Menempatkan Pemeriksaan Permukaan di Tangan Operator Alat Mesin

Saat toleransi bagian diperketat, bentuk dan permukaan akhir memiliki pengaruh yang lebih besar pada ukuran dan fungsi produk. Dan dengan tekanan pada manufaktur untuk menjadi lebih produktif, pemeriksaan permukaan atau bentuk tidak lagi dapat dilakukan pada sistem pengukuran di ruang kualitas. Menjadi lebih penting untuk mengukur permukaan akhir tepat pada titik pembuatan—seringkali oleh masinis yang sama yang membuat suku cadang. Dan meskipun masinis ini sering kali ahli dalam menjalankan mesin, dia belum tentu ahli dalam membuat pengukuran permukaan akhir (serta tugas terkait seperti mengumpulkan dan mendokumentasikan data).

Kami telah datang jauh dari masa lalu yang tidak begitu jauh ketika permukaan akhir "diukur" dengan penilaian atau dibandingkan dengan standar dengan kuku. Sejak dimulainya metrologi kekasaran, jumlah standar internasional dan parameter permukaan yang diakui secara internasional telah meningkat secara eksponensial. Hal ini membuat sangat sulit bagi karyawan baru (atau bahkan yang sudah berpengalaman) di ruang kualitas atau di lantai produksi untuk memahami detail dan seluk-beluk metrologi permukaan.

Pengukur Kekasaran Portabel

Oleh karena itu, produsen memerlukan alat untuk operator yang memenuhi persyaratan pengujian dan mudah digunakan. Misalnya, Ra (Roughness Average) adalah metode masuk untuk menganalisis permukaan akhir untuk banyak aplikasi. Pengukur permukaan portabel berukuran saku ideal untuk pengukuran dasar ini. Dengan ukurannya yang kecil, ketangguhan, dan pengoperasian satu tombol yang sederhana, produsen telah berhasil menggunakannya untuk pengukuran kekasaran di lantai pabrik selama lebih dari 25 tahun.

Tapi Ra bukan satu-satunya permainan di kota. Bagaimana permukaan dirancang atau dibuat sering kali memengaruhi kinerjanya. Apakah permukaan membutuhkan alur kecil untuk menahan minyak, atau cukup kekasaran untuk memastikan cat akan tahan? Apakah hasil akhir mempengaruhi penampilan permukaan? Ada parameter permukaan akhir yang tersedia untuk mengukur masing-masing karakteristik ini. Dan ada pengukur permukaan akhir portabel di luar sana yang dapat mengukurnya. Faktanya, beberapa pengukur portabel yang lebih baru dapat mengukur lebih dari 30 parameter berbeda.

Kesulitannya di sini adalah Anda sekarang memiliki apa yang pada dasarnya adalah sistem permukaan akhir tingkat laboratorium dalam ukuran genggam. Jadi kegunaan menjadi masalah:sementara mengukur beberapa parameter dapat sesederhana menekan satu tombol, mengonfigurasi parameter tersebut dapat menjadi hal yang menakutkan bagi operator. Pembuat Gage telah mencoba untuk tetap berada di depan kompleksitas ini dengan meningkatkan antarmuka antara gage dan operator.

Pengukur Permukaan Portabel Baru:Pengukur permukaan portabel terbaru berinteraksi dengan pengguna seperti ponsel pintar. Mereka membutuhkan pelatihan yang sangat sedikit dan dapat digunakan oleh operator dalam hitungan menit. Unit cukup pintar untuk mengotomatiskan pengaturan filter dan memotong pilihan, memberikan hasil terbaik bagi pengguna. Selain itu, pengguna dapat menyesuaikan layar dan pengukuran sehingga mereka hanya melihat hasil yang mereka butuhkan tanpa harus menyaring banyak informasi yang tidak dibutuhkan. Untuk akses cepat ke fitur yang umum digunakan, tampilan dapat disesuaikan untuk menampilkan fungsi "favorit" seperti mengirim data atau mengakses detail jejak tertentu.

Sekali lagi seperti ponsel pintar, layar unit menyesuaikan untuk memungkinkan pengukuran di posisi apa pun—horizontal, vertikal, atau terbalik—untuk memberikan sudut pandang terbaik bagi operator.

Jadi, sekarang masinis juga telah menjadi pemeriksa permukaan akhir, dia mungkin juga memiliki alat untuk menjadi ahli pengumpulan dan analisis data juga. Produk akhir permukaan portabel baru membuat pengumpulan atau transfer hasil pengukuran menjadi transparan bagi pengguna. Dengan setiap siklus pengukuran, pengaturan memungkinkan hasil data disimpan secara otomatis di perangkat baik dalam format data maupun PDF. Pada saat yang sama, hasilnya dapat dikirim secara otomatis melalui konektor output (atau pemancar data nirkabel) ke komputer untuk Excel, atau pengumpulan data pihak ketiga dan analisis SPC. Semua ini dilakukan hanya dengan satu tombol mulai dan tanpa langkah tambahan oleh pengguna.

Solusi Permukaan Portabel Khusus atau Khusus

Tetapi bahkan dengan semua kecanggihan dan kemudahan penggunaan ini, pengukuran permukaan akhir di lantai toko masih bisa menimbulkan masalah. Operator mesin mungkin tidak memiliki waktu untuk menyelaraskan bagian tersebut dengan probe penyelesaian permukaan ketika tanah yang akan diukur sangat pendek. Dia mungkin tidak bisa masuk cukup dalam ke dalam lubang, atau mungkin ada beberapa pemeriksaan yang dipanggil di lokasi tertentu pada kepala silinder yang memerlukan pengaturan tambahan. Dan bahkan jika probe dapat dibawa ke titik pengukuran, operator yang terburu-buru mungkin tidak dapat melindungi probe dari kerusakan.

Lubang Silinder:Ambil lubang ukur silinder sebagai contoh. Lubang silinder mungkin merupakan aplikasi pertama yang memiliki gaging khusus yang dirancang untuk mengukur permukaan akhir. Karakteristiknya termasuk lubang dengan berbagai ukuran, yang bisa relatif dalam, beberapa hingga 8 inci. Cetakan dapat menyebutkan kedalaman dan lokasi tertentu untuk pemeriksaan, dan dengan hingga 12 silinder di beberapa blok dan empat di sebagian besar aplikasi volume tinggi, ada banyak lubang yang harus diukur. Oleh karena itu pengukur harus sangat portabel dan mudah bagi operator untuk disejajarkan dan disetel ke kedalaman. Desainnya juga harus melindungi probe sensitif agar tidak rusak saat membawa pengukur ke bagian tersebut.

Pengukur bor permukaan akhir portabel khusus sangat mirip dengan pengukur tri-bore yang dapat diperluas. Tri-bore memiliki sejumlah penyesuaian ukuran, tetapi dapat diatur ke ukuran tertentu. Ini memungkinkannya untuk "mengunci" di tempatnya dan membantu memberikan pembacaan yang sangat berulang tanpa pengaruh operator. Perangkat penunjuk juga dilindungi oleh mekanisme transfer sehingga tidak ada gaya penempatan yang diterapkan padanya saat pengukur ditempatkan ke bagian tersebut.

Pengukur bore silinder permukaan akhir meminjam prinsip yang sama. Untuk memberikannya penyesuaian untuk mengunci ke dalam berbagai ukuran, pelat yang dapat dipertukarkan digunakan untuk mencapai rentang pengukuran yang tepat untuk diameter. Menyetel pengukur dengan set balok yang tepat memungkinkan masuknya dengan mudah ke dalam lubang silinder, dan begitu terpasang, silinder udara yang dikontrol secara manual akan memperluas blok ukuran sehingga mengunci pengukur pada posisinya. Kekuatan penjepit sedemikian rupa sehingga pengguna dapat secara virtual mengambil balok dengan pengukur (walaupun ini hanya boleh dilakukan oleh atlet angkat besi yang serius).

Tetapi silinder pengukur memiliki fungsi lain yang lebih kritis. Saat dikompresi tanpa udara, alat ini menahan probe permukaan yang sensitif dalam posisi ditarik. Ini berarti bahwa selama penyisipan probe dilindungi di dalam badan pengukur. Setelah operator puas dengan lokasi pengukur, ia menerapkan udara, mengunci pengukur ke posisinya, dan probe memanjang sehingga ia dapat melakukan pengujian permukaan. Setelah selesai, udara dilepaskan, probe ditarik kembali, dan pengukur menjadi bebas, sehingga memudahkan pelepasan oleh pengguna.

Lubang Kecil:Beberapa lubang di blok tidak sebesar lubang silinder, tetapi juga memerlukan pengukuran permukaan lantai bengkel. Di sini taktik lain bisa diambil. Sekali lagi meminjam dari dunia pengukuran tangan dimensi presisi, lepas landas pada steker mekanis tetap dapat dimasukkan. Dengan jenis pengukur ini, badan mekanis steker dibuat untuk mengukur ukuran lubang tertentu. Dengan demikian cepat, berpusat pada diri sendiri, dan tidak ada pengaruh operator.

Konsep yang sama dapat digunakan untuk pengukur permukaan akhir portabel. Dalam hal ini, badan sumbat, dibuat mendekati ukuran lubang yang diukur, dilengkapi dengan probe permukaan akhir. Namun tidak seperti steker mekanis tetap, yang kontaknya selalu menyentuh lubang, versi permukaan akhir membuat probe tetap ditarik sampai steker berada pada posisi pengukuran akhir. Kemudian mekanisme transfer mekanis melepaskannya.

Contoh lain dari pengukur permukaan untuk suku cadang otomotif termasuk poros engkol dan poros bubungan, bersama dengan lubang terputus yang mereka masuki. Pemeriksaan kekasaran dan kekasaran yang kritis mencakup permukaan geladak kepala dan balok untuk memastikan segel bebas bocor yang baik saat dirakit.

Solusi Permukaan Otomatis

Tetapi bahkan dengan alat terbaik yang dirancang khusus, operator mungkin harus mengukur lebih banyak suku cadang dan fitur suku cadang daripada yang dapat ditangani oleh peralatannya. Dengan demikian, mesin pengukur permukaan yang sepenuhnya otomatis tersedia untuk menghilangkan pengaruh pengguna dari pengukuran. Ada banyak contoh di mana operator diuntungkan dengan tidak harus mencoba melakukan pemeriksaan yang rumit ini. Contohnya dapat berkisar dari bagian besar—seperti blok mesin di mana semua pemeriksaan permukaan dapat dilakukan dengan satu penyetelan otomatis—hingga ekstrem lainnya di mana bagian-bagian kecil dengan lubang yang sangat kecil perlu diukur. Ini akan sulit jika bukan tidak mungkin bagi pengguna untuk mencoba dan menyelaraskan probe ke lubang yang akan diukur.

Di sebagian besar sisi, sistem pengukuran CNC dirancang untuk pengukuran kekasaran pada benda kerja seperti blok silinder dan kepala silinder. Pemosisian benda kerja dan urutan program sepenuhnya otomatis, mengontrol dan menggerakkan rotasi bagian dan instrumen dalam dua arah aksial, sehingga memberikan fleksibilitas dan aksesibilitas tinggi ke semua titik pengukuran.

Beberapa probe tersedia dan dipilih secara otomatis saat dipanggil, masing-masing menggunakan kompensasi ujung probe yang telah diprogram sebelumnya. Hal ini memungkinkan untuk memprogram menurut data gambar bagian sementara potensi penyimpangan dalam posisi sebenarnya dikoreksi secara otomatis. Proses pengukuran dioptimalkan waktu, memastikan hasilnya disajikan dengan cara yang paling efisien dan menghemat waktu.

Ekstrem lainnya adalah bagian dengan lubang yang sangat kecil yang sangat dalam. Seorang operator harus memiliki banyak pengalaman untuk mendapatkan probe kecil yang sejajar dengan lubang dan kemudian mencoba memasukkan probe jauh ke dalam lubang untuk pemeriksaan permukaan di bagian bawahnya. Dan dalam mendapatkan pengalaman ini pasti akan ada sejumlah penyelidikan pengorbanan yang hilang di sepanjang jalan.

Contohnya adalah pengukuran berbagai badan nozzle injeksi bahan bakar. Stasiun pengukur CNC yang sepenuhnya otomatis memungkinkan pengukuran kontur dan kekasaran seluruh kerucut dudukan nosel, dari lubang buta hingga diameter pemandu. Menggunakan ujung probe yang sangat kecil (tinggi total 0,45 mm), lubang buta dengan diameter hingga sekitar 0,6 mm dapat dimasuki. Rutinitas perangkat lunak yang disesuaikan memungkinkan pengukuran otomatis seluruh kontur bagian dalam benda kerja.

Lengan probe dan dimensi penahan benda kerja disimpan dalam sistem koordinat, sehingga tidak diperlukan pengaturan stasiun pengukuran lebih lanjut selama pengoperasian. Dengan menggunakan “pengenalan benda kerja” dan unit penggantian lengan probe otomatis, tingkat otomatisasi dapat dirancang hingga tingkat tertentu hingga eksekusi yang sepenuhnya independen dari operator. Dengan opsi “pengukuran palet”, pengukuran beberapa benda kerja yang identik dapat dilakukan tanpa keterlibatan operator, memungkinkan sistem padam semalaman untuk menyelesaikan seluruh palet.

Manfaat dari stasiun pengukuran CNC ini dapat diringkas sebagai berikut:

• Tugas pengukuran dengan toleransi yang sangat ketat pada bagian kecil atau besar
• Pengukuran cepat tanpa penyiapan stasiun pengukuran yang rumit
• Penjajaran dan pemosisian benda kerja otomatis
• Risiko kerusakan lengan probe yang sangat rendah karena pemeriksaan lengan probe, pembersihan offset, dan kontrol benda kerja
• Pengukuran dalam proses
• Evaluasi statistik setiap fitur untuk mengontrol proses manufaktur
• Tugas pengukuran yang kompleks dan beragam dapat dengan mudah dilakukan tanpa pengaruh personel pengoperasian pada hasil pengukuran

Baik itu pengoperasian satu tombol pada pengukur portabel genggam, atau satu tombol mulai pada pengukur permukaan CNC penuh, pengukuran permukaan selesai maju dan otomatis pada titik pembuatan.

Sebelumnya ditampilkan di Majalah Kualitas.