חידושים ב- Cmm Technologies ללא מגע ויישומים שלהם

מטרולוגיה אוטומטית של Precision ממדית היא עמוד השדרה של ייצור מודרני משתנה.במשך עשרות שנים, ה- tactile colate Measuring Machine (CMM) המשמש את ה-CPR הסופי של איכות, באמצעות בדיקה קשה לנקודות דיסקרטיות מגע מכניות על חלק. בעוד שתהליך זה הוא מהיר יותר, איטי, ויכול לפגוע עדינים או משטחים מכניים, כמו עדשות מגע אינטנסיביות, או ספקטרום לייזר, הם מספקים.

מה הם ללא מגע CMM Technologies?

CMM ללא מגע מחליף את הסטייללוס הפיזי עם מקור אנרגיה לא הרסני, בדרך כלל אור או צילומי רנטגן.מערכות אלה מוגדרות על ידי יכולתם לאסוף נתונים למדידה ללא מגע פנים.

• (FLT:0)Optical ו- Vision-based Systems: ההרחבה 1 (הנקראת מצלמות ברזולוציה גבוהה כדי ללכוד תמונות 2D, מתוכם מידע תלת-ממדי נגזר באמצעות טכניקות כמו ראיית סטריאו, הקרנה שוליים, או photogramry. Fringe Projection פרויקטים מדויקים על האובייקט; עיוות של דפוסים אלה כפי שנראה על ידי מצלמות משמש כדי לחשב לתאם את ה- 3D.
• (FLT:0)Laser Scanning Technologies: FLT:1 לייזר triangulation מארגן קו לייזר על האובייקט.מצלמה צופה בקו, והמערכת מחשבת את המרחק לכל נקודה לאורך הקו בהתבסס על המיקום של הקו בשדה הראייה של המצלמה.
• (FLT:0) X-ray Computed Tomography (XCTמובנים): 1 שיטה זו פועלת על ידי נטילת מאות תמונות רנטגן 2D של אובייקט מזווית שונות ומשחזר אותם לתוך נפח 3D Voxel.זה מאפשר ל metrologist למדוד תכונות פנימיות מוסתרות, כגון ערוצי קירור פנימיים בטורבינה או עובי של ליהוק מורכב.

הטבלה המשותפת היא מהירות וצפיפות נתונים.מערכת ללא מגע יכולה ללכוד מיליוני נקודות לשנייה, יצירת תאום דיגיטלי:0) דיגיטלי תאוםFLT:1 של החלק הפיזי בתוך דקות. Calibration וסטנדרטים עבור מערכות אלה להמשיך להתבגר, כפי שנראה בעבודתם של מכוני מטרולוגיים לאומיים כמו FLT:2 המכון הלאומי של התקנים וטכנולוגיה (NIST)FLT3.

חידושים טכנולוגיים מרכזיים מעצבים מחדש את השדה

טכניקת לייזר מתקדמת ומבנה אור

סורקי לייזר מודרניים מעסיקים טכנולוגיית לייזר כחולה, המסנן אור מאוזן, ומאפשרת הפעלה חזקה על משטחים רפלקטיביים מאוד.מערכות אור בנויות עכשיו להשיג דיוק ברמה מיקרונית על פני נפחים בקנה מידה מטר.חדשנות ברכישת נתונים במהירות גבוהה מאפשרת סריקה של לוחות גוף רכב שלם בתוך שניות, יצירת מיליוני נקודות נתונים עבור GD & מיידי; ניתוח T.

Photogrammetry ו- Vision Systems

Photogrammetry משתמשת triangulation מתמונות צילום מרובות כדי ליצור מודלים תלת-ממדיים מדויקים.הסתמך במקור על מטרות רטרו-reflective, photometry מודרני ללא מטרות משתמש תכונות משטח טבעי.זה קריטי עבור רכיבי אוויר בקנה מידה גדול כמו כנפיים או חלקי פתיחת שבו גאדג'טים CMM מסורתיים הם לא מעשי.

אינטליגנציה מלאכותית ולמידה של מכונות

השילוב של AI מייצג קפיצה משמעותית של ביצועים. Machine Learning אלגוריתמים תכונה הכרה, הפרדה בין החלק מתיקון או רעש רקע. AI משפר את תוכנית המדידה על ידי אופטימיזציה של סורק נתיב לצמצום זמן מחזור תוך הבטחת תכונות קריטיות נתפסות. למידה עמוקה משמשת לגילוי פגם, לומדת את המראה הטיפוסי של חלק טוב ודגל omas כמו porosity או שריטות.

יכולת ותיקון

סורקי לייזר מוחזקים הביאו את דיוק CMM ישירות לקומה של החנות.לקבוע מעקב פוטוגרםמטרי או מעקב לייזר, מכשירים אלה מאפשרים למפעילים לבדוק מתים גדולים, כלים או מכונות מקובצים ללא שערורייה.סורקים בעל השם הרובוטיים ששותפים לתהליך כולו, ביצוע 100% בדיקה בקו ישר בקצב של מנהלי התעשייה כמו FLT:0LS IndustriallogyFLT, אשר מציעים באופן אוטומטי תהליכי מדידה של טכנולוגיית 1-אווירה.

X-ray Computed Tomography for Internal Metrology

XCT עבר ממכשיר אנליטי לפלטפורמת מטרולוגיה הנקראת ייצור.חדשנות כוללת סריקה הלילית לחלקים ארוכים, צילומי רנטגן רב-אנרגיה להפרדה חומרית, ואלגוריתמים מתקדמים לפיזור דיוק גבוה יותר.מערכות CT ברמה המטרולוגית נתמסטרולוגיה נתמכת כעת בסטנדרטים בינלאומיים כמו VDI/VDE 2630, המספקות מדידות מעקב עבור גיאומטריה פנימית שהיו בלתי אפשריים בעבר לבדיקת דיוק לא-מרוס.

יישומים אסטרטגיים בתעשיות

אוויר והגנת

תעשיית החלל דורשת שלמות ממרכיבים בעלי ערך גבוה. CMMs ללא מגע בודקים את טורבינות Airfoils עבור תפנית להב, אורך אקורד, ומבנים מובילים / מחוד החנית של קואלויט מוערכים עבור אוריינטציה ply ו- delamination באמצעות זיהוי CT. ניגודים גדולים נהנים מ photogramry עבור מוליכים ל-to-fuage המתאים לבדוק, להבטיח סובלנות קריטית הם נפגשו לפני האסיפה הסופית.

רכב ו- E-Mobility

מהירות היא רבת ערך בייצור רכב.מערכות ללא מגע לבדוק 100% של לוחות גוף מוטבע, בלוקים מנועים, ודירות שידור בתוך שניות. עבור כלי רכב חשמליים, סורקים לאמת את שטוחות של דירות מודול סוללות והצלחות מגניבות, בעוד מערכות CT בודקות תאים צמיד סוללה עבור פגמים פנימיים.היכולת לספק משוב מהיר לעיתונות הבול או קו ההרכבה הוא מפתח של שיפור איכות.

מכשירים רפואיים ומדעי החיים

ייצור רפואי ממינוף מדידת ללא מגע לאיכות ובטיחות. Implants כמו hip גזעים ו מפרקי הברך, שיש להם גיאוגרפיות אורגניות מורכבות ודורשים גימורים דמויי מראה, הם אידיאליים עבור סריקה אופטית. Stents ו catheters נבדקים באמצעות micro-CT כדי לאמת עובי קיר וגיאומטריה סטרווט. שיטות ללא מגע מבטלות את הסיכון של זיהום הקשורה עם בדיקות tactileות.

אלקטרוניקה ו Semiconductor

המיניגלגליזציה של אלקטרוניקה הופכת את מגמת מדידה לא מעשית. מערכות ראיית חיזוי גבוה למדידת נקודות מובילות, גבהים כדור BGA ומיקרו-טרטרים. למערכות CT בודקות מפרקים מוכרים לריקים ומפרקים קרים, ומספקות נתונים איכותיים קריטיים עבור יישומים בעלי יעילות גבוהה בתחום התעופה, הגנה ואלקטרוניקה לרכב.

אמנות, מורשת ושכחה

סריקה ללא מגע משמשת נרחב לשימור דיגיטלי.מוזיאונים ליצור העתקים תלת-ממדיים מדויקים של חפצים לשימור או שיקום ללא טיפול במקורות. אכיפת החוק משתמשת בסריקה משפטית כדי לתעד סצנות פשע או שחזורים של תאונות עם דיוק אובייקטיבי שצילום לא יכול לספק.

יתרונות טכניים והגבלות נוכחיות

יתרונות מפתח

• (ב) ,0) מהירות: ⁇ 1:1 לוכד נתונים עצומים במהירות בהשוואה ל- tactile probing, המאפשר 100% בדיקה.
• (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
• (FLT:0)Completeness:FLT:1 מספק נתונים מלאים שדה, המאפשר עותקים דיגיטליים מושלמים עבור GD & מקיפה; ניתוח T.
• (ב) ⁇ :0) ,1 ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

גבולות ואתגרים

• (ב) ⁇ :0 (מספקי אוויר: 1) שקיפות, שקופה או משטחים כהים מאוד סופגים אור או מתפזרים, מה שגורם לרעש.
• (FLT:0) רגישות סביבתית:FIRLT:1 למערכות אופטיות לייזר מושפעת לאור מסובך, ⁇ טמפרטורה, וטטראטציה. פריסת ריצוף חנות דורש הנדסה חזקה ותגמול טמפרטורה פעיל.
• (FLT:0)Calibration Complexity:FLT:1 בעוד התבגרות, סטנדרטים בינלאומיים לקביעת הדיוק של CMMs שאינם מגע (למשל, ISO 10360-8, -9,10) מורכבים. Traceability דורש שיקול זהיר של תנאים סביבתיים ונכסים חומריים.

תחזית עתיד ל- Non- Contact Metrology

הכונן לקראת ייצור אפס-defect דורש 100% בדיקה, משימה כי הוא אפשרי מבחינה כלכלית רק עם שיטות ללא מגע במהירות גבוהה.הקונספט של Digital Twin מסתמכ על איסוף נתונים מטרופולין רציף של סביבת הייצור.סורקי לייזר ומערכות חזון יפעלו כשכבה החושית של המפעל החכם, מתן משוב אמיתי עבור בקרת תהליכים סגורים.

התפתחויות עתידיות כוללות שילוב הדוק יותר בין מערכות מדידה ורובוטים תעשייתיים, המאפשרות מבוך הסתגלותי שבו רובוט משתמש בסורק כדי למדוד חלק גולמי ולהתאים באופן אוטומטי את נתיב החתירה שלו.התקדמות בטכנולוגיית חיישן ומחשוב קצה יניח אי-ודאות לטווח תת-מיקרומטר, ומאתגר את הדומיננטיות ההיסטורית של בדיקות סטרטיליות.

מסקנה

טכנולוגיות CMM ללא מגע שינו באופן יסודי את מה שניתן למדידה.על ידי חיזוי מהירות, צפיפות נתונים, הערכה לא הרסנית, הם מטפלים בצרכים הקריטיים של ייצור מתקדם. בעוד הם לא מבטלים לחלוטין את tactile CMM המסורתית, אשר נשאר גבוה יותר עבור סביבות גיאומטריה קשיחות מסוימות והגדרת בדיקות דאטום, הם מרחיבים באופן דרמטי את המעטפת של מדידה ממדית.