Johdanto
Vision-mittauskoneiden tulo oli käänteentekevä hetki alalla. Nykyään ne ovat ensisijainen menetelmä kosketuksettomaan optiseen tarkastukseen. VMM:n teollisen vaikutuksen toteaminen ei sinänsä ole mikään pieni tehtävä. Siitä on tullut vakiomittaustyökalu sekä pienten että suurten osien valmistuksessa. Olipa kyse sitten pienistä koneista tai elektroniikkakomponenteista, lääkinnällisistä laitteista tai ilmailu- ja avaruusajoneuvoista. VMM:t hyödyntävät kuvantamisohjelmistojen tehoa kohteiden analysoinnissa. Niiden ensisijainen tiedonhankintalähde ovat kuvat. Ne tehostavat huomattavasti tehtaan toimintoja pituuden, leveyden, korkeuden, kulman tai ääriviivojen mittauksessa. Sen lisäksi, että ne ovat nopeita, tehokkaita ja kustannustehokkaita, niillä on toinenkin merkittävä etu. Valmistajat luottavat VMM-laitteisiin pienten ja herkkien osien tarkastamisessa. Esimerkiksi monet elektroniikkateollisuuden innovaatiot ovat VMM:ien loistavan käytön ansiota. Tässä artikkelissa käsittelemme laajemmin kaikkia VMM:ien puolia. Keskustelemme siitä, miten ne voivat olla täydellinen laite sinulle.
Mikä on VMM (Vision Measuring Machine)?
The Vision mittauskone on alan standardityökalu dimensioanalyysiä varten. Ne suorittavat mittauksia kohteelle optisin menetelmin. VMM-laitteissa käytetään CCD/CMOS-kameroita kuvien ottamiseen. Muita komponentteja ovat optiset linssit, valaistusjärjestelmä ja liikkuva alusta. Kaikki nämä toimivat yhdessä kohteen analysoimiseksi optiikan ja kuvausohjelmiston avulla. Nykyään VMM-laitteista on tullut lähes synonyymi laadunvalvontakäytännöille. Samoin ne ovat muokanneet tehtaiden tuotetarkastusprosessia. Konenäön ja reunojen havaitsemisohjelmiston avulla tuotevirheiden tunnistaminen kestää mikrosekunteja. Lisäksi nämä toiminnot voidaan suorittaa koko kokoonpanolinjalla. Useita kohteita voidaan skannata samanaikaisesti, mikä on mahdotonta tehdä manuaalisesti.
VMM:llä on ollut merkittävä rooli teollisuuden prosessien automatisoinnissa. VMM-järjestelmiä on pääasiassa kahta tyyppiä: 2D- ja 3D-järjestelmiä. Molemmilla tyypeillä on valtava vaikutus valmistusprosesseihin. Joskus VMM:iä täydennetään laser- tai kosketusantureilla. VMM-toimittaja tekee sen usein tapauskohtaisesti. VMM-laitteilla on merkittävä rooli työkalujen valmistuksessa, piirilevyjen valmistuksessa ja erittäin tarkassa koneistuksessa. VMM:t voivat auttaa sinua sovittamaan suunnittelumääritykset yhteen ja noudattamaan toleransseja johdonmukaisemmin. Tarkkuutensa ja toistettavuutensa puolesta VMM-laitteet ovat paljon parempia kuin manuaalinen tarkastus. Ne ovat erinomaisia datakeskeisessä valmistuksessa. Yksi esimerkki tästä on niiden panos SPC:hen (tilastollinen prosessinohjaus). Periaatteessa VMM-tiedot antavat vivahteikkaan näkemyksen valmistusprosessista ja tehottomuudesta.
VMM:ien toimintaperiaate
Optisena laitteena VMM:t käyttävät erityisiä metrologisia tekniikoita tavoitteidensa saavuttamiseksi. Olemme jo maininneet, että yksi sen keskeisistä komponenteista on kamera. Tutustutaanpa tarkemmin siihen, miten VMM tarkalleen ottaen toimii tekniikallaan. Ensin asennetaan työkappale lavalle. Nyt tulee tärkeä näkökohta: valaistus. Kaikki optiset laitteet toimivat ratkaisevien valaistusparametrien avulla. VMM ei tietenkään ole poikkeus. Tavallisia valaistusjärjestelmiä VMM-laitteissa ovat rengasvalot ja taustavalot. Erityisissä VMM-laitteissa on myös koaksiaalinen valaistus. VMM-lava on moottoroitu työkappaleen optimaalisen asemoinnin varmistamiseksi. Kun olet asettanut kaikki esiasteet, otat kameran käyttöön skannausta varten.
VMM-kameran zoomaustaso vaikuttaa sen suorituskykyyn. Yleisesti ottaen VMM-kamerat ovat kuitenkin erittäin käyttökelpoisia ja suorituskykyisiä. Kun olet ottanut kuvia tarvittavista kuvakulmista, ne lähetetään prosessointiyksikköön analysoitavaksi. VMM-ohjelmisto pystyy mallintamaan ja vertaamaan kohteen kuvaa referenssikaavioihin. Näin se suorittaa tarkan ja täsmällisen pintatarkastuksen. Yleisesti analysoitavia parametreja ovat syvyys, korkeus, kulma, ontelot ja halkaisijat. Parasta VMM:n käytössä on se, että se on täysin automatisoitu. Kun määrittelet rutiinin, se suorittaa tarvittavat toiminnot itsestään. Näin VMM muuntaa visuaaliset tiedot käyttökelpoisiksi tuloksiksi.
VMM-tyypit
Erilaisia VMM:iä on saatavilla erilaisiin teollisiin sovelluksiin. Seuraavassa käsitellään joitakin laajalti käytettyjä VMM-tyyppejä.
Manuaalinen VMM
Insinöörin tuntema VMM:n peruskonfiguraatio on manuaalinen VMM. Kuten nimestä voi päätellä, se toimii pääasiassa käsin. Se tarkoittaa, että operaattori suorittaa keskeiset perustamis- ja käyttötehtävät. Keskeisiä tehtäviä ovat muun muassa näyttämön säätö, kameran kohdistus ja skannaus. Manuaaliset VMM-laitteet voivat säästää paljon rahaa. Ne ovat kustannustehokkaita ja helppoja hankkia. Ne tarjoavat suurimman osan VMM:n eduista ilman kohtuutonta hinnoittelua. Ole kuitenkin tietoinen siitä, että mittaukset ovat alttiita käyttäjän virheille. Tuotetarkastuksesi on hitaampaa. Lisäksi on useita kriittisiä sovelluksia, kuten lääketiede, joihin manuaalinen CMM ei välttämättä sovellu.
CNC VMM
Tietokone-numeeriset ohjauskoneet ovat ensisijainen tekniikkaluokka. CNC-tekniikkaa käyttävät VMM-koneet ovat täysin automatisoituja ja liitettyjä. Voit integroida CNC-VMM-koneet tuotantotason järjestelmiin, mikä johtaa matalan tason automaatioon. CNC-VMM:t voivat lähettää mittaustietoja suoraan CAD-ohjelmistoihin. Näin voit luoda suljetun automaatioputken. CNC-VMM:t soveltuvat erinomaisesti teollisiin sovelluksiin, joissa on suuret läpimenovaatimukset.
2D VMM
2D-muotoiset VMM:t ovat melko suosittuja valmistuksessa ja logistiikassa. Kuten nimestä voi päätellä, ne pystyvät tietenkin käsittelemään vain 2D-kuvia. Se rajoittaa työkappaleen tasokuvaan. Monissa sovelluksissa tarvitaan kuitenkin juuri tätä. Lisäksi ne ovat taloudellisempia kuin 3D-VMM:t. Ei siis ole mitään syytä jättää niitä huomiotta. Yleisin esimerkki 2D-VMM:stä on viivakoodinlukija.
3D VMM
Olemme käsitelleet 3D-VMM:iä perusteellisesti tässä artikkelissa. Ne tukevat kuvantamista useilla akseleilla, mikä johtaa artikkelin 3D-näkymään. 3D-VMM:t ovat välttämättömiä tuotteiden tarkastuksessa ja laadunvalvonnassa. Koska suurin osa tosielämän esineistä on 3D-luokkaa, niiden tarkkaan skannaamiseen tarvitaan 3D-VMM. Lisäominaisuuksiensa vuoksi 3D-VMM on kalliimpi kuin 2D-VMM. Siksi sinun on harkittava hyvin, tarvitaanko sovelluksessasi 3D-mittausta.
VMM:ien sovellukset
Vision-mittauslaitteet muodostavat nykyaikaisen tuotetarkastuksen selkärangan. Niiden avulla valmistajat voivat analysoida mikrotason mittoja. Niiden vaikutus mikrotyöstöön näkyy selvästi elektroniikka-alalla. Ihmisten on mahdotonta tehdä tämän tason mitta-analyysejä. Lisäksi se veisi enemmän aikaa ja maksaisi enemmän! VMM:t voivat järjestää piirilevyjen asetteluja, suorittaa juotoksia ja havaita mikroskooppisia vikoja. Ne havaitsevat vikoja mikroelektroniikassa muutamassa sekunnissa. Samanlaista hyötyä saadaan ilmailu- ja avaruusteollisuudessa. Siellä ne toimivat erikokoisten ja -mittaisten työkappaleiden kanssa. Rutiininomaisia tarkastettavia osia ovat esimerkiksi turbiinin lavat, liittimet ja paneelit. VMM:t havaitsevat myös pienimmätkin kokoonpanovirheet.
Myös autoteollisuus on massatuotannossa riippuvainen VMM:stä. Se tarkastaa kriittisiä ajoneuvon osia, kuten moottoria, jarruasennelmia ja sytytystulppia. Myös lääketeollisuudessa on paljon kysyntää pienille laitteille. Kirurgisissa implantteissa ja työkaluissa on monia hienoja piirteitä, joita ihmissilmä ei pysty analysoimaan. Lisäksi kosketukseton mittaus on ehdottoman tärkeää steriileille tai herkille laitteille. Lyhyesti sanottuna, olipa toimialasi mikä tahansa, VMM:llä on jotain annettavaa.
Päätelmä
VMM:t tarjoavat nykypäivän valmistajille useita etuja. Itse asiassa jotkut saattavat väittää, että niistä on tullut välttämättömiä. Niiden kyky tarkastaa ja tarkistaa monimutkaisia kokoonpanoja muutamassa sekunnissa on käänteentekevä. Samoin niiden tarkkuus, täsmällisyys ja toistettavuus. Niiden valtava vaikutus teollisuuteen on selvästi nähtävissä mikroelektroniikasta ilmailuun. Toiset arvostavat niiden monipuolisuutta, toiset taas niiden tehokkuutta. Ei ole liioiteltua sanoa, että ne ovat lisänneet ihmisten tuottavuutta. Käyttäjät ja teknikot voivat VMM:ien ansiosta keskittyä laajempaan päätöksentekoon. Se, mikä on sinulle oikea VMM-valinta, riippuu useista tekijöistä. Olemme käsitelleet artikkelissa suurinta osaa niistä. Ymmärrämme kuitenkin, että oikean VMM:n valitseminen ei ole helppoa. Siksi kannustamme sinua ota yhteyttä ammattitaitoiseen tekniseen tiimiimme vastaamaan kysymyksiisi milloin tahansa!