Διαφορετικοί τύποι προβολέων CMM: ενεργοποίησης με αφή έναντι σάρωσης.

Επαφή-Ενεργοποίηση και Σάρωση: Δύο Διαφορετικοί Κόσμοι

Αν περάσετε οποιαδήποτε ώρα κοντά σε μηχανές συντεταγμένων μετρήσεων (CMM), θα καταλάβετε αμέσως ότι η επιλογή του προβολέα CMM αλλάζει τα πάντα. Δεν πρόκειται απλώς για την επιλογή ενός προϊόντος από το ράφι. Ο τρόπος με τον οποίο ο προβολέας συλλέγει σημεία καθορίζει την ταχύτητά σας, την πυκνότητα των δεδομένων σας και ακόμη και το είδος των εξαρτημάτων που μπορείτε να μετρήσετε. Δύο κύριοι τύποι κυριαρχούν στη συζήτηση: οι προβολείς επαφής-ενεργοποίησης και οι προβολείς σάρωσης. Και οι δύο έρχονται σε επαφή με το εξάρτημα, αλλά οι ομοιότητες σταματούν κυρίως εκεί.

Πώς Συλλέγει Σημεία Ένας Προβολέας Επαφής-Ενεργοποίησης

Ένας αισθητήρας CMM με ενεργοποίηση από αφή λειτουργεί όπως ένας εξαιρετικά ακριβής διακόπτης. Η αιχμή βρίσκεται σε ένα κινηματικό στήριγμα και, τη στιγμή που η ρουμπινί σφαίρα έρθει σε επαφή με την επιφάνεια του αντικειμένου, το κύκλωμα διακόπτεται ή ενεργοποιείται. Η μηχανή καταγράφει ένα μοναδικό σημείο συντεταγμένων XYZ σε αυτήν την ακριβή θέση, στη συνέχεια ο αισθητήρας αποσύρεται, μετακινείται στην επόμενη στόχο θέση και ενεργοποιείται εκ νέου. Αυτή η μέθοδος «σημείο προς σημείο» είναι απλή, ανθεκτική και εκπληκτικά ακριβής. Για χαρακτηριστικά όπως η θέση οπών, μετρήσεις επιπεδότητας σε διακριτά σημεία ή γρήγορες αρχικές επιθεώρησεις πρώτου δείγματος σε πρισματικά εξαρτήματα, αποτελεί συχνά την ιδανική λύση. Τα δεδομένα λαμβάνονται ως μεμονωμένα σημεία, γεγονός που είναι αποδεκτό όταν απλώς ελέγχετε αν μια διατρημένη οπή βρίσκεται στη σωστή θέση.

Γιατί οι σαρωτικοί αισθητήρες βλέπουν περισσότερα

Ένας αισθητήρας CMM σάρωσης απορρίπτει την προσέγγιση «σημείο προς σημείο». Αντί να πατά και να αποσύρεται, ένας αισθητήρας σάρωσης διατηρεί συνεχή επαφή με την επιφάνεια του εξαρτήματος ενώ η μηχανή κινείται. Μεταδίδει χιλιάδες σημεία δεδομένων ανά δευτερόλεπτο, δημιουργώντας μια πυκνή ψηφιακή εικόνα της πραγματικής επιφάνειας. Αυτό αποτελεί καθοριστική αλλαγή όταν πρέπει να κατανοήσετε το σχήμα. Σκεφτείτε, για παράδειγμα, τη μέτρηση της κυκλικότητας ενός κυλινδρικού κοιλώματος, την προφιλοποίηση του σχήματος πτερύγιου αεροδυναμικής, ή τον χαρτογραφισμό των κυματισμών μιας επιφάνειας παρεμβύσματος. Ο αισθητήρας επαφής (touch trigger) μπορεί να σας δώσει δώδεκα περίπου σημεία σε αυτό το κοίλωμα, ενώ η σάρωση παρέχει ένα συνεχές δακτύλιο δεδομένων, αποκαλύπτοντας φαινόμενα όπως η πολυλοβότητα ή η οβαλότητα, τα οποία θα μπορούσαν να περάσουν εντελώς απαρατήρητα με διακριτά σημεία.

Ταχύτητα έναντι Πυκνότητας Δεδομένων

Ο συμβιβασμός δεν αφορά μόνο τα δεδομένα. Οι αισθητήρες επαφής με ενεργοποίηση μέσω αγγίγματος τείνουν να είναι πιο αργοί όταν απαιτούνται πολλά σημεία, λόγω όλων αυτών των κινήσεων, στάσεων και ενεργοποιήσεων. Αν χρειάζεστε μόνο πέντε σημεία για να ορίσετε ένα επίπεδο, είναι εξαιρετικά γρήγοροι. Αν όμως χρειάζεστε πέντε χιλιάδες σημεία, μετατρέπονται σε καταναλωτικό της χρονικής διάρκειας. Αντιθέτως, οι σαρωτικοί αισθητήρες ολισθαίνουν ομαλά και συλλέγουν τεράστια σύνολα δεδομένων σε μία μόνο, ομαλή διέλευση. Σε ένα παραγωγικό περιβάλλον όπου ο χρόνος κύκλου ισοδυναμεί με χρήμα, αυτή η συνεχής ροή δεδομένων μπορεί να μειώσει δραματικά τους χρόνους ελέγχου. Ωστόσο, η ταχύτητα συνεπάγεται υψηλότερο κόστος και μεγαλύτερη πολυπλοκότητα από πλευράς λογισμικού, γι’ αυτό η απόφαση συχνά εξαρτάται από το πόσες πληροφορίες για την επιφάνεια πραγματικά χρειάζεστε.

Ανθεκτικότητα και η πραγματικότητα του εργοστασίου

Υπάρχει και μία άλλη πρακτική πλευρά. Οι αισθητήρες ενεργοποίησης με αφή υπάρχουν εδώ και δεκαετίες και κατασκευάζονται με εξαιρετική αντοχή. Αντέχουν σε ορισμένες δονήσεις, σε ελαφρώς λιπαρά εξαρτήματα ή σε εργαστηριακό περιβάλλον που δεν είναι τέλεια καθαρό, χωρίς να παρουσιάζουν προβλήματα. Οι αισθητήρες σάρωσης είναι πιο ευαίσθητα όργανα. Βασίζονται σε ακριβείς γέφυρες αντίστασης ή σε άλλα στοιχεία αίσθησης που μετρούν ελάχιστες εκτροπές της ακίδας. Αυτή η ευαισθησία τους παρέχει εκπληκτική λεπτομέρεια, αλλά σημαίνει επίσης ότι πρέπει να δίνετε μεγαλύτερη προσοχή στους περιβαλλοντικούς παράγοντες και στη ρύθμιση. Εάν τα εξαρτήματά σας είναι συνήθως αγκυρωμένα από χύτευση με πολύ έντονη επιφανειακή υφή, ένας αισθητήρας CMM ενεργοποίησης με αφή μπορεί να είναι η πιο ανεκτική επιλογή.

Απαιτήσεις λογισμικού για δεδομένα σάρωσης

Δεν μπορείτε επίσης να αγνοήσετε την πλευρά του λογισμικού. Τα δεδομένα σημειακής νέφελας από έναν σαρωτικό προβολέα είναι άχρηστα χωρίς τα κατάλληλα εργαλεία για την ερμηνεία τους. Χρειάζεστε λογισμικό που να μπορεί να διαχειρίζεται σαρώσεις υψηλής πυκνότητας, να εκτελεί ανάλυση μορφής και να συγκρίνει απευθείας τα μετρηθέντα προφίλ με τα αντίστοιχα μοντέλα CAD. Αυτό αποτελεί σημαντική εξέλιξη σε σύγκριση με τις απλές αναφορές βασισμένες σε σημεία. Προτού επενδύσετε σε τεχνολογία σάρωσης, αξίζει να ρωτήσετε εάν η ροή εργασίας σας για τον προγραμματισμό και την ανάλυση είναι έτοιμη να υποστηρίξει αυτού του είδους τα δεδομένα. Εάν όχι, η επιπλέον δυνατότητα μπορεί απλώς να παραμείνει αχρησιμοποίητη.

Επιλογή Αυτού που Ταιριάζει στα Εξαρτήματά σας

Τελικά, πολλά καταστήματα καταλήγουν να χρησιμοποιούν και τους δύο τύπους. Ένας σταθμός προβολέων CMM μπορεί να φιλοξενεί ένα μοντέλο επαφής-ενεργοποίησης για γρήγορους διαστασιακούς ελέγχους και ένα μοντέλο σάρωσης για κρίσιμες ανοχές μορφής. Η μηχανή εναλλάσσεται αυτόματα μεταξύ τους κατά τη διάρκεια του προγράμματος. Με αυτόν τον τρόπο επιτυγχάνετε την ταχύτητα των μετρήσεων από σημείο σε σημείο όπου αυτό έχει νόημα και τα πλούσια δεδομένα της σάρωσης όπου η μορφή της επιφάνειας έχει πραγματική σημασία. Η απόφαση εξαρτάται πραγματικά από τα εξαρτήματά σας. Αν κατασκευάζετε βάσεις και απλά περιβλήματα, ο προβολέας επαφής-ενεργοποίησης πιθανόν να σας εξυπηρετεί επαρκώς για χρόνια. Αν κατασκευάζετε πτερύγια τουρμπίνας, επιφάνειες άξονας εδράνων ή ιατρικά εμφυτεύματα, οι επιπλέον πληροφορίες που παρέχει ένας προβολέας σάρωσης παύουν να αποτελούν πολυτέλεια και αρχίζουν να μοιάζουν με αναγκαιότητα.