Johdanto
Valmistus koostuu useista vaiheista: suunnittelusta, muotoilusta, prototyyppien valmistuksesta, valmistuksesta ja jälkikäsittelystä. Mittaukset ja tuotetarkastus ovat tärkeitä sen varmistamiseksi, että asiat sujuvat suunnitelmien mukaan. Korkean tarkkuuden mittaustyökaluja tarvitaan parhaiden tulosten saavuttamiseksi. Ne ovat ratkaisevan tärkeitä, kun suunnittelijan visio muutetaan todellisuudeksi.
Mittalaitteet ovat laitteita, joilla mitataan esineen fyysisiä ominaisuuksia, kuten korkeutta, leveyttä, pituutta, kaarevuutta tai kulmaa. Mittauslaitteet luokitellaan niiden toimintaperiaatteen mukaan. Yleisiä mittauslaitetyyppejä ovat käsityökalut, pneumaattiset mittalaitteet, CMM-laitteet, optiset laitteet, valoon perustuvat laitteet ja visuaaliset mittauslaitteet.
Tänään keskustelemme 8 parhaasta mittauslaitteesta, joista yrityksesi voi hyötyä. Ne eivät ainoastaan kata laajaa määrää sovelluksia, vaan myös alan johtajat luottavat niihin. Jokaisella valmistajalla on ainutlaatuisia tarpeita tarkkuuden, kohteen herkkyyden, pinnan tarkastuksen tai läpinäkyvyyden suhteen. Käsityökaluista mittausrobotteihin, meillä on kattava luettelo.
8 parasta mittauslaitteiden tyyppiä
Vision mittausjärjestelmät
Konepohjainen visuaalinen tarkastus on ollut käytössä 1980-luvulta lähtien, mutta nyt siitä on kehittynyt täysimittainen mittaustekniikka. A vision mittausjärjestelmä sisältää CCD-kameran, valaistusjärjestelmän, optisen linssin ja analyysiohjelmiston. Kamera ottaa kuvan työkappaleesta, ja tietokoneohjelmisto analysoi sen mitat. Ohjelmistotyypistä riippuen visuaaliset mittausjärjestelmät voivat suorittaa 2D- tai 3D-mittauksia.
Vision-mittausjärjestelmillä voidaan tuottaa erittäin tarkkoja tuloksia mikronin tasolle asti. Ne suorittavat nopeita mittauksia, mutta niiden käyttö rajoittuu pienikokoisiin työkappaleisiin. Vision-mittausjärjestelmät ovat herkkiä ulkoiselle valolle, ja niitä on käytettävä valvotuissa ympäristöissä. Ne ovat arvokkaita elektroniikka-, lääkintä- ja ilmailu- ja avaruusteollisuudessa, joissa tarvitaan pienten osien erittäin tarkkaa mittausta. Nopean työskentelynopeutensa ansiosta ne soveltuvat tehtaisiin, joilla on suuret tuotantovaatimukset.
Koordinaattimittauskoneet (CMM)
Koordinaattimittakoneet ovat erikoistuneita teollisuuslaitteita, jotka mittaavat 3D-mittoja. Niiden pääkomponentti on mittapää, joka koskettaa työkappaleen eri osia etäisyyksien arvioimiseksi. Se voi olla manuaalinen tai automatisoitu. Pisteiden arvioinnin jälkeen CMM-laite muodostaa työkappaleen pistepilven. Se koostuu pisteisiin perustuvasta kappaleen pinnan jäljennöksestä. CMM-laitteet ovat erittäin tarkkoja, ja useimmat nykyaikaiset laitteet mahdollistavat mikrometrin mittaukset.
On olemassa erityyppisiä CMM-laitteita, joita käytetään erilaisiin mittaustarpeisiin. Silta CMM:t ovat yleisimpiä ja monipuolisimpia. Gantry CMM:t on suunniteltu suurille koneenosille, ja ne tarjoavat suuren tarkkuuden, kun taas vaakavarsi CMM:t sopivat sovelluksiin, joissa tarvitaan pienempää tarkkuutta. Cantilever CMM:issä on yksi pilari, jossa on sivulle asennettu varsi. Niillä voidaan mitata työkappaleita, joiden geometria on monimutkainen.
Monimutkaisen mekaanisen rakenteensa vuoksi CMM-mittalaitteita kutsutaan teollisuusmittausroboteiksi. Useimmat CMM:t ovat kosketukseen perustuvia, mutta joissakin on optisia tai laserantureita, joiden ei tarvitse koskettaa työkappaletta. CMM-laitteilla voidaan suorittaa geometrinen mitoitus ja toleranssit. Ne voivat luoda uudelleen taso- ja sylinteripintoja kappaleen ulkopinnan tarkastamiseksi.
Työkalun mittauskone
Mittausinnovaatiot ovat johtaneet monimutkaisten koneiden kehittämiseen. Työkalujen mittauskoneet antaa erittäin tarkat tiedot työkappaleen mitoista. Ohjelmistotyökalut käsittelevät niiden keräämät tiedot. Useita työkalujen mittauslaitteita ovat esimerkiksi CNC-koneet, 3D-koneet, infrapuna-anturit ja lasertyökalut. Niiden toimintaperiaatteet ovat erilaiset, mutta niillä saavutetaan samat tulokset. Valmistajat valitsevat niiden välillä niiden tarjoamien kapeikkojen etujen mukaan.
Infrapuna-anturijärjestelmät toimivat kynän kautta lähetettyjen valosignaalien avulla. Se mittaa työkappaleen pinnan koskettamalla sitä. Laserkeilaimet ja lasertyökalujen asetinlaitteet tarjoavat kosketuksettoman työkalumittauksen. Lasertyökalun asetinlaitteilla voidaan havaita nopeasti työkalun kuluminen ja rikkoutuminen, kun taas laserskannerit keräävät pintatietoja valmistuksen aikana. Infrapuna-anturijärjestelmän tavoin radioaaltomittausjärjestelmät tarjoavat prosessin aikaisia mittauksia radioaaltojen avulla. Mittauslaitteilla, lämpötilalaitteilla ja työkalujen asetinlaitteilla luodaan kattava valmistusympäristö.
Mittauslaitteet soveltuvat kvantitatiiviseen analyysiin, mutta ne eivät sovellu laadullisten päätösten tekemiseen. Ohjelmistotyökaluilla, kuten mittausohjelmistoilla, voidaan analysoida mittatietoja ja laatia monimutkaisia laadullisia raportteja. Niiden avulla tietojen kirjaaminen, hakeminen ja kääntäminen on paljon helpompaa.
Laser etäisyysmittari
Laseretäisyysmittari on kannettava elektroninen mittauslaite. Se lähettää lasersäteen ja ottaa sen heijastuksen vastaan kahden pisteen välisen etäisyyden määrittämiseksi. Lasermittari on nopea, tarkka ja kosketukseton mittausmenetelmä. Laitteesta riippuen laseretäisyysmittari voi mitata jopa 100 metrin etäisyyksiä. Nykyaikaisissa lasermittareissa on useita laatutoimintoja, kuten Bluetooth-yhteys, kamera ja kosketusnäyttö.
Lasermittari toimii nopeuden periaatteella etäisyyden määrittämiseksi. Se lähettää valon nopeudella kulkevan laserpulssin, joka heijastuu valokennoon. Pulssin lähettämisen ja paluupulssin välisenä aikana voidaan määrittää kahden pisteen välinen etäisyys.
Laseretäisyysmittari voi olla hyödyllinen monissa tilanteissa. Sillä voidaan kätevästi mitata lineaarinen etäisyys, pinta-ala ja tilavuus. Sen käteviin ominaisuuksiin kuuluu muistikortti tietojen tallentamista varten, jolloin min/maksimiarvon määrittäminen mittaussarjan aikana on helppoa. Se voi mitata jatkuvasti laitteen liikkuessa, sitä voidaan käyttää myös kulmien mittaamiseen, ja se voi epäsuorasti ja automaattisesti suorittaa etäisyysmittauksen loppuun.
Verkkosakseli
Nanometrisakseli on yksi vanhimmista tieteellisistä mittausvälineistä. Pierre Vernier kuvasi sen ensimmäisen kerran Brysselissä vuonna 1631. Se koostuu metallisesta asteikosta, jossa on kaksi leukaparia ja liikkuva keskiosa, jota kutsutaan vernier-asteikoksi. Vernier-asteikolla voidaan mitata lineaarisia etäisyyksiä sekä pyöreiden esineiden mittoja. Luotettavat, kannettavat ja edulliset vernier-mittatulkit ovat erittäin käteviä.
Nyrkkisakselit ovat erittäin tarkkoja ja helposti saatavilla, joten ne ovat yleisiä teollisuudessa. Ne soveltuvat erinomaisesti pienten ja keskikokoisten kohteiden mittaamiseen, ja niiden tarkkuus on jopa 0,01 mm. Pääasteikko ilmoittaa kokonaisluvun, kun taas nanometrin asteikko ilmoittaa desimaaliarvon. Vernier-kalipereissa on joko asteikkomittari tai nestekidenäyttö.
Mikrometri
Mikrometri on toinen asteikkoon perustuva käsimittausväline. Sillä voidaan tehdä erittäin tarkkoja mittauksia työkappaleissa, kuten pienissä työkaluissa ja liitososissa. Mikrometri koostuu U-muotoisesta kehyksestä, jossa on kaksi päätä - toinen on alasin ja toinen kara. Kara on kiinnitetty kahvan kaltaiseen osaan, joka sisältää pää- ja ympyräasteikon.
Toiminnan aikana esine on U-kehyksen välissä. Tämän jälkeen pyörität karaa, jolloin esine kiinnittyy tiukasti kahden pinnan väliin. Luonnollisesti pyöreä asteikko etenee karan mukana. Ruuvin kierrosten määrä vastaa suoraan mittausetäisyyttä. Mikrometrillä voidaan saavuttaa jopa 0,001 mm:n tarkkuus. Mikrometrissä on nanometrisatulan tavoin joko mekaaninen asteikko tai nestekidenäyttö.
Korkeusmittari
Korkeusmittari on mekaaninen työkalu, jolla mitataan esineiden korkeutta. Se koostuu jalustasta, pylväästä, liukupalkista, asteikosta, kaiverruksesta ja kiinnitysruuvista. Korkeusmittareissa on vernier-asteikko manuaalisia mittauksia varten tai nestekidenäyttö, joka antaa automaattiset lukemat. Korkeusmittareita on erikokoisia erilaisten esineiden mittaamiseen. Niiden koko vaihtelee 6 tuuman ja 6 jalan välillä. Korkeusmittarit mittaavat tarkasti pystysuoria etäisyyksiä teollisuudessa, lääketieteessä, metalliteollisuudessa ja tieteessä.
Korkeusmittareita on saatavana useita eri tyyppisiä, joilla on erilaisia hyötyjä ja etuja. Vakiokorkeusmittareissa on pää- ja noniusasteikko, joissa on 0,02 tai 0,05 mm:n asteikko. Digitaalisissa korkeusmittareissa on nestekidenäyttö ja ne ovat helpommin luettavissa. Niiden resoluutio on 0,01 mm. Painamalla nollakytkintä ne voidaan asettaa 0:aan milloin tahansa, mikä helpottaa suhteellisia mittauksia.
Kontuurin mittauslaite
Kontuurimittauslaitteilla arvioidaan kohteiden mittoja, pinnan vaihteluita ja karheutta. Pinnan profiloinnista on tullut tärkeä osa pienten kappaleiden valmistusta. Pienikin karheuden poikkeama voi aiheuttaa ongelmia tuotantoketjun myöhemmissä vaiheissa. Kontuuri- ja karheusanalyysillä varmistetaan suunnittelun johdonmukaisuus eräkäsittelyssä. Kontuurin mittauslaitteilla voidaan vähentää kumulatiivisia virheitä valmistuksessa. Niillä voidaan havaita työkappaleiden poikkeamat suunnittelutiedoista ja merkitä ne virheellisiksi ennalta määriteltyjen kriteerien perusteella. Kontuurimittaus lyhentää merkittävästi tuotteiden tarkastusaikaa ja säästää käyttökustannuksia.
Kontuurinmittauslaitteissa on yleensä korkean resoluution mittalaite, työpöytä, pylväs ja kääntökarijärjestelmä. Mekaaninen varsi on yhteydessä anturiin tai kynään, joka kulkee kohteen kehon ympäri. Kontuurimittalaitteet suorittavat mittauksia kolmiulotteisessa koordinaatistossa. Kone luo 3D-kartoituksen ja tallentaa sen levylle. Tietokoneohjelmisto käsittelee 3D-mallin. Se voi suorittaa erilaisia toimintoja, kuten analysoida pistemäisiä sovituksia, pyörittää objektinäkymää ja ohjata suurennosta. Tietokoneohjelmiston avulla voit myös kätevästi tallentaa ja käyttää tietoja uudelleen.
Päätelmä
Olemme esitelleet alan tuottavimmat mittaustyökalut, mutta paras mittaustyökalu riippuu käyttötarkoituksestasi. Sopivan mittauslaitteen valitseminen tarkoittaa useiden tekijöiden huomioon ottamista. Oletko tekemisissä pienten vai suurten osien kanssa? Mitkä ovat eräkokosi? Kuinka monta tuotetta tarkastat päivässä? Ja lopuksi, mitkä ovat budjettirajoitteesi? Näihin kysymyksiin vastaaminen tekee työkalun valinnasta erittäin helppoa. Vakuutamme, että jokin tässä luettelossa olevista välineistä täyttää tarpeesi. Asiantuntijamme ovat aina käytettävissäsi opastamaan sinua matkallasi. Ota yhteyttä ammattimaista konsultaatiota varten!