AMNYTT 6/2016 | Page 77

News for Factory Automation 2/2016 | Teknologier+Produkter xFokusx Små korn, store blokker Støpeprosessen er basert på et naturmateriale som vi ellers forbinder med ørkener og badestrender. Sand – presset og supplert med et bindemiddel – fungerer som en utsmeltingsmetode (”lost mold”) for produksjon av tunge motorblokker. Disse sandkjernene danner et negativ av motorblokken og fyller hulrommene under støping. Når støpematerialet har herdet, ødelegges de og brukes til å lage nye støpeformer. Hver motorblokk skapes dermed med sin egen, individuelle støpeform av sand. Siden kvaliteten på sandkjernen har avgjørende betydning for egenskapene til en motorblokk, må kvalitetskontrollen begynne før støpingen. På grunn av det store antallet motorblokker som produseres hver dag, ville imidlertid individuell kontroll av hver enkelt sandkjerne innebære en betydelig belastning. Derfor er det nødvendig med en løsning som automatisk undersøker sandkjernene i detalj og samtidig kan avgjøre hvorvidt de er egnet for støping. ”Inspirasjonen ble skapt av utfordringen” Dr. Werner Neddermeyer, prosjektleder i VMT, så problemene innen produksjon av motorblokker og utviklet et konsept. ”Vi vurderte de nødvendige målingene og hvordan de kunne utføres ved bruk av våre sensorer”, sier han idet han beskriver de innledende fasene. ”Hvert eneste punkt i sandkjernen må kontrolleres svært presist for at man skal kunne uttale seg om kvaliteten. Dette er ikke enkelt, siden sandkjerner for motorblokker er komplekse støpeformer.” Den velprøvde lyssnittmetoden viste seg raskt å være den riktige teknologien for detaljerte undersøkelser av sandkjernene. En ordinær lyssnittsensor var imidlertid ikke tilstrekkelig til å avbilde en sandkjerne med alle dens detaljer. Kompleksiteten til en sandkjerne krevde et mer avansert sensorsystem, et system som kunne kontrollere hvert eneste hjørne – en utfordring som Neddermeyer ga seg i kast med sammen med Michael Kleinkes, utviklingssjef i VMT. Resultatet er et sofistikert samspill mellom en rekke systemer som gir et presist 3D bilde av hver sandkjerne og automatisk sammenligner det med CAD-designdataene. Symbiose mellom SpinScan3D-sensorer Løsningen bruker fire SpinScan3D-sensorer som jobber parallelt. Bevegelsen av og samhandlingen mellom de enkelte komponentene i dette multisensorsystemet er det som muliggjør nøyaktig avbildning av de komplekse støpeformene. En kikk på innsiden av SpinScan3D viser hvordan VMT har modifisert laserlinjetrianguleringen for denne oppgaven. Som i den tradisjonelle lyssnittprosessen brukes det et optisk prisme til å omdanne lysstrålen fra en laserenhet til en jevntstrålende linje. To kameraer i SpinScan3D som opererer parallelt, undersøker hver for seg en bestemt del av laserlinjen og registrerer høydeprofilen langs linjen. Denne doble laserlinjetrianguleringen gjør det mulig å utvide måleområdet uten å gå på akkord med målenøyaktigheten. Det spesielt nyskapende ved SpinScan3D består i utvidelsen av sensoren til å omfatte en bevegelsesakse. Den dreies av en rotasjonsplattform slik at laseren på innsiden roterer rundt sin egen akse, og den projiserte linjen går over objektet uten avbrudd. I denne prosessen dreies de to kameraene om midtpunktet til sensoren og registrerer kontinuerlig endringer i laserlinjen. 05