Nová technologie výpočtové tomografie s multisenzorovou metrologií pro nedestruktivní přesné a kompletní měření součástí.
K dyž byl koncem 18. století objeven rentgenový paprsek, nikdo by nepředpokládal další spojení s výpočtovou tomografií (CT-Computed Tomography), jenž způsobila převrat v lékařské vědě. Nyní, více než 100 let po té, čerpá nová CT z vědeckých principů rentgenu a slibuje transformovat nedestruktivní materiální zkoušku v prů-myslovém sektoru. Podle Dr. Ralfa Christopha, presidenta Werth Messtechnik GmbH (Giessen Německo a Old Saybrook, CT), bude tato nová slibná technologie také expandovat průmyslovou tomografií od materiálové inspekce až k aplikaci přesné dimenzionální metrologii. Jak říká sám tvůrce myšlenky na využití CT v přesné dimenzionální metrologii "v posledních letech se naskytla zcela nová možnost a díky té byl vytvořen světově první multisenzorový Souřadnicový Měřicí Stroj (CMM) s integrovanou technologií CT - Werth TomoScope®. Tato technologie poskytuje rychlé, kompletní a nedestruktivní měření mnoha prvků CT v kombinaci s vysoce přesným měřením funkčních rozměrů dotekovým nebo optickým senzorem.
Rozšíření možností - CT
Samotný multisenzorový souřadnicový měřicí stroj Werth TomoScope® je vertikální koncepce pracující na principu CT v kombinaci s dalšími senzory. Tato jedinečná technologie byla zpřístupněna na jaře 2005 v Německu a na podzim 2005 byla uvolněna i pro ostatní státy. Všeobecně vzato, průmyslový CT umožňuje získání, zpracování a rekonstrukci 3D dílců ze složených pohledů na vytvoření interních a externích geometrií.
Aplikace začleňuje i vizualizaci kvality vnitřních elementů elektronických zařízení a vypočítá 3D měření poréznosti ve vloženém odlitku. Flexibilita v kombinaci s vysokou přesností vedla k rozšíření využitelnosti CMM pro rozměrovou kontrolu v dílenských prostorech stejně jako pro měření prvních dílců, nástrojů a vývojovou inspekci v laboratoři. Operátor není omezený, zvolí typ snímače odpovídají k specifické měřicí strategii a díky tomu může generovat optimalizovaný zkušební plán v jednom automatickém měřicím programu. Toto garantuje ekonomickou výhodu, flexibilitu a vyšší spolehlivost. Dokonce měření kompletní geometrie dílce klasickým nebo i multisenzorovým CMM potřebuje relativně dlouhý programovací čas i čas samotného měření. Tato technologie je jedinečná díky tomu, že společnost Werth Messtechnik GmbH užila technologii tomografu a ji integrovala do multisenzorové dimenzionální metrologie. Výhoda CT je schopnost získat za krátký čas velké množství bodů měřených skrze vysoce přesný multisenzorový CMM. Stroj o takové konfiguraci je schopen nejenom měření „přístupných geometrií", ale stejně tak dobře i pro „konvenční metodu", skryté rozměry, úhly a průměry ze struktury uvnitř dílce. Touto rychlou metodou získané geometrie lze dále ještě zpřesnit „kalibračními body" získanými vysoce přesným kontaktním senzorem pro zabezpečení preciznosti a opakovatelnosti výsledků. Doposud nebylo možno provést kompletní a přesné měření rozpoznáním všech standardních geometrií, obecných ploch, vnitřních geometrií či nepřístupných částí dílce jako jsou skryté hrany nebo zápichy bez destrukce dílce.
Systém funguje tak, že se obrobek umístní na otočný stůl tak, aby ležel v paprsku vycházejícího z rentgenového zářiče. Jeho profil je detekován na detektoru, který jej přepočítá z rentgenového obrazu do digitálních 2D obrazů pro další zpracování. Objekt je po té otáčen o 360 stupňů a rentgenové obrazy jsou snímány v mnoha pozicích otáčení, následovně je zrekonstruován v síť 3D bodů a zobrazen jako ucelený dílec. Tyto body jsou použity pro následující měření geometrie dílce. Tato aplikace může být rozšířena integrací dalších senzorů, lze zahrnout senzor pro zpracování obrazu, který umožní operátorům vytvořit plně automatická, vysoce přesná měření na komplikovaných, extrémně nízcekontrastních površích díky průsvitu a módu nasvícení tmavých a světlých ploch. Další laserový senzor umožní měření profilů povrchů. Kontaktní senzor umožní vysoce přesné měření, pro optiku nepřístupných geometrií. Hlavně kontaktní, ale i optický snímač, může být užit pro zvýšení přesnosti tomografického měření matematickou korekcí. Hlavní konstrukce přístroje Werth TomoScope® se sestává ze stabilního granitového základu s integrovanou rotační osou a volitelnou druhou osou Z jako opatření proti kolizi v procesu multisenzorového módu. Ttechnologie začleňuje precizní motorické mechanické lineární vedení ve všech osách vhodných i pro dílenská prostředí. V návrhu a konstrukci měřicího stroje se setkáváme s bezpečnostními požadavky pro rentgenové paprsky, operátoři jsou plně chráněni před zdrojem záření. Další bezpečnostní prvky byly integrovány do zařízení nad rámec všech zákonných požadavků.
Text: Prima Bilavčík
