Дигиталната холография навлиза в контрола на качеството на прецизни компоненти

05.08.2026   |   Начало»Технологии

Редактор
Пепа Петрунова

Редактор
Пепа Петрунова

Координатните измервателни технологии в производството на високоточни компоненти еволюират от изцяло тактилни устройства и контактни методи към все по-интелигентни и цифровизирани мултисензорни системи.

Значим пробив в областта обявиха изследователи от Института за физични измервателни техники Fraunhofer IPM, които за първи път в световната практика успешно са интегрирали високопрецизен дигитален холографски сензор в координатна измервателна машина (CMM).

Съчетавайки гъвкавостта на тактилните измервания с високата скорост и точност на цифровата холография, иновацията разкрива нови възможности пред контрола на качеството на прецизни компоненти в различни сектори. Решението има потенциал да трансформира редица приложения в машиностроенето и металообработката, автомобилната, авиокосмическата, медицинската индустрия и други сектори, в които качественият контрол и минималните топографски допуски са от критично значение.

С добавянето на оптична сензорна технология с висока резолюция могат рентабилно и ефективно да бъдат извършвани изключително прецизни инспекции на качеството на повърхностите при различни критични детайли, разкриват от Fraunhofer IPM.

Разликите с конвенционалните методи

Впечатляващите предимства на разработката са демонстрирани чрез инспекция на качеството на един и същи тестови детайл – първо посредством тактилния датчик на координатната машина, а след това чрез безжично интегрирания холографски сензор, който е с големината на метално кенче. При тактилното измерване са отчетени общо 729 стойности за около четири минути. С помощта на дигиталната холография регистрираните измервателни точки надхвърлят 700 милиона и то за половината време.

"Дигиталната многовълнова холография представлява високоефективна технология за бързо и високоточно измерване на повърхностната топография на големи площи. Във Fraunhofer IPM последователно развиваме и усъвършенстваме този оптичен метод през последните години. Сензорите от този тип позволяват високоскоростно измерване на повърхности с точност в субмикрометровия диапазон и намират широко приложение в интегрирани производствени системи, при които може да се постигне 100% контрол на качеството", разказват от института.

Най-новата версия на дигиталния холографски сензор може да инспектира цялата техническа повърхност на обекти с размерите на монета за около една десета от секундата, като генерира до 9 милиона 3D измервателни точки. Безжичният интерфейс на CMM машината позволява бързо и лесно превключване между контактно и холографско измерване с цел осигуряване на максимално точни данни за качеството на повърхностите. Специално разработена система за интелигентно фиксиране на инспектираните детайли с "нулева точка" (zero-point) позволява лесен трансфер между отделните станции в производството, например за последваща финишна обработка на машина с ЦПУ.

Детайлно измерване на критични зони от повърхностите

За разлика от традиционното точково измерване, което се характеризира с доста по-ниска пространствена разделителна способност, холографският метод предоставя детайлен профил на повърхността на изпитвания образец с точност под 1 µm. Работното разстояние на сензора е сравнително голямо – 120 mm, което допълнително разширява възможностите за внедряването му в индустриални измервателни системи, добавят от Fraunhofer IPM.

"Дигиталната холография позволява извършване на измервания и извън фокусната равнина в диапазон от няколко сантиметра. Това създава възможност за използване на оптични сонди или огледални оптични системи, чрез които сензорът може да измерва детайлите от различни ъгли и разстояния благодарение на големия си работен обхват", изтъкват изследователите.

Екипът от Fraunhofer IPM търси индустриални партньори за провеждане на по-нататъшни изпитвания и проучвания относно приложимостта на дигиталното холографско измерване в координатни измервателни машини. Целта е технологията да бъде допълнително развита чрез практически тестове върху прецизни компоненти в различни сектори.

Ключови думи: Fraunhofer IPM   дигитална холография   контактно измерване   тактилни сензори   холографски сензор   координатни измервателни машини   CMM   металообработка   машиностроене  

Област: Машиностроене