Przemysłowa tomografia komputerowa jest technologią pozwalającą na przestrzenne obrazowanie pojedynczych części oraz zespołów przy wykorzystaniu promieniowania jonizującego. Poza badaniami nieniszczącymi, technologia ta pozwala na wiarygodną ocenę wymiarowo-kształtową produkowanych części. Ma to szczególne znaczenie w przypadku gdy geometria czy wzajemna orientacja komponentów powinna spełniać określone wymagania po procesie montażu. W tej sytuacji klasyczne metody pomiarowe są nieprzydatne.
Werth Messtechnik – lider w dziedzinie innowacyjnych rozwiązań pomiarowych
Werth Messtechnik jest niemieckim producentem multisensorycznych współrzędnościowych maszyn pomiarowych do zadań specjalnych. Zadania specjalne oznaczają w tym kontekście charakterystyki czy materiały, które są niemierzalne przy zastosowaniu klasycznych maszyn pomiarowych, wyposażonych w sondę stykową. Mając w swojej ofercie niemal 20 sensorów pomiarowych (stykowych i optycznych) oraz różne zakresy pomiarowe możliwe jest skonfigurowanie najbardziej optymalnej maszyny z uwzględnieniem szerokiej gamy wymagań aplikacyjnych i około-aplikacyjnych. Mając ponad 50 lat doświadczenia w budowie maszyn pomiarowych, firma Werth w 2005 roku jako pierwsza na świecie wprowadziła na rynek pierwszy przemysłowy tomograf komputerowy, który zrewolucjonizował działy kontroli jakości. Od tego czasu upłynęło niemal 20 lat, które firma Werth wykorzystała na rozwój tej techniki pomiarowej, czego owocem są kolejne opatentowane algorytmy i pokaźna rodzina tomografów do zastosowań w laboratorium pomiarowym i bezpośrednio na produkcji.
Wybór właściwego systemu pomiarowego
Wybór właściwego systemu pomiarowego wymaga przeanalizowania szeregu czynników związanych z właściwościami metrologicznymi, ergonomią i oczekiwaną wydajnością procesu pomiarowego. W przypadku pomiarów tomograficznych, poza wskazanymi wcześniej czynnikami niezwykle istotnym jest materiał (materiały), z którego wykonany jest element mierzony. Rodzaj materiału istotnie wpływa na zdolność do penetracji elementu mierzonego, a dodatkowo w trakcie skanowania może dojść do pojawienia się niekorzystnych artefaktów. Wybierając często bardzo kosztowny system pomiarowy warto rozważyć wykonanie testów MSA, bowiem sama weryfikacja błędu maszyny z wykorzystaniem wzorców nie gwarantuje przydatności urządzenia pomiarowego do wiarygodnych pomiarów elementów produkcyjnych.
Parametry determinujące wydajność pomiarów tomograficznych
Czas pomiaru z uwzględnieniem czasu programowania stanowią kluczowe parametry determinujące wydajność maszyny pomiarowej. W przypadku klasycznych maszyn współrzędnościowych, gdzie pojedynczy styk końcówki trzpienia pomiarowego z elementem mierzonym powoduje pomiar jednego punktu, czas pomiaru jest znacznie wydłużony w stosunku do np. multisensorycznych maszyn pomiarowych. Metody optyczne pozwalają na pomiar tysięcy punktów w ciągu ułamka sekundy. Połączenie tych dwóch metod zapewnia krótki czas pomiaru oraz zwiększa możliwości aplikacyjne maszyny pomiarowej. Jeśli chodzi o tomografię komputerową, która oferuje jeszcze większe możliwości aplikacyjne czas pomiaru jest stały niezależnie od liczby mierzonych charakterystyk. W przypadku tomografów pomiarowych Werth, rekonstrukcja odbywa się w czasie rzeczywistym, dlatego po zakończonym skanowaniu użytkownik otrzymuje pełny raport pomiarowy, niezależnie od liczby mierzonych charakterystyk. Na wydajność systemu tomograficznego wpływa również rodzaj zastosowanej lampy rentgenowskiej. Wysoka moc lampy zapewnia krótszy czas pomiaru, jednak odbywa się to kosztem rozdzielczości w przypadku lamp refleksyjnych. Lampy transmisyjne z kolei oferują wysoką rozdzielczość pomiaru przy zachowaniu stosunkowo dużej mocy.
W związku z tym lampy te są sugerowane w przypadku aplikacji precyzyjnych, gdzie wymagana jest maksymalna wydajność systemu pomiarowego. W Werth Messtechnik stosowany jest dodatkowo tryb on-the-fly CT, gdzie element mierzony w trakcie pomiaru obraca się w trybie ciągłym w przeciwieństwie do klasycznych rozwiązań, gdzie prześwietlanie odbywa się statycznie. Zastosowanie szybkich detektorów, gdzie czas integracji wynosi kilkanaście milisekund pozwala na uzyskanie jeszcze większej wydajności. W dobie powszechnej automatyzacji procesów produkcyjnych, systemy pomiarowe również podlegają podobnym zmianom. Co raz częściej obserwujemy robotyzację procesów pomiarowych. W przypadku tomografów Werth stosuje się systemy automatycznego załadunku, gdzie pomiar odbywa się bez udziału operatora.
Dodatkowo w oparciu o zastosowanie tomografii rastrowej możliwe jest wykonywanie pomiarów paletowych wielu elementów jednocześnie. Chmury punktów rozdzielane są automatycznie w oprogramowaniu WinWerth, a to z kolei pozwala na uzyskanie zbiorczego raportu pomiarowego dla wszystkich komponentów. Wydajność systemu tomograficznego to nie tylko czas programowania i pomiaru, ale także przestoje serwisowe. W Werth Messtechnik serwis lampy rentgenowskiej odbywa się raz w roku nawet przy pracy wielozmianowej w przypadku tomografów typu monoblock. Zastosowana technologia long life target pozwala na automatyczne obracanie targetu w momencie spadku jasności radiogramów, co czyni ten system praktycznie bezobsługowym w kontekście serwisu.
Werth TomoScope XS Plus
Spośród wielu oferowanych systemów tomograficznych przez Werth Messtechnik, na szczególną uwagę zasługuje system Werth TomoScope XS Plus. Jest to kompaktowy tomograf komputerowy typu monoblock, gdzie lampa rentgenowska zintegrowana jest z generatorem napięcia. Urządzenie to oferuje maksymalne napięcie wynoszące 200kV oraz moc 80W. Pomimo kompaktowej budowy o wymiarach 1795x858x1560 i masie 2300kg, zakres pomiarowy to aż D=289mm, L=456mm. TomoScope XS Plus to bardzo szybki i precyzyjny system pomiarowy, a autorskie oprogramowanie WinWerth z szeregiem opatentowanych modułów, pozwala na realizację pomiarów najbardziej wymagających komponentów. Podobnie jak multisensryczne maszyny pomiarowe Werth, tomografy komputerowe konfigurowane są w oparciu o wymagania aplikacyjne zapewniając optymalne rozwiązanie do danego zadania pomiarowego.
Podsumowanie
Wysoka wydajność systemu pomiarowego przy zachowaniu odpowiednich właściwości metrologicznych to klucz do sprawnie funkcjonującego działu kontroli jakości. Zasada ta dotyczy również tomografii komputerowej, która coraz częściej staje się wyborem świadomych i wymagających organizacji produkcyjnych. Ciągły rozwój systemów tomograficznych oraz wieloletnie doświadczenie firmy Werth w tej dziedzinie pozwala z sukcesem wdrażać kolejne rozwiązania, które z powodzeniem realizują powierzone im zadania pomiarowe z najwyższą dokładnością i wydajnością.
Artykuł sponsorowany
