Misura e controllo in un’open house Zeiss
A metà maggio scorso, Zeiss ha organizzato presso lo Zeiss Quality Excellence Center di Reggio Emilia un’open house per presentare al mercato i molteplici servizi offerti e le diverse tecnologie disponibili in ambito industriale.
di Alberto Marelli
“Zeiss Shaping the Future” è il titolo dell’open house che Zeiss ha organizzato lo scorso maggio presso lo Zeiss Quality Excellence Center di Reggio Emilia. L’evento ha posto come focus quattro campi di applicazione estremamente attuali, tanto da essere diventati i nuovi trend industriali e tecnologici che impatteranno il futuro dell’industria nonché del nostro pianeta: aerospace, additive manufacturing, medicale e new energy vehicle. Durante le due giornate di open house, i visitatori hanno potuto assistere alle presentazioni tenute dagli esperti Zeiss sulle varie aree di applicazione oltre a vedere da vicino le soluzioni del costruttore tedesco per il settore industriale.
Metrotom di Zeiss: oltre i puri controlli visivi
Per l’industria delle materie plastiche, Zeiss ha messo in mostra Metrotom, macchina per tomografia computerizzata che va ben oltre i puri controlli visivi, offrendo l’opportunità di misurare anche le geometrie interne ed esterne di particolari molto complessi in modo accurato, completo e non distruttivo.
Le analisi che si possono effettuare con Metrotom a partire dall’immagine acquisita possono essere così raggruppate:
– comparazione 3D rispetto al modello CAD nominale o rispetto a un altro particolare misurato;
– reverse engineering: ricostruzione fedele del 100% delle superfici del particolare in esame, senza limitazioni di sottosquadra o di pareti interne;
– analisi delle difettosità interne, come porosità e inclusioni;
– controllo di particolari assemblati, per verificare mal posizionamenti e rotture interne;
– verifica dimensionale delle quote indicate a disegno.
“La capacità della tomografia computerizzata di catturare l’intero volume di un pezzo in una sola scansione è unica. Ciò è particolarmente vantaggioso per pezzi con geometrie complesse, dove le macchine di misura a contatto non riescono a catturare talune dimensioni, mentre le ombre o i sottosquadri impediscono la misura ottica di altre quote”, afferma Massimo Reggiani, Market Development Manager Application Services presso lo Zeiss Quality Excellence Center di Reggio Emilia. “Questa tecnologia offre inoltre possibilità del tutto nuove, permettendo il riconoscimento delle superfici interne non visibili, la separazione di regioni del volume e l’identificazione spaziale delle difettosità interne, il tutto mantenendo il particolare integro”.
Per la visualizzazione e la misurazione della volumetria eseguita con i sistemi tomografici Zeiss, l’azienda rende disponibile il software NEO Insight. Ispezione visiva, confronti dimensionali e risultati delle analisi: tutte queste operazioni possono essere eseguite grazie alla configurazione intuitiva del sistema, alla navigazione utente orientata al processo e alle diverse funzioni automatiche.
Zeiss NEO Insight offre numerose opzioni di visualizzazione dei dati voxel in 2D e 3D. Una caratteristica da sottolineare è la separazione automatica dei materiali: i componenti realizzati in più materiali vengono rilevati automaticamente con un semplice clic in base alla loro densità e possono essere identificati con colori a contrasto.
ATOS ScanBox è una macchina per la misurazione ottica delle coordinate 3D
In mostra in open house anche una cella di misura automatica, e precisamente ATOS ScanBox di GOM, marchio entrato recentemente nel Gruppo Zeiss. A seconda delle dimensioni dei componenti da analizzare e delle applicazioni, ATOS ScanBox è disponibile in undici modelli. È costituita da un robot Fanuc, un sensore ATOS Triple Scan o ATOS Core, una tavola rotante, dal software ATOS Professional e da un modulo software aggiuntivo: la cella di misura virtuale (VMR).
I sistemi ATOS ScanBox sono dotati di funzioni di analisi e controllo della temperatura in modo da ottimizzare le varie attività di misurazione.
Un’ulteriore importante caratteristica di ATOS ScanBox è che al termine della scansione il software della cella elabora i dati in tempo mascherato. L’utente è quindi in grado di entrare nella cella, sostituire il componente con uno nuovo e procedere con una nuova scansione, senza pregiudicare l’elaborazione dei dati del pezzo precedente.
Le celle ATOS ScanBox possono essere equipaggiate con Kiosk Interface, un’interfaccia utente per una più semplice interazione con la macchina di misura. Gestisce in modalità automatica l’intero workflow di misura e analisi. Riducendo la necessità di interazione umana, assicura un’elevata precisione e qualità dei dati, oltre alla sicurezza dei parametri di misura, dei dati e del sistema operativo.
Uno dei punti di forza di ATOS ScanBox risiede nella cella di misura virtuale (VMR), ormai divenuta uno strumento indispensabile per la digitalizzazione automatizzata 3D.
La cella di misura virtuale è il centro di controllo e il software per la pianificazione delle misure per tutti gli elementi delle celle di misura ATOS ScanBox. Si tratta di una rappresentazione funzionale di un ambiente di misura reale in un ambiente simulato. Con la VMR, l’utente può lavorare con il sistema senza disporre di competenze specifiche nella programmazione dei robot. È infatti possibile controllare in maniera completa il robot attraverso un’interfaccia software semplice e sicura. Nella cella di misura virtuale vengono simulati tutti i movimenti del robot e controllati a scopo di sicurezza prima dell’esecuzione. Se durante la creazione virtuale del percorso ci dovesse essere una collisione, il software, automaticamente, interpreta il movimento andando ad aggiungere delle posizioni intermedie nel programma proprio per evitare le collisioni.
La cella di misura virtuale permette di eseguire l’intera procedura di misurazione: pianificazione dell’analisi, programmazione del robot, burn-in dei programmi, misurazione di serie nonché analisi delle misure.
Zeiss O-INSPECT, la soluzione ottica con il giusto tocco
Sempre nel campo della misurazione ottica, segnaliamo il sistema di misura multisensore Zeiss O-INSPECT, disponibile in diverse dimensioni, varianti e opzioni.
Zeiss O-INSPECT viene utilizzato per misurare impianti dentali, parti automobilistiche minuscole o componenti per smartphone delicati. Quando i pezzi sono molto piccoli o elaborati oppure quando è necessario misurare tanti elementi, l’utente può scegliere anche il sensore della ottica di Zeiss O-INSPECT. In caso di caratteristiche di analisi tridimensionali, invece, può utilizzare il sensore di scansione tattile. Il sensore a luce bianca colma le lacune tra i sensori tattili e quelli delle ottiche.
In virtù di richieste sempre più specifiche nei confronti della metrologia e di cicli di prodotto sempre più brevi, gli utenti di Zeiss O-INSPECT non devono più limitarsi a dispositivi di un’unica dimensione: la versione più piccola misura 300x200x200 mm, il che equivale a un campo di misura di 12 dm3. La versione intermedia è grande 500x400x300 mm ovvero 60 dm3. Chi vuole misurare pezzi ancora più grandi e pesanti o misurare grossi bancali con numerosi elementi può optare per la variante XXL, che vanta un campo di misura di 800x600x300 mm, vale a dire 144 dm3, e può sopportare un peso di carico fino a 100 kg.
Anche per le teste di misura tattili è disponibile una grande flessibilità.
Oltre alle numerose possibilità di personalizzazione, la gamma di prodotti Zeiss O-INSPECT si contraddistingue anche per una dinamica decisamente superiore. Il che vale per la velocità delle procedure tanto in modalità manuale quanto in modalità CNC.
Zeiss O-DETECT è un sistema veloce, preciso e intuitivo grazie alla ottica panoramica
In mostra in open house anche il sistema di misura ottico Zeiss O-DETECT. Un elemento chiave di questo sistema è la fotocamera di alta qualità. “Grazie al sofisticato software e alla nuova funzione di messa a fuoco automatica, le immagini scattate dalla fotocamera si trasformano in risultati di misura precisi”, spiega Reggiani.
Un altro componente essenziale del sistema di misura è la fotocamera panoramica con sensore integrato da 5 megapixel. Questa apparecchiatura individua automaticamente il componente da misurare senza l’intervento dell’utente. Ciò consente di risparmiare tempo aumentando il rendimento della macchina. Come per altre applicazioni, anche questa macchina è caratterizzata da comandi molto semplici e intuitivi.
Un’illuminazione di alta qualità è fondamentale per ottenere risultati di misura precisi. L’illuminazione toplight versatile e facilmente sostituibile di Zeiss O-DETECT è indicata per tutti i compiti di misura e funziona automaticamente, in base alle impostazioni definite dall’utente.
Il sistema di misura ottico di Zeiss fornisce diverse opzioni di illuminazione adatte per ogni sfida. Una luce anulare per l’illuminazione generale del componente, una toplight con diverse opzioni per l’illuminazione di pezzi di lavorazione lucidi oppure un’illuminazione ottimizzata per i bordi più impegnativi.
Zeiss ACCURA è indicata per le alte temperature
Concludiamo il “viaggio” attraverso alcune delle soluzioni proposte da Zeiss durante l’open house con la macchina di misura a coordinate ACCURA, che può essere customizzata per soddisfare le mutevoli esigenze in termini di configurazione, tastatori e software.
La macchina di misura ha una struttura a portale, realizzata in base alla tecnologia CARAT di Zeiss che ne migliora la stabilità alla temperatura e la durata. La massa ridotta delle parti mobili migliora la rigidità dinamica della macchina.
Il portale di ACCURA è equipaggiato con la Foam Insolation Technology, un isolamento di nuova concezione dalle performance elevate. L’alloggiamento di copertura assicura il massimo isolamento e il minimo spessore. In questo modo l’operatore può scegliere una temperatura per il laboratorio di misura compresa tra 20 e 26 °C.
Con il pacchetto high-dynamic, ACCURA diventa una macchina di misura ad alta velocità. L’equipaggiamento consente una velocità di traslazione fino a 800 mm/s.