linkedin-logo LinkedIn  |  sitemap-ikon Sitemap

dk-flag​   uk-flag   de-flag

Artikel i Teknovation nr. 9, 2017 - Nano-ruhedsdata direkte på fabriksgulvet

​​Af Thore Dam Mortensen, tdm@teknovation.dk


Michael Lundbech A/S i Ringsted skal sammen med tyske OptoSurf, og Danmarks nationale måletekniske institut, DFM, over de kommende to år færdigudvikle en løsning, der kan tage inline måling af emners overfladeruhed i mikro- og nano-klassen til et helt nyt niveau, hvad angår brugervenlighed og tilgængelighed.


Projektet er døbt OptoRough, og er så perspektivrigt, at det har opnået tilsagn om midler under det EU-støttede EuroStar-program for forskningsprojekter med innovative MMV’er involveret.


At teknologien er værd at satse på har det fremsynede midtsjællandske værktøjsmagerfirma allerede førstehåndsviden om. Under et tidligere projekt kom de på at anvende OptoSurfs Scattered Light-sensorer til netop overfladeverifikation og sparede et anseelige beløb, da alternativet var at sende bearbejdede emner til ekstern opmåling i et laboratorium med tre ugers ventetid.


Nu vil projektparterne tage næste skridt for i ægte Industrie 4.0-stil at kunne forudsige eksempelvis, hvornår en produktionsoverflade er for slidt og kræver service, før de producerede emner falder uden for specifikation.



Scattered Light-sensoren kræver ikke mere strøm end, hvad et USB-stik på en PC kan tilføre. Næste skridt er at udvikle enheden til at kunne håndtere

Industie 4.0-produktion.


Side 10


NANO-RUHEDSANALYSE DIREKTE I MASKINEN

 

Michael Lundbech i Ringsted er klar til at tage måling af mikro og nano-ruheder til næste niveau. Dét, der før krævede specialudstyr, skal fremover kunne gøres inline i produktion eksempelvis i et CNC-bearbejdningscenter.


​Sammen med den tyske producent af avanceret optisk måleudstyr, OptoSurf, og Danmarks nationale måletekniske institut, DFM A/S, skal værktøjsmagerfirmaet Michael Lundbech A/S over de kommende to år fra den 1. august være med til at udvikle en løsning, der tager inline måling af emners overfladeruhed i mikro og nanoklassen til et nyt niveau.


Projektet, der er døbt OptoRough, er så perspektivrigt, at det har opnået tilsagn om midler under det EU-støttede EuroStar-program for forskningsprojekter med innovative MMV’er involveret.


At teknologien er værd at satse på for videreudvikling har Ringsted-firmaet førstehåndsviden om, da det var dem selv, der tog kontakt til OptoSurf under det tidligere Højteknologifonden-støttede projekt Nanoplast, hvor virksomheden havde opgivet at tage CNC-bearbejdede værktøjsprøveemner og sende dem til et eksternt målelaboratorium med tre ugers ventetid.


Efter at have skannet markedet for potentielle løsninger fik Michael Lundbech-folkene fat i OptoSurf, der producerer såkaldte Scattered Light-sensorer til netop overfladeverifikation og købte en af firmaets sensorprodukter.


Med dette i hånden kunne Nanoplast-projektet, samt det overlappende EU-projekt Plast4Future, speede udviklingen op med væsentligt forkortet ventetid på overflademålinger, med den særdeles omkostningsacceptable måleteknisk brugbare løsning i hånden.



Den næste version af sensoren skal være mindre og muligvis kunne måle på en større afstand end én millimeter. 

Men selve konceptet med overflademålinger direkte i produktionen er allerede bevist som brugbart, fremhæver 

René Hansen.

Hvor sensorenheden, der ikke kræver mere strøm end fra et USB-stik på en PC, normalt integreres i en dyr ”indpakning” i form af en specialudviklet maskine, så fandt parterne i Nanoplastprojektet ud af, at det ikke var nødvendigt og konstruerede i stedet et simpelt stativ for enheden.


”Det, vi har gjort sidenhen, er at sætte en standard værktøjsholder fast på sensoren. Den første gang vi så satte den op i et CNC-bearbejdningscenter, var vi lidt nervøse for, at vi ved en fejl skulle komme til at sætte omdrejninger til, da maskinen normalt gør det automatisk. Men det har vi kunne tage vores forholdsregler imod,” siger projektleder og måleansvarlig hos Michael Lundbech, René Hansen, og fortsætter: ”I dag kræver sensorenheden en ledning for at få strøm, men det, mener vi, kan løses ved et integreret batteri.


Måden, den måler på, er ved at sende en laserstråle mod en overflade og så analysere spredningen af det lys, der kommer tilbage til sensoren. Det fungerer eksempelvis vældigt godt på metaloverflader. Jo mere skinnende, desto bedre.” Det, som projektet gerne skulle munde ud i, er muligheden for hurtige inline målinger, understreger René Hansen.



Det er Michael Lundbech-folkenes idé at erstatte eksklusivt maskineri med en opspændingsløsning i et bearbejdningscenter eller eksempelvis på en robot for at forløse avancerede overflademålinger for industrien direkte inline i produktionen.

Eksempelvis kan det være af en overflade i et værktøj, der producerer rigtigt mange emner ad gangen med meget høj hastighed, men også i alle mulige andre sammenhænge såsom wafer-produktion inden for elektronikindustrien.


Dette for i ægte Industrie 4.0-stil at kunne forudsige, hvis en produktionsoverflade er ved at være slidt og kræver service, før producerede emner falder uden for specifikation.

NY STANDARD

De måledata, som den aktuelle software og hardware producerer, baserer sig på Aq-vædier, der giver brugbar viden om overfladens friktion, hvilket kan være tilstrækkeligt i mange tilfælde, men ikke direkte kan relateres til en målestandard, hvor ruhedsparametre beskriver overfladen. Samtidigt er den medfølgende software ikke optimal, da det kræver et højt vidensniveau at anvende den.


”Den optimale løsning ville være at kunne definere en målestandard baseret på Sq og Sdq-værdier, og at softwaren bliver enklere at anvende i industrien. Det kunne være, at en tekniker løbende kunne få data præsenteret i et let overskueligt format eksempelvis i en Iphone-App,” siger René Hansen, og tilføjer: ”Det er problemstillinger,som vi nu giver os i kast med i projektgruppen og mener, at vi har rigtigt gode forudsætninger for at løse tilfredsstillende.”



DFM vil i OptoRough projektet arbejde med at relatere Aq-værdier fra Scattered Lightsensorer til en målestandard baseret på Sq og Sdq-værdier, og herved forbedre brugeroplevelsen og anvendelsen af instrumentet.

Se den originale artikel her.