Introdução
O advento das máquinas de medição por visão foi um divisor de águas para o setor. Hoje, elas são o principal método de inspeção óptica sem contato. Declarar o impacto industrial da VMM não é, por si só, uma tarefa fácil. Ele surgiu como um kit de ferramentas de medição padrão na fabricação de peças pequenas e grandes. Seja em máquinas minúsculas ou componentes eletrônicos, dispositivos médicos ou veículos aeroespaciais. Os VMMs aproveitam o poder do software de imagem para analisar objetos. Sua principal fonte de recuperação de informações são as imagens. Eles aprimoram enormemente as operações de fábrica para medição de comprimento, largura, altura, ângulo ou contorno. Além de serem rápidos, eficientes e econômicos, eles têm outra vantagem significativa. Os fabricantes confiam nas VMMs para inspecionar peças pequenas e delicadas. Muitas inovações na indústria eletrônica, por exemplo, devem-se à fantástica aplicação dos VMMs. Neste artigo, abordaremos todas as facetas dos VMMs. Discutiremos como eles podem ser o equipamento perfeito para você.
O que é uma VMM (máquina de medição por visão)?
O Máquina de medição por visão é uma ferramenta padrão do setor para análise dimensional. Eles realizam medições em um objeto por meio de métodos ópticos. Os VMMs empregam câmeras CCD/CMOS para a captura de imagens. Os outros componentes são lentes ópticas, um sistema de iluminação e um estágio de movimento. Todos eles trabalham em conjunto para analisar um objeto por meio de software óptico e de geração de imagens. Atualmente, os VMMs tornaram-se quase sinônimos de práticas de controle de qualidade. Da mesma forma, eles reformularam o processo de inspeção de produtos nas fábricas. Com a ajuda da visão mecânica e do software de detecção de bordas, são necessários microssegundos para identificar falhas no produto. Além disso, essas operações podem ser realizadas ao longo da linha de montagem. Vários objetos podem ser escaneados simultaneamente, um feito impossível de ser reproduzido manualmente.
Essencialmente, os VMMs têm desempenhado um papel importante na automação dos procedimentos industriais. Há principalmente dois tipos de VMMs: 2D e 3D. Ambos os tipos têm um impacto imenso nos processos de fabricação. Às vezes, as VMMs são complementadas com apalpadores a laser ou de toque. Isso geralmente é feito caso a caso pelo fornecedor do VMM. Os VMMs têm uma função significativa na fabricação de ferramentas, na fabricação de PCBs e na usinagem de ultraprecisão. Os VMMs podem ajudá-lo a corresponder às especificações do projeto e atender às tolerâncias de forma mais consistente. Por sua precisão e repetibilidade, os VMMs são muito superiores à inspeção manual. Eles são excelentes na fabricação centrada em dados. Um exemplo disso é sua contribuição para o SPC (Controle Estatístico de Processo). Basicamente, os dados do VMM fornecem percepções diferenciadas sobre seu processo de fabricação e suas ineficiências.
Princípio de funcionamento dos VMMs
Como um dispositivo óptico, os VMMs empregam técnicas metrológicas específicas para atingir seus objetivos. Já mencionamos que um de seus principais componentes é a câmera. Vamos nos aprofundar em como um VMM opera exatamente sua tecnologia. Em primeiro lugar, você monta a peça de trabalho no palco. Agora vem um aspecto importante: a iluminação. Todos os dispositivos ópticos funcionam com parâmetros de iluminação cruciais. O VMM, é claro, não é exceção. Os sistemas de iluminação comuns em VMMs são luzes de anel e backlights. Os VMMs específicos também vêm com iluminação coaxial. O estágio do VMM é motorizado para posicionar a peça de trabalho de forma ideal. Depois de definir todos os precursores, habilite a câmera para digitalização.
O nível de zoom da sua câmera VMM afeta o seu desempenho. No entanto, em geral, as câmeras de VMM oferecem alta utilidade e desempenho. Depois de capturar imagens dos ângulos necessários, elas são enviadas para a unidade de processamento para análise. O software de VMM é capaz de modelar e comparar a imagem do objeto com diagramas de referência. Assim, ele realiza uma inspeção de superfície precisa e exata. Os parâmetros comumente analisados são profundidade, inclinação, ângulo, cavidades e diâmetros. A melhor parte da operação de um VMM é que ele é totalmente automatizado. Depois que você define a rotina, ela executa as funções necessárias por si só. Assim, um VMM traduz dados visuais em resultados acionáveis.
Tipos de VMMs
Há vários VMMs disponíveis para diferentes aplicações industriais. Aqui, discutiremos alguns dos tipos de VMMs amplamente utilizados.
VMM manual
A configuração mais básica de um VMM conhecida por um engenheiro é o VMM manual. Como o nome sugere, ele opera principalmente de forma manual. Isso significa que seu operador executa as principais tarefas de configuração e operação. As tarefas cruciais a serem consideradas incluem o ajuste do estágio, o alinhamento da câmera e a digitalização. Os VMMs manuais podem lhe poupar muito dinheiro. Eles são econômicos e fáceis de adquirir. Eles oferecem a maioria dos benefícios de um VMM, sem preços exorbitantes. No entanto, esteja ciente de que suas medições estão sujeitas a erros do operador. A inspeção do seu produto será mais lenta. Além disso, há várias aplicações críticas, como a medicina, em que uma CMM manual pode não ser adequada.
VMM CNC
As máquinas de controle numérico computadorizado são uma classe de tecnologia de primeira linha. Os VMMs que empregam a tecnologia CNC são totalmente automatizados e com interface. É possível integrar os VMMs CNC aos sistemas de chão de fábrica, levando a uma automação de baixo nível. As VMMs CNC podem enviar dados de medição diretamente para o software de processamento de CAD. Dessa forma, é possível configurar um pipeline de automação de circuito fechado. Os VMMs CNC são ideais para aplicações industriais com grandes requisitos de produtividade.
2D VMM
Os VMMs que operam em 2D são bastante populares em manufatura e logística. Como o nome sugere, eles podem, é claro, lidar apenas com imagens 2D. Isso o restringe a uma visão plana da peça de trabalho. Entretanto, em muitas aplicações, é exatamente isso que é necessário. Além disso, eles são mais econômicos do que os VMMs 3D. Portanto, não há absolutamente nenhuma razão para ignorá-las. O exemplo mais comum de um VMM 2D é um scanner de código de barras.
VMM 3D
Discutimos substancialmente os VMMs 3D neste artigo. Elas suportam a geração de imagens em vários eixos, resultando em uma visão 3D do artigo. Os VMMs 3D são indispensáveis na inspeção de produtos e no controle de qualidade. Como a maioria dos objetos da vida real é 3D, eles exigem um VMM 3D para serem digitalizados com precisão. Devido aos seus recursos adicionais, um VMM 3D é mais caro do que os VMMs 2D. Portanto, você deve considerar bem se a sua aplicação requer medição em 3D.
Aplicativos de VMMs
As máquinas de medição por visão constituem a espinha dorsal da inspeção moderna de produtos. Elas permitiram que os fabricantes analisassem dimensões em nível de mícron. Seu impacto na microusinagem é claramente visto no setor de eletrônicos. Para operadores humanos, é impossível realizar esse nível de análise dimensional. Além disso, isso levaria mais tempo e custaria mais caro! Os VMMs podem organizar layouts de PCB, realizar soldas e detectar falhas microscópicas. Eles realizam a detecção de defeitos em microeletrônicos em questão de segundos. Um benefício semelhante é oferecido no setor aeroespacial. Aqui, eles operam em peças de trabalho de diferentes tamanhos e dimensões. As peças de rotina inspecionadas incluem lâminas de turbina, conectores e painéis. Os VMMs também detectam desalinhamentos minúsculos em montagens.
O setor automotivo também depende do VMM para a produção em massa. Ele inspeciona peças críticas do veículo, como motor, conjuntos de freios e velas de ignição. O setor médico também tem muita demanda por equipamentos pequenos. Os implantes e ferramentas cirúrgicos têm muitas características finas que não podem ser analisadas por olhos humanos. Além disso, a medição sem contato é absolutamente essencial para aparelhos estéreis ou delicados. Em suma, não importa em que setor você opera, os VMMs têm algo a contribuir.
Conclusão
Há várias vantagens que os VMMs oferecem aos fabricantes atuais. Na verdade, alguns podem argumentar que eles se tornaram essenciais. Sua capacidade de inspecionar e verificar montagens complexas em segundos é revolucionária. O mesmo acontece com sua exatidão, precisão e repetibilidade. Seu enorme impacto no setor pode ser visto claramente, desde a microeletrônica até a aeronáutica. Alguns valorizam sua versatilidade, enquanto outros valorizam sua eficiência. Não é um eufemismo dizer que eles aumentaram a produtividade humana. Graças aos VMMs, os operadores e técnicos podem se concentrar em decisões mais importantes. A escolha certa do VMM para você depende de vários fatores. Discutimos a maioria deles no artigo. Entretanto, entendemos que Selecionando o VMM correto não é fácil. Portanto, nós o incentivamos a Entre em contato com nossa equipe técnica profissional para responder suas perguntas a qualquer momento!