Coördinatenmeetmachines zijn apparaten die geometrische analyses uitvoeren. Fabrikanten gebruiken CMM's voor 3D metingen, toleranties en kwaliteitsinspecties. Al meer dan 50 jaar zijn CMM's niet meer weg te denken uit diverse kritische industrieën. De reden is heel eenvoudig. Fabrieken streven ernaar menselijke fouten uit hun processen te bannen. Conventionele meetinstrumenten zoals schuifmaten, hoogtemeters en micrometers zijn hier enorm gevoelig voor. CMM's verminderen echter persoonlijke fouten in het productieproces. Ze besparen geld, tijd en grondstoffen.
Wat is een CMM-machine?
Het primaire doel van een CMM is onderdeelmeting. Dit gebeurt met een fysiek of optisch tastersysteem. Een CMM bestaat uit een staginggebied, behuizing, steunbalk, contacttaster, stylus en computer. De stylus is gemonteerd op de tasterarm. Hij kan orthogonaal bewegen in drie richtingen op het cartesiaanse vlak. Deze beweging wordt voor elke CMM op een andere manier verkregen. De styluspunten bevatten een schakelende schakelaar. De aanraaktrigger registreert de coördinaten van elk punt op het productlichaam en stuurt deze informatie naar de computer. De computer genereert een 3D CAD-model op basis van deze "puntenwolk". CMM's maken zeer nauwkeurige 3D metingen mogelijk.
De verschillende soorten CMM's
Brug CMM
De Bridge CMM is een van de meest gebruikte CMM's in de industrie. Hij is uitstekend geschikt voor het meten van kleine tot middelgrote componenten. Hij bestaat uit twee ondersteunende pilaren en een dwarsbalk. De tasterarm is bevestigd aan de dwarsbalk en zorgt voor verticale beweging. Het bewegende frame en de armen vormen de andere twee meetassen.
Voordelen
De Bridge CMM is niet alleen veelzijdig, maar ook zeer nauwkeurig. Hij is de ideale keuze voor machineonderdelen met hoge toleranties. Hij is er in twee varianten: een bewegend brugtype en een vast brugtype. Hij is geschikt voor diverse soorten werkplaatsen. Brug CMM's kunnen verschillende taken uitvoeren, zoals meten, profileren en scannen.
Nadelen
De kosten zijn een van de beperkende factoren van CMM's van het brugtype - ze zijn meestal duur. Ze zijn ook beperkt in volume door hun constructie. Werknemers moeten onderdelen voor inspectie naar de werkplaats dragen, wat niet altijd ideaal is. Tot slot zijn er bekwame operators nodig en zijn ze gevoelig voor omgevingsstoringen.
Portaal CMM
Een portaal CMM heeft een dwarsbalk die aan weerszijden ondersteund wordt door twee parallelle frames. De dwarsbalk beweegt vrij op en neer over de balk. De tasterarm, bevestigd aan de dwarsbalk, beweegt ook zijwaarts. Net als bij de brugtype CMM verplaatst de taster zich verticaal om de uiteindelijke bewegende coördinaat te bepalen. Portaal CMM's zijn ontworpen om grote machineonderdelen te analyseren en worden vaak direct op de werkvloer gemonteerd.
Voordelen
Portaal CMM's zijn zeer nauwkeurige en betrouwbare opties voor het meten van auto-onderdelen. Hun grote stapelbare volume zorgt ervoor dat de meeste middelgrote en grote componenten passen. Omdat portaal CMM's op de vloer gemonteerd zijn, is het makkelijker om zwaardere machineonderdelen te laden en te lossen.
Nadelen
Net als brug CMM's zijn ook portaal CMM's vrij duur. Maar omdat ze een gespecialiseerd CMM-type zijn, zijn ze de investering waard. Als je erin investeert, houd er dan rekening mee dat ze enorm groot zijn. Portaal CMM's nemen een groot deel van de werkvloer in beslag. Omdat het een CMM van een vast type is, zijn ze uiteindelijk beperkt door hun totale volume.
Horizontale arm CMM
Bepaalde onderdelen zoals autopanelen en -platen zijn overwegend eendimensionaal. Ze kunnen kort zijn, maar vrij groot in lengte. Deze onconventionele componenten zijn niet goed te meten met brug- of portaal CMM's. Horizontale arm CMM's bestaan uit een aan de zijkant gemonteerde tasterarm. In plaats van verticaal, beweegt hij horizontaal. Zo kan hij gemakkelijk objecten met lange profielen meten. Op platen gemonteerde en op banen gemonteerde CMM's zijn de twee typen apparaten in deze categorie.
Voordelen
Horizontale arm CMM's kunnen voorwerpen met lange profielen meten. Ze zijn eenvoudig te installeren en te bedienen, en ze zijn uitstekend voor componenten die minder tolerantie nodig hebben. Ze zijn ook ruimtebesparend en kosteneffectief.
Nadelen
Ze bieden minder nauwkeurigheid dan andere typen CMM's. Door hun horizontale constructie zijn ze voornamelijk beperkt tot één dimensie. Ook al zijn ze compact, het product moet er nog steeds naartoe gebracht worden, dus ze hebben niet het voordeel van draagbaarheid.
Cantilever CMM
Toen het bedrijf Ferranti in de jaren 1970 voor het eerst CMM's ontwierp in Schotland, produceerden ze het Cantilever type. Deze CMM heeft een stijve basisconstructie waaraan een horizontale balk is bevestigd. De balk bevat de tasterarm en stylus. Hij verschilt van het brugtype CMM doordat hij maar één frame heeft. Hij maakt open toegang aan drie zijden van de machine mogelijk. De Cantilever CMM biedt hoge precisie en is geschikt voor kleine tot middelgrote voorwerpen.
Voordelen
Cantilever CMM's hebben een hoge nauwkeurigheid en een lage waarschijnlijkheid van meetfouten. Ze zijn bijzonder efficiënt in het meten van kleine onderdelen zoals elektronische componenten. Omdat ze aan drie kanten open zijn, kan de operator gemakkelijk componenten laden en lossen. Cantilever CMM's hebben een uitstekende meetsnelheid. Ze zijn geschikt voor werkplaatsen waar een snelle output nodig is.
Nadelen
Door de starre structuur van de X-asbalk zijn cantilever CMM's beperkt in de grootte van de voorwerpen die ze kunnen meten. Bovendien zijn ze niet verplaatsbaar. Ze moeten op een station in de werkplaats worden geplaatst, waar de operator de te meten componenten naar toe brengt.
Draagbare meetarm CMM
Draagbare arm CMM's zijn uitstekend voor metingen ter plaatse en hebben het CMM-gebruik op de werkvloer veranderd. Ze bestaan uit een scharnierende armtaster met een styluspunt. De CMM kan vervoerd worden naar diverse stations in de werkplaats om componenten te meten. Draagbare meetarmen worden geleverd met zes tot zeven-assige systemen, waardoor complexe producten eenvoudig geprofileerd kunnen worden. Ze kunnen objecten analyseren in verschillende stadia van assemblage, van afzonderlijke onderdelen tot hele machines.
Voordelen
De draagbare meetarm, de lichtste en wendbaarste CMM, kan de manier veranderen waarop dimensionale analyse wordt uitgevoerd in de werkplaats. Ze zijn uitgerust met Leapfrog, multi-sensor en scantechnologieën. Draagbare armen zijn goedkoop en eenvoudig te bedienen.
Nadelen
Omdat ze draagbaar zijn, hebben dit soort CMM's een aantal nadelen. Ze zijn niet zo nauwkeurig of precies als CMM's van het brugtype, wat betekent dat ze niet geschikt zijn voor zeer gevoelige machines of machines met kleine onderdelen.
Optische CMM
Dankzij de vooruitgang in machine vision zijn optische CMM's nu een baanbrekende meettechniek. Optische CMM's gebruiken geen fysieke tasters, maar in plaats daarvan optische methodes om objecten te meten. Ze voeren dimensionale analyses uit met lasertriangulatie, fotogrammetrie en beeldvormende systemen. Dit maakt optische CMM's ideaal voor het meten van kwetsbare en vervormbare componenten. Optische CMM's maken in-line objectinspectie mogelijk tijdens assemblage. Ze zijn onmisbaar voor productie en automatisering en vormen de ruggengraat van Industrie 4.0.
Voordelen
Net als meetarm CMM's zijn optische CMM's mobiel en licht. Ze hebben snelle acquisitietijden. Ze zijn veelzijdig in gebruik en kunnen gemakkelijk scannen, aftasten en profileren. Ze zijn goedkoop aan te schaffen en eenvoudig in te stellen. Omdat ze eenvoudig te bedienen zijn, zijn ze geschikt voor een groot aantal toepassingen. Optische CMM's zijn de beste manier om kleine en vervormbare machineonderdelen te meten.
Nadelen
Optische CMM's zijn minder nauwkeurig dan conventionele CMM's, zoals een brugtype of portaal. Ze hebben specifieke verlichting nodig om optimaal te presteren. Daarnaast hebben optische CMM's soms moeite met het meten van glanzende en reflecterende oppervlakken. Ook is het mogelijk dat optische CMM's transparante materialen niet nauwkeurig meten.
De juiste CMM voor uw behoeften kiezen
CMM's zijn uitgegroeid tot de toonaangevende meetoplossing om menselijke fouten tijdens de productie te verminderen. Door de kwaliteitscontrole en dimensionale metingen te verbeteren, verbeteren CMM's het productieproces van de fabriek. Na verloop van tijd leidt dit tot minder grondstoffenverbruik, operationele besparingen en een hogere productie.
Houd bij het kiezen van een CMM rekening met uw specifieke toepassing. Cantilever CMM's zijn erg nauwkeurig, maar niet erg veelzijdig. De CMM's die het meest flexibel inzetbaar zijn, zijn brug CMM's en portaal CMM's.
De horizontale arm CMM is ideaal voor het meten van lange voorwerpen. Draagbare meetarmen en optische CMM's zijn het beste voor draagbare en modulaire bewerkingen. Als u meer vragen heeft over het kiezen van CMM's, neem dan contact met ons op. We horen graag meer over uw meetbehoeften.