníky řízení jakosti, a to i v dalších průmyslových odvětvích. Mnozí byli tehdy na pochybách, zda požadavky nepředbíhají dobu. Dnes o tom již nikdo nediskutuje a všichni hlavně hledají cesty optimálního naplnění náročných představ.

Úroveň kontaktního měření by měly v budoucnu výrazně zkvalitnit nanokrystalické diamantové kulové doteky s vlastnostmi monokrystalického diamantu při cenové dostupnosti. Zobrazen dotek ø 3 mm

Základní pravidla

Vize byly tehdy shrnuty do těchto pěti bodů:

• výrobní linku nesmí opustit zmetek
• preferuje se 100% kontrola přímo ve výrobním procesu
• přesnost nových kontrolních stanic a automatů musí být na úrovni stávající laboratorní techniky
• rychlost kontroly musí odpovídat taktu linky

Naplňování požadavků

Kontrola prováděná dosud laboratorními přístroji se rychle přesouvá do výrobního procesu, a to přirozeně při zachování přesnosti. To by mělo vést k útlumu zájmu o tuto techniku ve prospěch měřicí techniky řešené zakázkově, většinou menšími specializovanými firmami. Nejvíce je jich v Německu, krok ale s nimi drží i Česká republika.

Rozměrová kontrola je zatím řešena hlavně kontaktními měřicími systémy s indukčnostními snímači. Běžně se pracuje s citlivostí 0,1 µm, ale i s vyšší. Samozřejmostí jsou dynamická měření za rotace s vyhodnocováním nejen rozměrů, ale i úchylek tvaru a polohy.

Zatím jsou ještě málo vidět snímače určené do tvrdých provozních podmínek a převládají typy vyvinuté před mnoha lety pro laboratorní účely. Taková koncepce ale nepříznivě zvyšuje cenu. Je nutno si uvědomit, že stanice s několika desítkami snímačů jsou dnes samozřejmostí.

Ruční měřidlo hřídelových součástí

Velký pokrok je vidět v oblasti všech typů optických metod včetně nepřímých. Z prostorových důvodů se dnes stále častěji vytvářejí ložiskové plochy přímo na motorových a převodovkových hřídelích, přičemž automobilky požadují vyhodnocení rozměrů, úchylek tvaru, drsnosti i povrchových defektů na povrchu celé této plochy. Souběžně se ale požadují taková měření i po výrobcích vnějších ložiskových polocelků s valivými tělesy. Rostou požadavky i na aplikace nových materiálů – kompozitů, keramiky a diamantů.

V budoucnu se počítá s intenzívním nasazením nanokrystalických diamantových doteků, které se vlastnostmi (min. opotřebení, šetrnost ke kontrolovanému povrchu) velmi blíží monokrystalickým, ale budou výrazně levnější. První vzorky jsou již v ČR testovány a výsledky jsou vynikající. Předpokládá se využití hlavně při kontrole speciálních Al slitin a velmi tvrdých povrchů (měření takových součástek bývá dosud problematické).

Některé nové indukčnostní snímače Mesing (vlevo) a příklad automatu Mesing na kontrolu
velmi tenkých a dlouhých hřídelových součástek

Nová měřicí technika je v ČR intenzívně nasazována

Česká republika patří v produkci na hlavu k absolutní světové špičce ve výrobě automobilů. Je víc než dobré, že se to již také týká i produkce autodílů a celých montážních skupin. Naplňování výše uvedených vizí je proto neodmyslitelné. Prosazují to jak mateřské, většinou zahraniční firmy, tak i pracovníci řízení jakosti domácích výrobců autodílů.

Měřicí místo mnohamístné kontrolní linky s detailem sekce skenující povrch tvarově komplikované součástky

K významným dodavatelům zakázkové měřicí techniky patří firma Mesing

Ta je i významným propagátorem zmíněných vizí. Pracovníci firmy Mesing jsou si vědomi toho, že úspěch nedělají jen technické parametry navržených a vyrobených zařízení, ale i cena, krátké dodací lhůty a perfektní servis. To byl důvod k zahájení intenzívního vývoje speciálních kontaktních indukčnostních snímačů a velmi přesných atypických prvků, zejména pro rotační a přímočarý pohyb. To vše pro nasazení v tvrdých provozních podmínkách a při nižší cenové hladině, než bylo dosud obvyklé. Dnes požadují zákazníci dodání i těch nejsložitějších automatických měřicích zařízení do 5 měsíců, a pak na vývoj potřebných prvků nezbývá čas. Mesing vedle toho také intenzívně spolupracuje se zahraničními partnery na vývoji zejména nepřímých optických metod pro kontrolu úchylek kruhovitosti, drsnosti a různých povrchových defektů. Ve spolupráci s německou optickou firmou OptoSurf např. vznikají unikátní vysoce výkonné automaty s nanometrickou citlivostí, které pracují v běžných provozních podmínkách.
Měřicí technika Mesing je využívána tuzemskými, ale hlavně zahraničními automobilkami a jejich dodavateli. Přístroje Mesing pracují od Kanady až po Indii, Čínu, ale třeba i v Mongolsku.

Automat na bezkontaktní optickou kontrolu úchylek kruhovitosti, drsnosti a povrchových defektů

Technické zázemí firmy

Základ technického kádru jsou absolventi VUT Brno a několik i doktorského studia. Při konstrukci je využíván SolidWorks. Firma má i dobré výrobní zázemí s kádrem, který původně působil v prototypové dílně brněnské Zbrojovky. Vývoj prvků a zařízení probíhá mj. za účinné grantové podpory MPO – FRTI 1/241 a FRTI 2/7056.

info@mesing.cz
www.mesing.cz