ZEISS TALOS, otomatik dijital denetimde yeni bir standart belirliyor

Otomotiv gövde kaynağı (body-in-white), büyük ölçekli alüminyum giga döküm (giga-casting) ve ticari araç montajı gibi yüksek hacimli üretim sektörleri, büyük yapısal parçaları denetlerken ciddi verim darboğazlarıyla karşılaşmaktadır. Uzak kalite kontrol laboratuvarlarında bulunan geleneksel koordinat ölçüm cihazları (CMM), yüksek hassasiyet sunmalarına rağmen yavaş çevrim süreleri ve rijit mekanik portal yapıları nedeniyle üretim hatlarında gerçek zamanlı geri bildirim sağlamayı engeller. Buna karşılık, optik tarama başlıklarıyla donatılmış geleneksel endüstriyel mafsallı robotlar geçmişte konumsal kayma, kinematik eklem esnemesi ve termal genleşme gibi sorunlar yaşamış; bu da operatörleri harici optik CMM takip sistemleri kullanmaya veya her parçanın üzerine fotogrametrik yapışkan referans hedefleri yapıştırmaya zorlamıştır. Harici takip kameraları derin boşluklarda ve girintili alt gövde bölgelerinde görüş hattı engellerine (kapanmalarına) yol açarken, manuel hedef yapıştırma ve sökme işlemleri çevrim sürelerini aksatan önemli bir iş gücü yükü oluşturur. Bu açığı kapatmak; harici optik referanslamayı ortadan kaldıran ve tek bir otomatik geçişte hem geniş serbest biçimli yüzeyleri hem de münferit geometrik detayları yakalayan, uzamsal kinematik doğruluğu kendi bünyesinde barındıran robotik metroloji sistemlerini gerektirir.

Öz-Referanslı Kinematik ve Çift Modlu Optik Tarama
Robotik esneklik ile metroloji sınıfı hassasiyet arasındaki operasyonel tavizleri ortadan kaldırmak amacıyla ZEISS, yüksek verimli otomatik parça denetimi için geliştirilen ZEISS TALOS metroloji robotunu tanıttı. Sistem, 3,30 metrelik bir çalışma yarıçapında 100 mikrometrenin altında hacimsel ölçüm belirsizliği sağlamaktadır. Dahili konumsal düzeltmeyi doğrudan robotik mimarisine entegre eden sistem; yardımcı lazer takip kameraları, tavana monte referans istasyonları veya iş parçasına yapıştırılan fiziksel hedefler olmadan bağımsız olarak çalışır.

Birleşik donanım hücresi; ZEISS TALOS MR metroloji robotunu kompakt mavi ışıklı optik sensör ZEISS TALOS AX, metroloji sınıfı motorlu döner tabla ZEISS TALOS RT ve entegre güvenlik kabini ZEISS TALOS Safeguard ile birleştirir. Geniş yüzey sayısallaştırması ve yerel detay çıkarımı için ayrı sensörler kullanma zorunluluğuna yönelik yaygın endüstriyel sorunu çözmek amacıyla TALOS AX sensörü, 24 megapiksellik iki adet yüksek çözünürlüklü kamerayı mavi ışık projeksiyon teknolojisiyle eşleştirir. Optik sistem, 100 Hz görüntü yakalama hızında çalışır ve hızlı tarama modunda bu hız 200 Hz'e kadar çıkar. 500 milimetre genişliğindeki optik ölçüm hacminde sensör; dişli delikler, sac kenarları, montaj saplamaları ve bağlantı delikleri gibi mikro geometrileri denetlemek için dört adet çok yönlü detay flaşı kullanırken, aynı zamanda karmaşık kavisli yüzeylerin tam alan nokta bulutlarını ve dijital ikizlerini eş zamanlı olarak oluşturur.

ZEISS 3D Optik Sistemler İş Birimi Başkanı Dr. Jan Thesing, TALOS platformunun metroloji sınıfı uzamsal hassasiyeti doğrudan robot kinematiğine entegre ederek otomatik 3D metrolojide yapısal bir dönüşümü temsil ettiğini ve böylece endüstriyel robotların erişim mesafesini ve hızını doğruluktan ödün vermeden koruduğunu belirtti.

Üretim Ortamına Uygun Dayanıklılık ve Otomatik Çevrimdışı Programlama
Doğrudan üretim hatlarının yakınında ve özel metroloji odalarında çalışacak şekilde tasarlanan donanım; sıcaklık dalgalanmalarına, atölye ortamındaki titreşimlere ve endüstriyel toza dayanacak şekilde termal ve mekanik olarak güçlendirilmiştir. Tüm denetim iş akışı, robot yol planlamasını ve sensör konumlandırmasını doğrudan nominal CAD geometrilerinden otomatik olarak gerçekleştiren ZEISS INSPECT yazılım platformu tarafından yönetilir. Otomatik çarpışma önleme ve tek tıkla programlama özellikleri sayesinde yazılım, çevrimdışı hazırlık süresini azaltır ve hücre görev döngülerini en üst düzeye çıkarmak için robotun kinematik yollarını optimize eder. Yazılım paketi, GD&T (Geometrik Boyutlandırma ve Toleranslandırma) sapma renk haritaları üretir, otomotiv kapı ve kapak gruplarındaki sıfırlık ve aralık (flush & gap) boyutlarını değerlendirir ve denetim raporlarını doğrudan üretim yürütme sistemlerine (MES) aktarır.

Ek Bilgiler
Bu bölüm, orijinal ürün duyurusunda yer almayan teknik özellikleri ve rekabetçi kıyaslama verilerini içermektedir.

VDI/VDE 2634 Kısım 3 ve ISO 10360-8 standartlarına tabi otomatik optik koordinat metrolojisinde robotik 3D tarama doğruluğu, geleneksel olarak tarayıcı kafasına monte edilmiş aktif kızılötesi LED'leri veya geri yansıtıcı hedefleri izleyen optik görüş hattı takip sistemlerine (stereo optik CMM kameraları gibi) bağımlı olmuştur. Bu optik izleme; standart altı eksenli endüstriyel robotik kollardaki (ör. Fanuc, KUKA veya ABB) mekanik dişli boşluklarını, eklem esnemesini ve termal genleşmeyi dengeler. Harici takip sistemini ortadan kaldırıp 3,3 metrelik erişim mesafesinde 100 mikrometrenin altında hacimsel belirsizliği korumak; eklemlerde ikincil ultra yüksek çözünürlüklü optik enkoderler, dinamik kinematik sıcaklık dengeleme algoritmaları ve rijit, düşük genleşmeli yapısal dökümler gerektirir. Ayrıca, metal parçalar üzerinde yüksek yoğunluklu nokta bulutları elde etmek; fabrika ortamındaki dağınık ortam aydınlatmasını bastırmak için dar bantlı mavi ışık (tipik olarak 450 nm dalga boyu) ve üçgenleme algoritmalarındaki kenar yuvarlama hatalarını önlemek amacıyla delik çevrelerinde ve kesilmiş sac kenarlarında keskin mikro gölgeler oluşturan çok açılı yönlü LED detay flaşları gerektirir.

Otomatik endüstriyel 3D metroloji ve optik denetim alanında ZEISS TALOS platformu; Hexagon’un PRECITRACK / AutoScan-T ve Leica Absolute Tracker AT960 robotik hücreleri, C-Track optik takipli Creaform MetraSCAN 3D-R, Nikon Metrology Laser Radar (APDIS serisi) ve standart endüstriyel robotlar üzerinde ATOS 5 mavi ışık sensörlerini kullanan ZEISS ScanBox serisi gibi dahili ZEISS sistemleriyle doğrudan rekabet eder. Creaform MetraSCAN 3D-R ve Hexagon optik sistemleri gibi çözümler, sabit bir optik takip çubuğu ile uç eleman sensörü arasında kesintisiz görüş hattına ihtiyaç duyarken; operatör, fikstür veya robot kolunun kendisi takip hattını engellediğinde ölçüm kabiliyeti zayıflar. Buna karşılık, temassız Lazer Radar sistemleri takip çubuklarını ortadan kaldırır ancak büyük yapısal panelleri nokta nokta taramak için uzun tarama süreleri gerektirir. TALOS MR kinematiğine dahili metrolojik kılavuzluk entegre eden ve 24 megapiksel tam alan mavi ışık saçak projeksiyonunu çok yönlü LED kenar flaşlarıyla birleştiren ZEISS; otomotiv gövde hatları (BIW), giga döküm tesisleri ve havacılık-uzay yapı üreticilerine takip kör noktaları olmaksızın derin iç boşluklara erişebilen, engelsiz ve yüksek hızlı bir denetim hücresi sunmaktadır.

Induportals Editörü Romila DSilva tarafından yapay zekâ desteğiyle yayına hazırlanmıştır.