Met de snel evoluerende productie katapulteert de industrie naar een nieuw soort inspectiemethodologie. De alsmaar toenemende vraag en concurrentie hebben productmakers ertoe aangezet om nieuwere technologieën te gebruiken. De gebruikelijke eisen zijn hogere productieniveaus, just-in-time verzending en hogere kwaliteitsnormen. Coördinatenmeetmachines voldoen aan deze eisen. Ze vormen een belangrijk onderdeel van de productieautomatiseringsketen. In dit artikel duiken we in de essentie van CMM's. We analyseren hoe ze precies werken. We analyseren hoe ze werken en waarom ze zo belangrijk zijn voor veel bedrijven.
Wat is een CMM?
De Coördinaten meetmachine is een industrieel meettoestel. Het is gespecialiseerd in fysieke metingen en productinspectie. CMM's zijn middelgroot tot groot, met een podiumoppervlak voor het plaatsen van objecten. Ze bevatten een taster die het werkstuk op verschillende vooraf bepaalde punten raakt. Dit proces stelt de processor in staat om een CAD model van het gemeten object te visualiseren. Op deze manier kan een operator de afmetingen van het werkstuk verkrijgen. CMM's voeren ook geometrische toleranties uit, inspecteren oppervlakken en vergelijken ontwerpen.
Overzicht van CMM componenten
CMM's kan op de vloer of op het oppervlak worden gemonteerd. De keuze hangt uiteindelijk af van de grootte en het gewicht van de beoogde werkstukken. Dit is een van de onderscheidende kenmerken. Fabrikanten moeten hier rekening mee houden en een CMM kiezen die past bij hun specifieke toepassing. Elke CMM heeft een fase of werkgebied. Dit bevindt zich meestal in het midden van het apparaat en dient als de ruimte waar het werkstuk wordt geplaatst. Het meest opvallende kenmerk van de CMM is de arm en taster. De CMM-arm is een fysiek element dat uit de behuizing of het frame van de machine steekt. Aan het uiteinde bevindt zich de taster. Samen maken de CMM-arm en taster de karakteristieke 3-assige beweging mogelijk. Op deze manier meet de CMM nauwkeurig de 3D karakteristieken van een object. De CMM-besturing bevat het bewegings- en meetmechanisme van het apparaat. Tot slot worden de metingen geconsolideerd en verwerkt door de CMM software.
Werkingsprincipe van een CMM
Omwille van de samenhang kunnen we het CMM-werk in drie fasen indelen. De eerste fase is de 3-dimensionale beweging. Zoals de naam al aangeeft, voeren CMM's tasterbewegingen uit langs de drie cartesische vlakken: x, y en z. Bij handmatige CMM's wordt deze beweging direct met de hand bestuurd door de operator. Bij geautomatiseerde CMM's wordt deze beweging op afstand mogelijk gemaakt door de motoren en de besturing.
Het tweede aspect van CMM-werking is de tasterbeweging. De CMM-taster bevat aanraakgevoelige triggers. Deze komen in contact met verschillende delen van het object. Elk contactpunt wordt een gegevenspunt dat gebruikt wordt om het object in 3D na te bootsen. Deze virtuele weergave van het object staat bekend als een puntenwolk. De term enkelpunt aftasten en scannen kenmerkt de tasterinteractie. Bij enkelpunt aftasten raakt de taster het object op specifieke plaatsen. Bij scannen beweegt de taster echter over het oppervlak van het object. Hier levert hij een continue gegevensstroom als invoer.
Zodra de vastgelegde gegevens naar de systeemsoftware zijn gestuurd, worden ze verwerkt om objectkenmerken te onthullen. Deze omvatten afmetingen, oppervlakteprofielen, geometrische toleranties en andere relevante kenmerken. De puntenwolk wordt vergeleken met het aangewezen CAD-model, waardoor fabricagefouten zichtbaar worden. Zodra de vereiste metingen zijn verwerkt, wordt een grondig karakteristiekenrapport gegenereerd.
Toepassingen van CMM's
Een van de belangrijkste redenen voor de populariteit van de CMM is zijn veelzijdigheid. Brug CMM's en portaal CMM's zijn niet meer weg te denken uit de industrie. Terwijl brug CMM's geschikt zijn voor middelgrote werkstukken, zijn portaal CMM's geschikt voor de zwaarste en meest omvangrijke voorwerpen. Daarom worden beide gereedschappen veel gebruikt in de luchtvaart- en auto-industrie. Hier kunnen metingen en productinspecties variëren van werkstukken van verschillende afmetingen. Cantilever, horizontale arm en draagbare CMM's zijn zeer nuttig en vormen hun eigen beugel. Ze worden veel gebruikt voor het meten en inspecteren van middelgrote tot kleine componenten. De elektronica-, productie- en medische industrieën gebruiken ze vaak om hun productieprocessen te stroomlijnen.
Voordelen en beperkingen
CMM's hebben het industriële landschap veranderd. Ze hebben zeer nauwkeurige metingen geleverd en tegelijkertijd de productconsistentie verbeterd. Dit is een direct resultaat van de uitstekende herhaalbaarheid. Bovendien verkorten CMM's over de hele linie de tijd die nodig is voor productontwikkeling. De fabrieksoutput is dramatisch gestegen sinds CMM's en automatisering op grote schaal worden toegepast. CMM's zijn ook geschikt voor uiteenlopende producteisen. Zodra u de gemiddelde grootte van uw werkstuk bepaalt, kunt u beslissen voor welke CMM u gaat. Je krijgt gegarandeerd herhaalbare, consistente en nauwkeurige resultaten.
CMM's hebben ook nadelen. Om te beginnen vereisen ze een aanzienlijke initiële investering. Als je overweegt een CMM aan te schaffen, controleer dan vooraf de prijzen online. Omdat CMM's geavanceerde meetgereedschappen zijn, moeten ze worden bediend door getrainde operators. Dit kan extra kosten met zich meebrengen, waaronder training en lonen. Maar een hoogwaardige, goed onderhouden CMM levert na verloop van tijd gegarandeerd een uitstekend rendement op.
Conclusie
De uitvinding van de CMM door Ferranti in de jaren 1950 was echt een keerpunt in de wereldwijde productie. In de loop der jaren hebben CMM's hun positie als cruciale industriële meetapparaten verstevigd. Met de opkomende golf van Industrie 4.0 en automatisering zullen CMM's meer gebruikt en geïnnoveerd worden. Bedrijven streven naar een optimale balans tussen productiesnelheid en kwaliteit. CMM's blijken een kritisch onderdeel te zijn van deze vergelijking. Ze verhogen de productie-efficiëntie en nauwkeurigheid, terwijl ze tijd en menselijke inspanning besparen.