Alkalmazási területek

A műanyagok megmunkálása során a 3D méréstechnika a fröccsöntés, a fröccsfúvás  és a melegalakítás  minden lépésében használható. Prototípusok és szerszámok kialakításától az első darabok átfogó vizsgálati jegyzőkönyvein át az összeszerelési elemzésig és terheléses tesztelésig hatékonyan támogatja a még gyorsabb, precízebb gyártást.

A GOM ATOS termékcsaládja olyan optikai 3D koordinátamérő rendszerekből áll, amelyek lehetővé teszik a prototípusok, elektródák, szerszámok és fröccsöntött komponensek teljes felületű, érintésmentes mérését – tárgymérettől függetlenül. A taktilis mérési módszerekkel szemben az optikai eljárás még a bonyolult szabadfelületeket is gyorsan és teljes egészében rögzíti.

A műanyagipari folyamatlánc

A teljes felületű mérések garantálják az első darabok gyorsabb kiértékelését és a célzott szerszámkorrekciót, így csökkentve a gyártási folyamat idejét. A gyártáshoz társuló minőségellenőrzési feladatok, -mind a mérések, mind pedig a teljes kiértékelési folyamat – automatizálható GOM mérőrendszerekkel:

• Anyagtulajdonságok
• CAD / PMI – Tervezés
• CAE – Szimuláció és hitelesítés
• CAD / CAM – Szerszámok és elektródák
• Fröccsöntött komponens- és kezdeti mintatesztelés
• Gyártás és sorozattesztelés
• Összeszerelés és terheléstesztek

A GOM mérőrendszerek a sajtolási, hajlítási, húzási, nyomási és formázási folyamatláncokban egyaránt biztosítják az állandó minőséget. Szinte a teljes folyamat lefedhető a fejlett optikai megoldásokkal, a fémlemez tulajdonságainak meghatározásától kezdve a gyorsabb szerszámpróbán és az elsőminta-méréseken át egészen a sorozatgyártást kísérő ellenőrzésig és összeszerelési analízisig.

• Anyagtulajdonságok/FLC
• Tervezés/CAD
• Szimuláció és az alakváltozás határelemzés e
• Szerszámkészítés, tesztelés és gépképességek elemzése
• Elsőminta- mérés
• Sorozatos kiértékelés
• Összeszerelés és befogókészülékek

A tervezés és a szimuláció esetében a GOM 3D optikai mérőrendszerek pontos anyagtulajdonságokat határoznakmeg az alakváltozás határgörbéjének (FLC – forming limit curve) meghatározásával. A kipróbálás során ellenőrzik a fémlemez komponensek alakját, méretpontosságát és anyaghibáit, valamint gyártmányok geometriáját, visszarugózását , szélezését; vizsgálják a  furatmintákat, anyagvastagságot és az alakváltozást. A sorozatgyártást kísérő minőségellenőrzés esetében minden mérési és kiértékelési eljárás automatizált.

Tervezés és szimuláció

• Fémlemez paraméterek
• Alakváltozási elemzés
• Szimuláció hitelesítése
• Szimulációs modellek optimalizációja
• Gyorsabb termékfejlesztés
• Méréstervezés

Szerszámgyártás

• Célzott szerszámkorrekció
• Anyagvastagság változása
• Visszarugózás kompenzációja
• CAD-adatok frissítése
• Kopásellenőrzés , karbantartás és javítás

Fémlemez komponensek

• Első darab kiértékelési jegyzőkönyve
• 3D alak- és méretelemzés
• Szélezés és rugózás elemzése
• Furatminták és határok kiértékelése
• Sorozatmérés és trendanalízis
• Felületi hibák megjelenítése

Lemezalkatrészek

Fémlemez komponensek kiértékelése

Az ATOS optikai 3D digitalizáló rendszer bevált, bizonyított megoldás a lemezalkatrészek kiértékelésére. A saját fejlesztésű algoritmusnak köszönhetően a GOM mérőrendszerekkel akár pixelnél kisebb pontossággal mérhetők teljes felületek, valamint éles szélű alaksajátosságok  is. A GOM Inspect Professional szoftvercsomaggal kiegészítve az ATOS tökéletes megoldás a fémlemez komponensek hitelesítésére és minőségellenőrzésére. Néhány gyakori alkalmazási terület:

• Rugalmas bázisolási stratégiák (RPS, best-fit stb.)
• Teljes felületű hitelesítés
• Furatminták kiértékelése
• Szélezés és visszarugózás elemzése

Befogókészülékek és etalonok online kalibrálása

Az ATOS optikai mérőrendszerek nem kizárólag a komponensek geometriai, teljes felületű hitelesítésére használható. A GOM Touch Probe egyetlen rendszeren belül kombinálja az optikai 3D szabadfelületek mérését és az online taktilis pontfelvételeket. Az egyes pontok élő kiértékelése segíti a gyors és intuitív online kalibrálást. Az ATOS digitalizáló  GOM Touch Probe megoldással kombinálva hatékonyan gyorsítja fel a befogókészülékek és etalonok kalibrálását és hitelesítését.

A GOM mérőrendszerei a homok-, a nyomásos- és precíziós öntési folyamatokban is biztosítják az állandó minőséget. A szimuláció-hitelesítésétől kezdve a gyorsabb szerszámpróbán és elsőminta-méréseken át egészen a gyártásellenőrzésig és CNC-megmunkálásig a teljes folyamatot végigkísérve hatékonyan támogatják a minőségbiztosítási célokat.  

A GOM ATOS rendszerek lehetővé teszik a tervezési adatok alapján történő méréstervezést. A minta- és formagyártás során a szerszámok és modellek célzott korrekciója, valamint a  kiértékelése is lehetséges. A próba során az öntvények alakját és méretét, geometriáját is ellenőrzik: vizsgálható anyagvastagság, illetve a zsugorodás és vetemedés  mértéke is. Minden mérési és kiértékelési eljárás automatizált, így a gyártás minősége is ellenőrizhetőbb.

Öntési és öntészeti folyamatok minőségellenőrzése

• Tervezés/CAD
• Szimuláció/hitelesítés
• Szerszámgyártás
• Mintakészítés
• Formakészítés/magkészítés
• Első darab kiértékelése/sorozatos kiértékelés
• CNC-megmunkálás/optikai jelölés

Modellek és mintalapok

• Teljes felületű alak- és méretelemzés
• Vetemedés és zsugorodás kompenzációja
• Marási eredmények hitelesítése
• Változásmenedzsment és karbantartás

Eszközök, magok és formák

• Célzott szerszámkorrekció
• Összeszerelési elemzés
• Félformák, magráhagyás és csúszkák illesztése 
• Kopáselemzés

Öntvények

• Első minta kiértékelése és gyártási minőségbiztosítás
• Zsugorodás, vetemedés és ráhagyás ellenőrzése
• Anyagvastagság elemzése
• Optimalizált CNC-megmunkálás

Süllyeszték tervezése/alakítási szimuláció

A sajtolás-szimulációs szoftverrel tesztelhető az alakítási folyamat, így az esetleges hibák hamar azonosíthatóvá válnak a szerszámfejlesztés során. Az alakítási folyamat kimenetét és a komponens alakíthatóságát valós értékekkel kell szimulálni a tökéletes 3D süllyeszték elrendezés  létrehozása érdekében. Ha a bemeneti paraméterek, például az anyagtulajdonsági értékek pontatlanok, a szimuláció rossz alakítószerszámokat fog létrehozni. A GOM rendszerek pontos anyagtulajdonsági értékeket (FLC/FLD) adnak a sajtolás-szimulációs szoftver támogatása érdekében. Helyes, pontos értékekkel az alakítószerszámokat költséghatékonyabban, az első prototípusokat pedig gyorsabban gyárthatja.

Jelentősen csökken a megmunkálási idő

A termék alakítási szimulációk után, CAD-ben jóváhagyott komponens- és szerszámtervével és a megfelelő anyag kiválasztása után a következő lépés a sajtoló süllyeszték/szerszám CNC-megmunkálása egy öntött féltermékből.

Ez a folyamat jelentősen felgyorsítható az öntvény féltermék 3D digitalizálásával a GOM ATOS rendszereket használva. Az interferenciakontúrok, például az öntőtölcsérek  gyorsan felismerhetők, és elkerülhető az ütközés a maróval. Ezután a digitalizáló öntési adatainak segítségével összevetik az öntött félterméket a CAD-modellel, hogy megerősítsék a teljes komponens megmunkálási ráhagyását, és megfelelően pozícionálják a CNC-megmunkálóközpontban. Precíz pozícionálással optimális vágási útvonalak mentén lehet dolgozni, elkerülhető a „légmarás” a megmunkálási idő pedig akár több mint 50%-kal csökken.

Szerszámkarbantartás

A szerszámok és süllyesztékek javítása és karbantartása nagy költséget jelent a komponens gyártása során. A GOM optikai méréstechnikai rendszereivel gyorsan megtalálhatja és kijavíthatja a törött süllyesztéket, vagy előre ellenőrizheti a süllyeszték kopását a szerszám élettartamának meghosszabbítása érdekében.

Adatok biztonsági mentése a törött süllyesztékekről

Az elfogadott szerszám gyors digitalizálása biztosítja, hogy az eszköz kipróbálása során minden manuális változás megbízhatóan archiválható. Az ATOS STL háromszöghálói tökéletes adatbázisként szolgálnak, amelyekkel a CAD-adatok a legutóbbi állapotra frissíthetők, visszamodellezés (Reverse Engineering) segítségével. Ami ennél is fontosabb, az ATOS 3D digitalizáló rendszer adatai közvetlen támogatják a másolómarást a törött szerszámok cseréjéhez.

Kopásellenőrzés

Az ATOS mérőrendszerek segítségével követhető az aktív felületek kopása anélkül, hogy eltávolítaná a szerszámot a présből. A süllyeszték teljes felületének kiértékelése a CAD- vagy mesteradatokkal összevetve a rövid karbantartási időszakok alatt könnyebben becsülhető a szerszám tartóssága, élettartama. A proaktív kopásellenőrzéssel jobban tervezhetők a karbantartások és javítások, így megakadályozható a selejtes komponens ek gyártása.

Présgép elemzése

A GOM ARAMIS dinamikus vizsgálórendszer támogatja a sajtológépek dinamikus 3D elemzését működés közben. Az alátétlapok hajlításának és elhajlásának, sebességének és gyorsulásának stb. mérése segíti észlelni és megelőzni a nemkívánatos rezgést.  A préselési folyamat dinamikus elemzése lehetővé teszi az alakítógép paramétereinek optimalizálását, és így végső soron csökkenti a karbantartási és szervizköltségeket.

Anyagtulajdonságok

Az optikai méréstechnika elemzi az alapanyagok mechanikai tulajdonságait és viselkedését különböző tesztforgatókönyvek esetén. A GOM ARAMIS vizsgálórendszerek integrálhatók meglévő tesztkörnyezetekbe, tesztpadokra és tesztgépekbe. Az érintés nélküli szenzorok mérik a puha és merev anyagok teljes felületű 3D alakváltozását és deformációját mechanikai vagy hőterhelés hatására. Valós idejű, 3D felületdeformációt elemző GOM rendszerekkel teljesen kiválthatók a hagyományos tenzométerek és nyúlásmérők.

Az anyagtulajdonságok ismerete fontos

• A terméktervezésben, például a falvastagság és megerősítések kalkulációjához
• A termékbiztonsággal és megbízhatósággal kapcsolatos követelmények teljesítéséhez
• Hosszú távú előny: a know-how megismerése segíti a jövőbeli projekteket
• Információ a realisztikus modellek kiszámításához, amelyek később szimulációs folyamatokban és virtuális tesztprogramokban használhatók.

FEA és szimuláció hitelesítése

A GOM mérőrendszerek és szoftverek támogatják a szimulációs folyamatok optimalizációját és hitelesítését. A szimulációs eszközök és folyamatok fejlesztésével hosszú távú tudásra tehetünk szert a jövőbeli projektekhez, a termékek pedig rövidebb időn belül kerülhetnek piacra.

• Szimuláció összehasonlítása a valós mérési eredményekkel (alakváltozás, mozgás, kihajlás  stb.)
• Anyagtulajdonságok meghatározása a realisztikus szimulációk bemeneteként
• Hálóoptimalizáció végeselem analízishez CAD-konverterrel
• Numerikus szimuláció hitelesítése

Automatizált mérőcellák segítségével a gyártási folyamatok teljesítménye és a folyamatbiztonság is növelhető. A GOM egy forrásból biztosítja az ipari méréstechnikai szenzorokat és a parametrikus kiértékelési szoftvert, amelyekkel a kiértékelési munkafolyamatok egységesek, nyomon követhetők.

Virtual Measuring Room

Az átfogó kiértékeléshez kulcsfontosságú a mérőcella hatékony megtervezése. A GOM Virtuális mérőszoba (VMR) fejlesztésével a valós követelmények, beállítások (hely, méretek) pontosan modellezhetők a virtuális térben.  A kinematika, az szenzor(ok) elhelyezése, valamint a komponensek és a befogókészülékek a CAD-adatokkal és mérési tervekkel együtt a szoftverbe integráltak. Minden virtuális mérőszoba egy valós mérési környezet funkcionális leképezése, a szükséges hely, a komponensek helyzetének és hozzáférhetőségének elemzése alapján. A virtuális mérőszobában nincs szükség robotvezérlő panelre, illetve külön programozására, mivel a roboton lévő szenzor(ok) a szoftveren belül, offline mozgathatók. A folyamatot a Guided Teaching elv támogatja. Az operátor azonnali visszajelzést kap arról, hogy például a mérendő komponenseken hol találhatók lyukak, hornyok, a szélezés és rugózás, a CAD-felületek, illetve biztonságosan mérhetők-e egy adott robotpozícióból. A digitális-fizikai valóság szinkronizációnak köszönhetően nincs szükség a robotpozíció bonyolult, online betanítására.

A GOM Inspect Professional szoftver „Teaching by Doing” elvének köszönhetően minden kiértékelési és jegyzőkönyvezési lépés automatizált. Mivel a szkriptek programozása a feladatismétléshez már nem szükséges, nincs különbség egy vagy több komponens kiértékelése között.

Trendanalízis

A GOM ATOS ScanBox méréőcellái a gyártóterületen is bevált megoldások a sorok beállításához, a gyártási folyamat ellenőrzéséhez, a bejövő komponensek kiértékeléséhez. Az automatizált mérési megoldások például teljes felületek, furatmintázatok és hornyok, illetve a szélezés és rugózás valós idejű méretkiértékelésére is használhatók. Hatékonyan támogatják a gyártást, valamint gyökér ok és trendanalízisek is végezhetők velük. A GOM virtuális mérőszobája lehetővé teszi a mérőcellák másolását és gyors átállítását, hogy világszerte megfeleljenek a különböző gyártási helyek követelményeinek.