KRÁLOVSTVÍ PřESNOSTI

Téma: Strojírenství – od senzorů po robotizovaná pracoviště
Království přesnosti
Ve školicím středisku společnosti Prima Bilavčík proběhl na počátku září letošního roku odborný workshop s prezentací nové generace multisenzorového CMM programu WinWerth8.
Návštěva této akce byla zároveň příležitostí seznámit se blíže i s prací největšího nezávislého
dodavatele délkové měřicí techniky v ČR a jeho kalibračních laboratoří.
První den workshopu upozornil na problém kontrolních a inspekčních systémů ve výrobních podnicích
související s pořizováním výkresové dokumentace.
Při tvorbě 3D CAD modelů výrobků je možnost
následné kontroly a inspekce často opomíjena
a konstruktéři musí „ex post“ vytvářet z 3D modelů
2D výkresovou dokumentaci, na jejímž základě je
pak prováděna rozměrová kontrola 3D dílců se
zdlouhavým zadáváním nominálních hodnot a tolerancí definovaných ve výkresové dokumentaci. Její
udržování a provádění změn je ale značně náročné.
Většina dnešní inspekce, zjišťující rozměry kontrolované součásti, je navíc prováděna pomocí kontaktní
metrologie, která vyžaduje přímý kontakt s měřenou
součástí a rychlost snímání je přibližně jeden bod
za sekundu, což činí inspekční proces poměrně po-
Multisenzorový měřicí přístroj WERTH
malým. Bezkontaktní technologie umožňují tento
proces nejen výrazně urychlit, ale jsou obvykle
i lépe propojeny se systémy umožňujícími vytvoření
příslušné technické a další dokumentace.
V rámci workshopu seznámili specialisté firmy Prima
Bilavčík účastníky s novou generací multisenzorového CMM programu WinWerth8, která přináší kromě
výhod počítačem podporovaného měření (CAM)
a inspekce (CAI) i novou metodu optického snímaní
3D-PATCH. Software WinWerth pro CAI/CAM odstraňuje nutnost vytváření 2D výkresové dokumentace,
což šetří stovky hodin práce odborného personálu,
a díky možnostem přímého řízení multisenzorového
souřadnicového měřicího stroje pomocí 3D-CAD
modelů lze zlepšit výkonnost a přesnost inspekce. Automatické rutiny bez nutnosti zdlouhavého manuál­
ního navádění umožňují prakticky hned po zahájení
výroby výrazně zvýšit kapacitu měření.
rentgen, jak prochází materiálem, pořizuje řezy.
Řezy se skládají a vzniká 3D model. Kvalita a detaily
zobrazení dílu závisí na konfiguraci a nastavení, hustotě řezů. Další měření se pak už odehrávají pomocí
CAD modelu. Jde o stejnou technologii jako známá
„cétéčka“ v nemocnici, jenže lékařům obvykle stačí
vidět mozek v řezu, nepotřebují vždy 3D model,
vysvětluje ředitel firmy Petr Bílavčík. Systém pracuje
s tzv. voxely, což je prostorová obdoba pixelů, dobře
známých z digitální fotografie a grafiky. Na rozdíl od
pixelů se souřadnicemi X a Y udávajícími pozici určitého bodu jsou ale definovány souřadnicemi X, Y, Z.
Proces umožňuje získat kompletní informace o rozměru příslušného dílu, zvenčí i zevnitř, o materiálu
a jeho struktuře, obsahu, a navíc je měření rychlejší
než klasickým způsobem – a to až 100násobně
oproti kontaktnímu měření.
„Po naskenování dílu se vytvoří síť zachycující všechny
nasnímané body, jak zevnitř, tak zvenčí. Je možné tomografovat i kompletní výrobek – třeba elektromotor, a získat kompletní rozměry z celého už složeného obrobku.
Protože díly jsou z různých materiálů, které mají různou
hustotu, je možné smontovaný díl nebo skupinu dílů
virtuálně rozebrat na jednotlivé prvky a vyhodnocovat
je, případně zjistit, jak jsou smontovány či kde je nějaký
problém. S tím, jak díl tomografujeme, získáváme informace o materiálu, zda neobsahuje vměstky, dutiny
či praskliny. Což je následně zajímavé pro analýzu dílu
– jestli je kvalitní, nebo někde neobsahuje materiálovou
vadu. Například pro plastové díly jsou hodně důležité
právě dutiny nebo vměstky, mohou se tomografovat
plasty, které mají různé příměsi, třeba skleněných vláken,
jak jsou uspořádána, takže lze analyzovat, zda je díl dost
pevný apod.,“ konstatuje Petr Bílavčík.
Kde rozhodují mikrometry
Kromě nových technologií se účastníci workshopu
mohli seznámit s prací kalibračního střediska v praxi.
Měří se pevné etalony, což je ocelový díl přesných
rozměrů. Státní etalon je v Brně, kde tamní laboratoř zajišťuje (s určitým stupněm nejistoty v řádu
nanometrů, která je potom rovněž uváděna při
měření firemních etalonů, jež jsou ve vybavení
podnikových dílen a strojírenských provozů) přesné
certifikované rozměry pro porovnávání.
Tomografie ve službách průmyslu
Druhý den workshopu, zaměřený zejména na konkrétní dotazy účastníků, byl věnován i prezentaci
technologie počítačové tomografie (CT) – systému
nedestruktivního testování, který od příštího roku
rozšíří portfolio služeb firmy Prima Bilavčík.
„Na jedné straně je stroj, rentgenový zářič, na druhé
přijímač, detektor, a mezi ně se vkládá měřený díl.
Ten je během rotace o 360° skenován, přičemž
14
10/2014
Přístroj pro kalibraci momentu síly STAHLWILLE
Souřadnicový měřicí přístroj TESA MICRO-HITE 3D DUAL
Kromě kalibrace délkových měřidel se nyní připravuje instalace dalšího vybavení, mj. nejpřesnějšího
měřicího přístroje svého druhu v ČR s přesností
půl mikrometru (bude pro svůj provoz vyžadovat
např. přesně regulovanou klimatizaci). Nejpřesnější
laboratoř, kterou firma disponuje, je schopna měřit
s přesností 0,1 µm.
K nejzajímavějším zařízením patří multisenzorový
systém firmy Werth, vybavený soustavou osmi snímačů pro velmi přesné měření. Jeden je u Bilavčíků, za
druhým byste museli cestovat až do Číny.„Stál 12 milionů, ale chceme být v oboru na špici, takže musíme
investovat i do takovéhoto vybavení. Potřebujeme ho
ze dvou důvodů: jednak takováto zařízení prodáváme
a používáme ho pro předvádění zákazníkům, a jednak
na nich sami měříme,“ říká Petr Bílavčík.
Ve vybavení laboratoří jsou přesné pozorovací mikroskopy, výškoměry, indikátory, úhloměry, ale i specializovaná zařízení, jako souřadnicový měřicí stroj
Tesa, 3D skenery Breuckmann – jak typ StereoScan
3D, tak SmartScan, či systémy Faro pro 3D skenování
a digitalizaci – „s jejich pomocí je možné digitalizovat
třeba i katedrálu nebo rozsáhlé venkovní prostory“,
říká marketingový specialista firmy Pavel Penčák při
provázení jejím laboratorním zázemím. K němu
přibudou nové laboratoře v prostorách, které se
v současné době přistavují, i nové kanceláře, a také
„domov“ pro nový počítačový tomograf, s jehož
instalací se počítá počátkem příštího roku.
Využívají se však samozřejmě i starší, již dříve používané přístroje, kterými je laboratoř vybavena.
Když nejde hora k Mohamedovi…
Firma má také mobilní laboratoř, speciálně upravený
skříňový vůz s izolací umožňující udržovat stabilní
požadovanou teplotu, v němž jsou instalovány
různé kalibrační a měřicí systémy, drsnoměry... Měření a porovnáváni s referenčními hodnotami se pak
provádějí přímo „na místě činu“, jak říká Pavel Penčák,
u zákazníka, který tak nemusí vozit přístroje, vzorky
apod. Výsledky a naměřené hodnoty jsou pak zaznamenány do kalibračního listu včetně informace, na
jakém přístroji byla kalibrace a měření prováděna. ■
David Kostolník, Uherský Brod
Více na www.merici-pristroje.cz