Tarkkuusmittaukset ovat välttämättömyys nykyaikaisessa teollisuustuotannossa. Pienikin poikkeama voi johtaa huonoon laatuun tai korkeisiin kustannuksiin. Perinteiset työkalut, kuten mittasakset ja mittatulkit, ovat luotettavia, mutta ne eivät täytä nykyaikaisten monimutkaisten kokoonpanolinjojen vaativia nopeus- ja tarkkuusvaatimuksia.
Kehittyneet työkalut, kuten koordinaattimittauskoneet (CMM) ja visuaaliset mittauskoneet (VMM), ovat muuttaneet 3D-mittausta. Ne täyttävät monimutkaisten muotojen, kulmien ja etäisyyksien korkean tarkkuuden vaatimukset helposti. Molemmat ovat tehokkaita, mutta niitä voidaan soveltaa erilaisiin tilanteisiin, ja niillä on ainutlaatuisia etuja. Tässä artikkelissa tarkastellaan syvällisesti CMM- ja VMM-mittalaitteiden eroja, niiden etuja ja sitä, miten voit valita parhaan ratkaisun valmistustarpeisiisi.
Mikä on VMM?
Vision-mittauskoneet (VMM) kutsutaan myös videomittausjärjestelmiksi tai kuvamittausjärjestelmiksi. Ne ovat optisia mittauslaitteita, jotka soveltuvat erinomaisesti pienten tai herkkien osien mittaamiseen. VMM-laitteissa käytetään kosketuksetonta mittausmenetelmää, jolloin vältetään fyysisen kosketuksen aiheuttama vaurioriski.
Näköanturi on VMM-laitteen ydinosa, joka sisältää kameran ja optisen linssin. Laitteessa on myös laserantureita ja kosketusantureita. Lasersondia käytetään läpinäkyvien ja läpikuultavien kohteiden mittaamiseen. Kosketussondilla voidaan mitata 3D-etäisyyttä.
VMM:t kaappaavat kohteen kuvan kameralla ja luovat 3D-mallin tietokoneohjelmiston avulla. Käyttäjä analysoi ja mittaa lineaarisia ominaisuuksia, kuten pisteitä, viivoja ja kulmia, sekä geometrisia ominaisuuksia mallin perusteella.
Mikä on CMM?
CMM on lyhenne sanoista coordinate measuring machine (koordinaattimittauskone), joka käyttää mitta-anturia ja tietokoneohjelmistoa kohteiden analysointiin ja mittaamiseen. Toisin kuin VMM:t, CMM:t ovat yleensä suurempia ja niissä on kiinteä graniittinen alusta, joten ne soveltuvat raskaiden tai suurten osien mittaamiseen.
Koordinaattimittauskoneet (CMM) kerätä tarkkoja koordinaattitietoja ottamalla yhteyttä kohteen eri pisteisiin. Tämän jälkeen ohjelmisto muuntaa nämä koordinaatit yksityiskohtaiseksi 3D-CAD-malliksi. Näin käyttäjät voivat mitata ominaisuuksia, kuten etäisyyttä, kulmaa, pyöristystä ja geometrisia toleransseja (GD&T). Jotkin kannettavat koordinaattimittauskoneet (CMM) eivät enää vaadi kiinteää työpöytää, joten niiden käyttö on joustavampaa.
VMM:n ja CMM:n erot
Sekä VMM että CMM kvantifioivat kohteen geometriset ominaisuudet. Niillä on kuitenkin joitakin keskeisiä eroja. Arvioidaan joitakin keskeisiä näkö- ja koordinaattipohjaisten mittauskoneiden vastakohtia.
Mittausmenetelmät
VMM-järjestelmissä käytetään kosketuksettomia optisia järjestelmiä. Ne perustuvat korkearesoluutioisiin kameroihin ja laserkeilaimiin. Nämä työkalut ottavat kuvia ja mittaavat pieniä tai herkkiä osia koskettamatta niitä. CMM-laitteissa käytetään kosketusantureita, jotka keräävät koordinaattitietoja koskettamalla kohdetta. Niissä on myös suuremmat vaiheet kuin VMM-laitteissa. Tämän vuoksi CMM-laitteet soveltuvat paremmin raskaille tai kestäville osille.
Tarkkuus ja täsmällisyys
Koska VMM-laitteissa käytetään optisia linssejä ja tietokoneohjelmistotyökaluja, ne ovat yleensä nopeampia ja helpompia käyttää yksinkertaisissa mittauksissa. VMM-laitteissa on ominaisuuksia, kuten automaattinen reunojen tunnistus, seuranta, automaattitarkennus ja valon säätötyökalut. Niillä voidaan mitata etäisyyksiä jopa 0,25 mikronin tarkkuudella.
Vaikka CMM:t ovat erittäin tarkkoja (mittaavat etäisyyksiä 2-5 mikronin tarkkuudella), ne vaativat enemmän asennusaikaa ja ammattitaitoista henkilökuntaa käytettäväksi.
Sovellukset
VMM-laitteet soveltuvat erinomaisesti teollisuudenaloille, joilla tarvitaan monimutkaisten tai hauraiden osien, kuten elektroniikan, koneiden ja lääkinnällisten laitteiden, kosketuksetonta mittausta. CMM-mittalaitteissa on suuremmat näyttötasot. Ne ovat suosittuja ilmailu- ja avaruusalalla, autoteollisuudessa ja raskaassa teollisuudessa. Niihin kuuluvat autoteollisuuden prototyypit, CNC-kiinnikkeet, kuten karat ja liukukiskot, sekä raskaat koneenosat.
Kustannukset ja ylläpito
VMM:t ovat yleensä edullisia. Niitä on helpompi huoltaa niiden pienempien käyttöosien vuoksi. Ne vaativat pienen alkuinvestoinnin. Niiden hintaan vaikuttavat kuitenkin sellaiset tekijät kuin VMM:n liiketila, anturityyppi, ohjelmistotoiminnot ja laitteistokokoonpano.
CMM:t edellyttävät suurempia alkuinvestointeja kuin VMM:t. Ne ovat myös järeämpiä ja niissä on monimutkaisia liikkuvia osia. Tästä syystä niiden ylläpito voi osoittautua haastavaksi. CMM-laitteiden käyttö edellyttää koulutettua käyttäjää. Tekijät, kuten ammattikoulutus, työaika ja työvuorojen ajoitukset, voivat vaikuttaa CMM:n käyttökustannuksiin. Muita kustannustekijöitä voivat olla lisenssimaksut, kalibrointikustannukset ja anturikärkien vaihto.
Pitäisikö minun valita VMM vai CMM?
Haluatko tietää, mikä niistä sopii sinulle? Aloita kysymällä itseltäsi nämä kysymykset:
- Ajattele tilaa. Onko työpajasi suuri vai pieni? CMM-laitteet ovat isoja, eivätkä ne ehkä sovellu pieniin työpajoihin. VMM:t ovat sen sijaan kompakteja koneita. Jos työskentelet pienellä alueella, ne ovat ihanteellinen valinta.
- Kuinka monta osaa sinun on käsiteltävä päivässä? Monet korjaamot käsittelevät suuria määriä osia päivittäin. Tällöin VMM voi olla ihanteellinen ratkaisu. Jos kuitenkin käsittelet vähemmän osia, CMM-laitteet sopivat sinulle hyvin. CMM:t ovat myös parempia erikokoisten kappaleiden analysoinnissa.
- Mitattavan työkappaleen tyyppi määrittää myös tarvittavan koneen tyypin. Jos mittaat 3D-kappaleita, kuvamittausjärjestelmä ei pysty suorittamaan tarvittavia toimintoja. Tämä johtuu siitä, että VMM:n vahvuus on sen korkea resoluutio, jonka ansiosta se pystyy tuottamaan tarkkoja 2D-kuvia.
- Haluatko äärimmäistä tarkkuutta mikronin tasolle asti? Siinä tapauksessa VMM:t saattavat sopia sinulle paremmin. Molemmat koneet ovat erinomaisia, mutta VMM-koneiden tarkkuus on jopa 0,25 mikronia.
- Ovatko mittaamasi osat hauraita vai muovattavia? Siinä tapauksessa valitse VMM. Ne ovat kosketuksettomia koneita. Niillä voidaan mitata muokattavia esineitä, kun taas CMM-laitteilla ei.
Päätelmä
Valitsitpa sitten VMM:n tai CMM:n, molemmat ovat suorituskykyisiä metrologisia mittalaitteita. Ne nopeuttavat taatusti valmistusprosessiasi. Oikean koneen valitseminen optimoi mittaus- ja suunnitteluputkistosi. Vaikka molemmilla on samankaltaiset toiminnot, niiden käyttökohteet ovat hyvin erilaisia. Jos haluat nopeamman työstönopeuden, suuremman tarkkuuden ja pienet kappaleet, valitse VMM. Jos haluat monipuolisuutta, 3D-kartoitusta ja raskaita osia, valitse CMM. Jos muistat tässä artikkelissa jakamamme keskeiset asiat, mittauskoneen ostaminen on sujuvaa ja helppoa.
Tietoja MXP:stä
MXP on johtava VMM- ja CMM-laitteiden valmistaja. Tarjoamme tehokkaita, luotettavia ja laadukkaita tarkastusratkaisuja, joissa käytetään kehittynyttä optista tekniikkaa ja tarkkoja mittausjärjestelmiä. Ota yhteyttä nyt.