Berührungslose Lasermessgeräte sparen Herstellern Zeit, Geld und Ressourcen, indem sie die Effizienz bei Qualitätsprüfungen steigern.
Für die Hersteller im 21. Jahrhundert steht es an erster Stelle, dass die von ihnen produzierten Produkte die richtige Qualität haben. Als Kunden verlangen wir qualitativ wettbewerbsfähige, langlebigere und kraftstoffeffizientere Qualitätsprodukte. Wir erwarten, dass unsere Autos dank korrekt montierter Paneele, Türen und Dichtungen wasserdicht und winddicht sind. Ebenso erwarten wir, wenn wir fliegen, eine sanfte Berührung dank präzise montierter Fahrwerke.
Hinzu kommen Regulierungsbehörden, die Verbesserungen der Sicherheit und Die Verringerung von Lärm-, Abfall- und CO2-Emissionen erfordern, und es zeichnet sich bald ein Bild von einer sich ständig entwickelnden Fertigungswelt ab. Der Druck ist da, immer komplexere Produkte mit strengeren Toleranzen kostengünstig und zuverlässig herzustellen und dabei stets die Qualität zu gewährleisten.
Klingt vertraut? Für jeden Hersteller, der mit diesen Anforderungen zu kämpfen hat, können berührungslose handgehaltene und automatisierte Lasermessgeräte eine große Rolle dabei spielen. Optische Messtechnik ist das Prinzip von berührungslosen Lasermessgeräten, das das Dimensionsprofil eines Teils bestimmt, indem es eine Reihe von Bildern seiner Oberfläche macht.
Der Schlüssel zur Profilmessung ist es, die Oberfläche zuverlässig detailliert zu melden. Die Lasertriangulationstechnologie wird verwendet, um Messungen zu sammeln, indem ein Laserstreifen über die Oberfläche eines Bauteils projiziert wird, um das messbare Merkmal zu bestimmen. Gleichzeitig nimmt ein integriertes Kamerasystem Bilder dieses statischen Laserstreifens auf. Da der Winkel zwischen der Kamera und der Laserprojektion bekannt ist, kann ein Algorithmus geschrieben werden, um die Abmessungen der Oberfläche zu berechnen, über die der Laser fällt und die Kamera sieht. Diese gemessenen Daten werden dann in das Punktwolkenformat ausgegeben, um eine digitale Kopie der Oberfläche zu generieren.
Eine Punktwolke wird von einer Software erzeugt, die Bildverarbeitung verwendet, um die Bilder des Profils in eine Reihe von Punkten zu konvertieren, die verwendet werden können, um die Form des Features zu extrapolieren. Diese Punkte ermöglichen es dem System, die gemessene Oberfläche zu analysieren. Da ein Laser eine saubere Form strukturierten Lichts ist, sind Messdaten sehr zuverlässig und können als stabile Lichtquelle für die Datenanalyse verwendet werden.
Die heutigen berührungslosen Lasermesssysteme können das Profil eines Bauteils scannen, um Merkmale zu messen, die z. B. Winkel, Radius, Kantenbruch oder Kratzer umfassen. Die gemessenen Daten werden dann für statistische Prozesskontroll- und Rückverfolgbarkeitszwecke aufgezeichnet und an einen Computer übertragen, so dass der Bediener Fehler in Echtzeit auf der Produktionslinie beheben kann. Dadurch wird sichergestellt, dass die Komponenten die richtige Größe haben und genau zusammenpassen, ohne die Qualität, die Kosten oder die Zeit für den Abschluss des Builds zu beeinträchtigen.
Berührungslose Lasermessgeräte bieten einen wiederholbaren Regelsatz, der keine subjektive Interpretation erfordert, was bedeutet, dass Hersteller viele Profile und Oberflächenoberflächen schnell, wiederholbar und klar definiert messen können.
Es ist keine Übertreibung zu sagen, dass berührungslose Lasermessgeräte die Qualitätskontrolle revolutioniert haben. Bereits in den 1980er Jahren inspizierten Hersteller Produkte mit herkömmlichen Kontaktmessgeräten wie Mikrometern und Vernier-Sätteln (erfunden Ende des 16./Anfang des 17. Jahrhunderts), die die Oberfläche eines Produkts berühren mussten, um seine Abmessungen zu bestimmen.
Es gibt jedoch eine Reihe von Nachteilen bei der Verwendung eines Geräts, das das zu messende Teil physisch berühren muss. Erstens könnte das Teil beschädigt oder markiert werden.
Zweitens: Wenn ein Teil unfixiert, aufklappbar oder zum Bewegen ausgelegt ist, führt der Kontakt wahrscheinlich zu einem inhärent instabilen Messergebnis, das bei der Erhebung weiterer Messungen wahrscheinlich nicht wiederholbar ist oder konsistente Ergebnisse liefert.
Drittens haben Kontaktmessgeräte oft nur wenig Möglichkeiten, Messdaten auszugeben, was bedeutet, dass Bediener Ergebnisse aufschreiben oder in einen Computer eingeben müssen. Dies ist mühsam und anfällig für Fehler in Bezug auf Interpretation und Input.
Viele Jahre lang wurde in Ingenieurwerkstätten optische berührungslose Messungen in Form eines Schattengraphen oder Profilprojektors gefunden. Diese Geräte funktionierten, indem sie ein vergrößertes Bild gegen eine Skala zeigten. Die Komponenten wurden entweder zum Gießen, vorbereiten und dann messen zur Maschine gebracht, oder sie wurden zerschnitten, um Proben zu liefern, und auf einen hellen Tisch gelegt. Dies würde eine Projektion seiner Form in viel detaillierteren Details zeigen, so dass Oberflächenbedingungen visuell inspiziert werden könnten.
Frühe Entwürfe waren einfach visuelle Kontrollgeräte, obwohl spätere Versionen auch einige Digitalisierungsfunktionen mit zusätzlicher elektronischer Messfähigkeit hatten. Dennoch war der Prozess langsam und nicht für eine Inline-Inspektionsumgebung geeignet.
Die heutigen berührungslosen Messsysteme haben sich entwickelt, um weit ausgeschichtlichere und inspektionstechnische Verfahren, einschließlich handgeführter und automatisierter optischer Messungen, zu umfassen, was bedeutet, dass genaue und wiederholbare Dimensionsdaten schneller und einfacher als je zuvor erreichbar sind.
Geschwindigkeit ist einer der Hauptgründe, warum berührungslose Lasermessgeräte beliebt sind, da sie es Herstellern ermöglichen, mehr Qualitätskontrollen zu geringeren Kosten mit größerer Wiederholbarkeit und Konsistenz der Messung durchzuführen.
Werfen wir also einen Blick darauf, wie mehrere Branchen diese neue Art der Messung nutzen.
Zugwagenhersteller verwenden berührungslose Lasermessgeräte, um jedes Panel entlang der Länge der Produktionslinie zu überprüfen, damit sie Probleme abwenden können, bevor sie auftreten, wodurch der Produktionsprozess beschleunigt wird.
Die Rückverfolgbarkeit ist ebenfalls von entscheidender Bedeutung. Messergebnisse von berührungslosen Lasermessgeräten gelangen direkt in eine Datenbank und sind schwer zu fälschern, insbesondere in sicherheitskritischen Bereichen wie Flugzeugtriebwerken
Berührungslose Lasermessgeräte werden eingesetzt, um die Triebwerkseffizienz im Luft- und Raumfahrtsektor zu verbessern, indem der Abstand zwischen der Turbinenschaufelspitze und dem Gehäuse von Flugzeugmotoren minimiert wird. Dies verringert die Menge an Luft, die durch die Lücke als verlorene Energie, verringert den Lärmpegel, verbessert die Kraftstoffeffizienz, senkt die Umweltauswirkungen und senkt die Betriebskosten.
Die schnelle und genaue Datenerfassung durch berührungslose Lasermessgeräte trägt auch zu einem schnelleren Produktions- und Inspektionsprozess bei.
Bei der Inspektion von Helikopterpaneelen dauert ein manueller Prozess mit einer Tiefenanzeige etwa zweieinhalb Stunden, während die Verwendung eines berührungslosen Lasermessgeräts nur 20 Minuten dauert und sehr schnell erkennen kann, ob sich der beschädigte Bereich oder der wahrgenommene beschädigte Bereich in akzeptablen Grenzen befindet.
Im Automobilbereich sind berührungslose Lasermessgeräte unverzichtbar, um potenzielle Probleme zu finden. Die Geräte werden verwendet, um den Spalt und die Spülung von allem von der Tankdeckel bis zur Dichtungspaltlücke zwischen Körper und Tür zu messen – sie messen sogar die Dicke der Klebeperle, die auf Platten aufgebracht wird, um sicherzustellen, dass sie die richtige Größe hat, um Leckagen zu verhindern!
Die Reduzierung von Ausfallzeiten ist auch ein Faktor, warum Hersteller berührungslose Lasermessgeräte in senummiert haben. Die Produktion muss nicht aufhören, um die Qualität zu überprüfen, da die Geräte den Herstellern eine vollständig überprüfbare Spur jedes gemessenen Produkts bieten. Darüber hinaus bedeutet die Tatsache, dass das Gerät Daten an einen Computer übertragen kann, dass Änderungen an der Produktionslinie in Echtzeit vorgenommen werden können.
Vor berührungslosen Lasermessgeräten konnten Automobilhersteller nur jedes dritte Fahrzeug messen. Dank der Geschwindigkeit und Genauigkeit der Lasermessung kann jedes einzelne Auto gemessen werden, um zu sehen, ob sich während einer bestimmten Schicht etwas geändert hat.
Der Bereich der erneuerbaren Energien verwendet auch berührungslose Lasermessgeräte, um die Größe und Tiefe von Kratzern auf der Oberfläche von Windturbinenschaufeln sowie die Höhe und Breite von Verformungen in der Schaufelschichtung zu messen, die ihre Lebensdauer reduzieren oder sogar einen katastrophalen Ausfall verursachen können.
Berührungslose Messgeräte werden sogar verwendet, um die Lücke und Spülung von hochwertigen weißen Waren in unseren Häusern zu messen, wie Waschmaschinen, um sicherzustellen, dass sie kein Leck entspringen!
Ob Flugzeuge, Züge, Autos oder Turbinenschaufeln, Qualität steht für Die Hersteller im 21. Jahrhundert an erster Stelle. Die Fähigkeit zur Qualitätskontrolle mit einem berührungslosen Lasermessgerät hilft nicht nur, Zeit, Geld und Ressourcen zu sparen, sondern kann auch die Kraftstoffeffizienz verbessern und Umweltauswirkungen und Betriebskosten reduzieren. Das muss ein Win-Win-Win für Verbraucher, Regulator und Hersteller sein!