Niezawodna kontrola jakości w branży automotive

Fot. 1. Skaner laserowy scanCONTROL BL 29xx-10 z niebieskim laserem

Seria scanCONTROL sprawdza się w wielu wymagających zadaniach pomiarowych. Urządzenia te pracują w oparciu o zasadę triangulacji laserowej, jednak w przeciwieństwie do czujników punktowych skaner generuje linię na powierzchni badanego obiektu. Wysokiej jakości optyka odtwarza na matrycy CMOS odbite dyfuzyjne światło linii laserowej.

Kontroler wylicza informację o odległości (oś Z) oraz pozycję wzdłuż linii lasera (oś X) i wysyła obie wartości do dwuwymiarowego układu współrzędnych czujnika. W przypadku ruchomych obiektów lub w sytuacji, gdy skner przemieszcza się w określony sposób, możliwe jest zobrazowanie informacji trójwymiarowo.

DOSTĘPNE WERSJE SKANERÓW

Fot. 2. Pomiar uszczelnienia szyby samochodowej

W ofercie WObit dostępne są trzy serie produktów scanCONTROL. Seria COMPACT to podstawowe skanery o szybkości pomiarów do 300 Hz i maksymalnej rozdzielczości w osi Z do jednego mikrometra. Do bardzo szybkich pomiarów przeznaczona jest seria HIGH SPEED charakteryzująca się, jak nazwa wskazuje, wysoką częstotliwością pomiarową do 4 kHz. Gdy wymagane jest szybkie wdrożenie skanera do aplikacji, zalecane jest wykorzystanie serii SMART, która ma zintegrowaną w głowicy analizę profilu.

Po zaprogramowaniu skanera tej serii z użyciem dedykowanego, darmowego oprogramowania może on pracować z urządzeniem nadrzędnym bez konieczności połączenia z komputerem PC. Główny akcent w serii Smart położony jest na uzyskiwanie konkretnych wyników pomiarów, takich jak np. szerokość czy wysokość szczeliny, na podstawie oceny profilu.

WYKORZYSTANIE W MOTORYZACJI

Fot. 3. Widok profilu z okna programu ScanCONTROL Configuration Tools

Ze względu na wysokie wymagania jakościowe branżą, w której często stosuje się skanery, jest motoryzacja. Każdy element samochodu ma istotne znaczenie dla zapewnienia bezpieczeństwa pasażerów, dlatego na każdym etapie produkcji kontroluje się zgodność elementów z wymaganiami.

Przykładowo: przednia szyba samochodowa - obecnie to o wiele więcej niż kawałek szkła chroniący kierowcę przed wiatrem. Na przestrzeni lat ten element ewoluował, przyjmując kluczowe role pojazdu dzięki odporności na uderzenia oraz duże wahania temperatury. W związku z tym proces wklejania np. listwy podszybia idealnie do krawędzi szyby ma bardzo duże znaczenie dla końcowej funkcjonalności pojazdu.

Wspomniane skanery laserowe scanCONTROL umożliwiają m.in. pomiar wysokości i pozycji krawędzi szyby. Skaner umieszczony na ramieniu robota, za pomocą którego jest prowadzony, najpierw określa pozycję względem przodu nadwozia i po jej ustaleniu szyba jest wstawiana centralnie w swoje miejsce.

Proces ten jest wykonywany w czasie rzeczywistym i zintegrowany w cyklu produkcyjnym, a jego czas nie przekracza jednej minuty. Podobnie jest podczas montażu pozostałych części pojazdu, gdzie należy sprawdzić, czy szczeliny i niedopasowania mieszczą się w akceptowalnej tolerancji. Aby temu zapobiec, stosuje się właśnie skanery laserowe. Czujniki te mają zdolność kontroli każdego etapu procesu montażowego w czasie rzeczywistym poprzez sprawdzenie, czy szczelina lub rozmiar nierówności mieści się w wymogach producenta.

OPROGRAMOWANIE SCANCONTROL CONFIGURATION TOOLS

Fot. 4. Skaner laserowy z oprogramowaniem 3D

Wszystkie czujniki scanCONTROL oferują wiele opcji i zaawansowanych ustawień. Nastawy te wykonywane są przy użyciu oprogramowania scanCONTROL Configuration Tools, które zapewnia bezpośredni dostęp do obrazu matrycy czujnika, aby móc uzyskać optymalne nastawy bazowe.

Jeden profil składa się nawet z 1280 skalibrowanych punktów pomiarowych w zależności od typu czujnika. Profile te przesyłane są przez Ethernet do komputera PC. Oprogramowanie scanCONTROL Configuration Tools daje możliwość wyświetlania oraz zapisywania pomiaru w czasie rzeczywistym. Szczególnie dla bardzo szybkich procesów jest to niezwykle przydatna cecha, ponieważ umożliwia również późniejsze załadowanie i analizę profili krok po kroku. Zapisane dane można także wyeksportować do formatu kompatybilnego z MS Excel.

Seria skanerów SMART, jak wspomniano wcześniej, jest wyposażona w zintegrowaną, inteligentną elektronikę do podstawowej oceny profilu przez co nie wymagają one żadnego dodatkowego sprzętu. Oprogramowanie Configuration Tools przeznaczone jest do łatwej i szybkiej parametryzacji czujników SMART. Ideą jest wyznaczanie zadań pomiarowych na oddzielne pomiary, takie jak kontrola krawędzi, kąta, szczeliny czy spoiny.

Wszystkie nastawy wykonujemy w przyjaznym graficznym interfejsie, w związku z tym użytkownik korzysta z rozwiązania Plug & Play do realizacji poszczególnych zadań, nie potrzebując żadnych umiejętności programistycznych.

Oprogramowanie zapewnia niemal 30 podstawowych programów do wyboru oraz kombinacje matematyczne między nimi. Każdy program można szybko i łatwo skonfigurować za pośrednictwem kilku kliknięć myszy. Parametry nastaw oraz wyniki są natychmiast wyświetlane na ekranie komputera. Aby np. zmierzyć kąt, należy po prostu wybrać dwie linie odniesienia, pomiędzy którymi obliczana jest wartość.

Fot. 5. Okno programu ScanCONTROL Configuration Tools

Każdy program daje również możliwość wyodrębnienia interesujących nas części profilu. Do dynamicznych zadań, gdzie istnieje obawa o utratę pomiaru podczas ruchu detalu, dostępna jest funkcja Dynamic Tracking, która może zostać łatwo skonfigurowana za pomocą wyznaczenia np. punktu referencyjnego. Czujnik wysyła zmierzone dane bezpośrednio w czasie rzeczywistym. Oznacza to, że nie ma żadnych ograniczeń w elastyczności obliczania wartości pomiarowych.

Po skonfigurowaniu potrzebnych programów scanCONTROL Configuration Tools daje możliwość podglądu wszystkich zmierzonych wartości. Użytkownik decyduje, w jaki sposób przesłać wyniki z czujnika np. poprzez RS422, Ethernet UDP, Modbus lub opcjonalnie jako sygnał cyfrowy OK/nOK lub analogowy. Wszelkie ustawienia możemy przechowywać w głowicy czujnika SMART w postaci kompletnego ustawienia parametrów, co oznacza, że po odłączeniu od komputera PC skaner będzie realizować wyznaczone mu zadania.

Dzięki tak zaawansowanemu, a zarazem intuicyjnemu i łatwemu w obsłudze oprogramowaniu możliwa jest skuteczna kontrola procesów na każdym etapie produkcji. Więcej informacji o zastosowaniach laserowych skanerów profilu w motoryzacji oraz innych branżach można znaleźć na stronie www.wobit.com.pl.

P.P.H. WObit E. K. J. Ober s.c.
www.wobit.com.pl