Escolhendo Entre Radar Laser e CMM Aprimorado a Laser: Orientação de Especialista

Você está usando uma máquina de medição de coordenadas gigante para inspeção?

Um leitor da Tech Briefs perguntou a um especialista da indústria se eles deveriam mudar para radar laser... ou apenas adicionar um laser ao seu "CMM."

Um CMM é uma das poucas escolhas para um fabricante buscando garantir que componentes estão sendo construídos dentro das tolerâncias e especificações requeridas.

Em uma linha de produção, você principalmente tem duas opções de metrologia: offline ou on-line.

Ferramentas de Metrologia Off-Line

Um CMM offline usa braços, rastreadores e medidores de metrologia manuais para inspecionar peças, como componentes de subcarroço e fechamentos, por exemplo.

Paul Lightowler, um Gerente de Produto na fabricante de radar laser Nikon Metrology baseada em Brighton, MI, acredita que máquinas de medição de coordenadas são valiosas, mas também têm desvantagens, devido à sua colocação off-site.

"Eles fornecem um bom padrão ouro," Paul Lightowler disse aos participantes em um webinar da Tech Briefs titulado Reduzindo o Custo da Qualidade em BiW Automotivo.

Mas você tem que trazer a peça fora da linha de produção, para uma sala de CMM. As áreas podem ficar sobrecarregadas com peças ruins, criando um gargalo potencial.

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"Ou você tem que ter muitos CMMs, ou você tem que ter turnos muito longos," Lightowler disse à audiência. "Se há um problema na linha de produção, então tudo mais tem que parar e você tem que mover e tentar obter medições na sala de CMM para tomar decisões e obter feedback sobre o que está realmente acontecendo."

Ferramentas de Metrologia In-Line

Outra opção de metrologia in-line remove a necessidade de uma sala extra e integra a metrologia na linha de produção, medindo peças enquanto são fabricadas.

Os sensores fixos de alta resolução têm uma forma rápida de medir especificações "go/no-go".

A opção de sensor bem conhecida, no entanto, também tem suas desvantagens, diz Lightowler. Os sensores in-line são sistemas "relativos" que só fornecem informação no contexto de seu ponto na linha de produção.

Em outras palavras, metrologia in-line pode te dizer onde uma característica particular está, mas não pode detectar onde uma característica está relativa a outra característica.

"Não pode te dizer onde aquela característica está em uma coordenada XYZ do corpo do carro," disse Lightowler. "Só pode dizer se ela moveu desde quando você a fez pela última vez."

Radar Laser

Uma opção alternativa combina ambas ideias in-line e off-line: Radar laser.

Radar laser usa uma sonda óptica de longo alcance (um feixe de laser) para tomar medições no chão de fábrica. As medições sem contato da ferramenta são realizadas em uma variedade de superfícies, incluindo painéis de carroceria nus e superfícies pintadas.

Os radares podem ser instalados em um braço de robô padrão de 6 eixos. O robô posiciona automaticamente o radar laser para que ele possa então inspecionar áreas de outra forma ocultas da linha de visão. O radar laser então mede automaticamente pontos de alinhamento e características, como furos, fendas, pinos e prisioneiros.

Dois radares laser, como os mostrados na imagem acima, podem medir 700 características em um veículo BIW em menos de uma hora, de acordo com a Nikon Metrology.

Alguns fabricantes, no entanto, estão montando um scanner a laser em suas máquinas existentes. Essa opção pode funcionar muito bem?

Um participante teve a seguinte pergunta para Lightowler:

"Você mencionou que CMMs são lentos para medir, mas há um movimento geral em direção a escaneamento a laser, que melhora a velocidade de coleta de dados com o mesmo hardware. Isso não reduz as vantagens de uma solução de radar laser?"

Leia a resposta de Lightowler abaixo.

Paul Lightowler: Até certo ponto, sim. Até certo ponto, não.

Um CMM tradicional, se pensarmos sobre ele, é um sistema de sondagem por toque. Sistemas de sondagem por toque são relativamente lentos. Você tem que mover a sonda para a característica. Você tem que movê-la, pegar um ponto, movê-la de novo, pegar outro ponto — pode levar um tempo muito longo para medir cada característica com sondagem por toque.

É aqui que o desenvolvimento de scanners de linha laser ajuda. Eles existem há muitos anos, mas não tiveram tanto sucesso, se você preferir, em automotivo quanto muitas empresas queriam que tivessem. Eles foram adotados, e podem melhorar muito a velocidade daquelas medições.

Da nossa própria experiência, tipicamente o que vemos é que scanners a laser podem reduzir pela metade o tempo daquelas medições, ou dobrar a velocidade, se você preferir. Essa é uma forma de aumentar sua velocidade de medição e diminuir tempo de medição.

Mas um radar laser pode [realizar] 6 vezes mais rápido que um CMM, então ainda somos potencialmente três vezes mais rápidos que um CMM com um scanner nele.

Se você não quer investir em um novo CMM, um scanner é uma ótima maneira de atualizar seu CMM. Mas se você precisa substituir seu CMM, então você tem que perguntar: "Você quer substituí-lo com outro CMM, com as desvantagens, ou quer olhar para algo novo, que poderia ser um sistema de radar laser, que te dá uma velocidade ainda maior?"

Você está usando CMMs? Sensores in-line? Usaria radar laser? Envie suas perguntas e comentários abaixo.