Carl Zeiss propone al mondo industriale la varietà, la precisione, la qualità della misurazione nelle forme più avanzate, assicurando maggiore libertà progettuale e sempre nuove opportunità di scelta.
Se l’obiettivo è misurare componenti di piccole dimensioni, i due nuovi modelli O-Inspect 322 e Micura di Carl Zeiss, presentati in anteprima nazionale durante la scorsa edizione della BI-MU, fanno al caso vostro. La Casa “metrologica” annovera ora nel suo portfolio queste due nuove macchine di misura a coordinate, ideali per il controllo qualità di componenti di piccole dimensioni.
di Luigi Ortese
Gli elementi della produzione industriale sono sempre più compatti e i requisiti di precisione sempre più rigidi; al contempo, cresce la necessità di avere a disposizione per il controllo qualità macchine di misura a coordinate di dimensioni più contenute, in grado di garantire la stessa precisione dei modelli più grandi, ma a un prezzo inferiore. Pertanto, data la loro classe compatta, le due macchine di misura a coordinate O-Inspect 322 e Micura, presentate in anteprima nazionale alla scorsa BI-MU da Carl Zeiss (www.zeiss.it), incontrano le esigenze di una vasta ed eterogenea gamma di utenti: dalle piccole imprese specializzate in pezzi di precisione alle officine contoterziste, fino ad arrivare alle medie e grandi aziende che producono in serie componenti di elevata precisione.
SCANSIONE TATTILE E MISURAZIONE OTTICA
Il primo modello in esame è O-Inspect 322, la “sorella” più piccola del modello di successo O-Inspect 442. Caratteristica principale di questa serie di macchine è la possibilità di coniugare la scansione tattile e la misurazione ottica Zeiss in un unico modello.
Non tutte le aziende necessitano di un volume di misurazione di 400 x 400 x 200 mm, come quello garantito da O-Inspect 442. In molti settori, i componenti da controllare hanno una superficie non più grande di una mano; pertanto, per la misurazione di questi componenti è ora disponibile il modello O-Inspect 322 con un volume di misurazione leggermente inferiore: 300 x 200 x 200 mm.
“Le macchine di misura ottiche”, spiega Giovanni Borsani, Direttore della Divisione Metrologia Industriale di Carl Zeiss S.p.A., “vengono spesso proposte nella versione standard solo con sensori ottici. Se sono necessarie misurazioni tattili per determinare, ad esempio, le dimensioni di un cilindro interno, l’azienda deve passare a un’altra macchina o acquistare come opzione il sistema di misura tattile. Rispetto ai sistemi di misura esclusivamente ottici, O-Inspect 322 ha un prezzo concorrenziale, pur essendo già equipaggiato di serie con sensore di scansione a tecnologia Zeiss”.
La principale caratteristica della serie di macchine O-Inspect di Carl Zeiss, di cui la 322 è la “sorella” più piccola del modello di successo O-Inspect 442, è la possibilità di coniugare la scansione tattile e la misurazione ottica Zeiss in un unico modello.
MISURAZIONI 3D DI FORMA E POSIZIONE
Rispetto ad altre soluzioni di misura in grado di effettuare una tastatura solo per singoli punti e, quindi, con forze di tastatura relativamente elevate, O-Inspect 322 permette anche scansioni nelle quali la sonda VAST XXT consente una misurazione precisa nell’ambito dei millinewton con forze minime. “In questo modo”, afferma Borsani, “sono possibili vere misurazioni 3D di forma e posizione, consentendone una loro valutazione significativa. È una caratteristica importante visto che la stragrande maggioranza dei componenti di precisione o dei pezzi in plastica è tridimensionale. I sensori videocamera ottici offrono un’immagine bidimensionale, che principalmente consente misurazioni lungo il piano. Se è opportuna solo la procedura ottica, come nella misurazione di microstrutture, è possibile inoltre ottenere informazioni sulle altezze, scegliendo nella serie di immagini quella con il contrasto più elevato”.
RIPRODUZIONE FEDELE DEI COMPONENTI
La qualità di una misurazione ottica dipende essenzialmente da due fattori: misurare ciò che si vede, con precisione. Questo significa che il sensore ottico deve essere luminoso per riprendere il componente in modo ideale a ogni ingrandimento e che solo quello che nell’immagine appare nitido e conforme alla scala può essere misurato in modo preciso. Per questi motivi, il sensore ottico di O-Inspect dispone di una posizione telecentrica in modo che il componente venga riprodotto fedelmente.
Telecentrico significa che, per modifiche di distanza nell’intervallo di telecentricità, la scala di rappresentazione non si modifica in modo rilevante per la precisione. Ciò non ha a che fare con la profondità di campo. Se si modifica la distanza all’interno dell’intervallo di telecentricità, un obiettivo telecentrico non necessita di autofocus tra le singole misurazioni per mantenere costante la scala di rappresentazione. Dato che i tradizionali obiettivi telecentrici sono spesso meno luminosi e offrono una precisione in Z inferiore, Carl Zeiss ha sviluppato Discovery, un obiettivo con zoom 12x che è telecentrico solo nella posizione centrale. La scelta è stata dettata da due fattori: per effettuare misurazioni precise si richiede un elevato livello di zoom e una luminosità estrema. Pertanto, nell’intervallo alto dello zoom, Discovery non è telecentrico. Lo stesso vale per la posizione minima dello zoom. Questa parte dell’intervallo si utilizza principalmente per risoluzioni panoramiche che richiedono luce intensa, in particolare in caso di plastica scura.
Una macchina di misura multisensore deve essere utilizzabile in ogni ambiente. Condizioni ideali, come quelle che si trovano in sala metrologica, non sono realistiche tenendo in considerazione l’ampio spettro di applicazioni di O-Inspect; proprio per questo motivo, la macchina di Carl Zeiss è adatta a ogni ambiente di misura, sia esso la sala metrologica, la produzione o la linea di produzione stessa.
Una caratteristica di questa macchina è l’opzione TVA, Temperature Variable Accuracy, che consente di mantenere la temperatura di esercizio standard compresa tra 18 e 22 °C, indipendentemente dall’ambiente.
Micura è una macchina di misura a coordinate disponibile con un volume di misurazione fino a 500 x 500 x 500 mm: una soluzione Carl Zeiss che soddisfa le esigenze della moderna produzione grazie al sensore VAST XT gold in grado di garantire una precisione inferiore a 1 µm.
TECNOLOGIA A SCANSIONE ATTIVA
Micura è invece la nuova macchina di misura a coordinate disponibile con un volume di misurazione fino a 500 x 500 x 500 mm: una soluzione Carl Zeiss che soddisfa le esigenze della moderna produzione grazie al sensore VAST XT gold in grado di garantire una precisione inferiore a 1 µm. Il sensore non è solo in grado di effettuare la tastatura per singoli punti, bensì anche di eseguire la scansione continua delle superfici a una velocità di 200 punti di misura al secondo. Questo consente, oltre alle grandezze geometriche, di valutare rapidamente, in modo preciso e con grande rilevanza, anche i parametri relativi a forma e posizione quali rotondità o planarità. Per evitare deformazioni del materiale causate dalla sonda, la macchina ha un sistema di misura che mantiene sempre costante la forza applicata dal tastatore sulla superficie. Difatti, Micura lavora in base a un principio elettrico-induttivo anziché tramite forza elastica.
FLESSIBILITÀ NELLA MISURAZIONE
La macchina di misura Micura impiega il sensore VAST XT gold che assicura forze di tastatura limitate. La sfera del tastatore più piccolo misura 0,3 mm, mentre lo stelo 0,2 mm. VAST XT gold dimostra un ulteriore punto di forza nell’adeguamento dei sistemi di tastatura alle strutture complesse o nel rilevamento di caratteristiche difficilmente raggiungibili di un pezzo. Per i sistemi di misura è consentito un peso massimo di 500 g.
L’interfaccia di cambio tastatore di VAST XT gold consente l’utilizzo di diversi sistemi tastatore in combinazione con il magazzino di cambio tastatore disponibile come accessorio. Il cambio dei sistemi di tastatura è automatizzato, in grado di supportare CNC e altamente riproducibile. In questo modo si realizza una notevole flessibilità, indipendentemente dal numero di componenti diversi che vengono misurati o di sistemi di tastatura differenti utilizzati per lo stesso componente.
Un’integrazione ideale del sensore VAST è la tecnologia a scansione VAST navigator, opzionale per Micura. VAST navigator adegua esattamente la velocità di scansione alle attività di misurazione richieste; comportando una velocità ottimale e una precisione garantita. Nei punti con profilo semplice e requisiti di precisione inferiori, Micura si muove più rapidamente, mentre procede più lentamente dove è richiesta maggiore precisione. Il software è sempre in grado di trovare il compromesso ottimale tra precisione e velocità, indipendentemente dall’esperienza dell’operatore. Questa funzionalità determina un notevole aumento della redditività della macchina di misura.
MACCHINA DI SEMPLICE UTILIZZO
Nella progettazione di Micura, Carl Zeiss ha posto particolare attenzione alle caratteristiche di stabilità e rigidità. La macchina presenta guide ceramiche, cuscinetti pneumatici sui quattro lati e una grande base di supporto per tutte le parti in movimento. Più elevata è la precisione richiesta nella misurazione, più è importante conoscere la temperatura del pezzo e la sua influenza sulle sue dimensioni. Per questo motivo Micura comprende anche una sonda termica che registra la temperatura del pezzo.
Grazie a un pannello di controllo ridefinito e di chiara strutturazione, l’operatore è in grado di orientarsi rapidamente nell’uso di Micura, anche in caso di poca esperienza nell’impiego di macchine di misura a coordinate. Il pannello di controllo è facilmente accessibile e posizionato sulla maschera che protegge la lastra in granito dalle influenze ambientali. Il pannello operatore presenta un display e due joystick e consente di controllare e programmare la macchina anche indipendentemente dal computer.
Anche il software di misura è particolarmente facile da utilizzare: Micura utilizza Calypso, lo stesso software intuitivo ben noto ai clienti Carl Zeiss nel mondo, perché installato anche su altre macchine di misura a coordinate.
“La leadership di Carl Zeiss è costruita sui principi del miglioramento continuo, sulla flessibilità e sulla capacità di rispondere in maniera adeguata ai diversi bisogni dei clienti”, spiega Giovanni Borsani, Direttore della Divisione Metrologia Industriale di Carl Zeiss S.p.A.