Secara konvensional, pengukuran dilakukan secara visual menggunakan perkakas tangan seperti kaliper atau komparator optik dengan akurasi yang terbatas. Mesin ukur dengan sistem pengukuran visi maupun mesin ukur berbasis kordinat menggunakan berbagai metode pengolahan data dimensi untuk membantu meningkatkan produktivitas dan kualitas dengan lebih cepat dan terekam rapi. Dengan kombinasi hardware komputer dan perangkat lunakm baik mesin pengukuran visual dan analisis gambar maupun mesin probe sentuh kordinat, menawarkan sistem pelaporan data ukur yang terintegrasi. Dalam artikel ini kita bahas secara ringkas tentang solusi VISION measuring System yang populer digunakan oleh industri Consumer Electronic dan industri pendukung yang berbasi teknologi injection moulding.
COORDINATE MEASURING SYSTEM APA FUNGSINYA?
Mesin pengukur koordinat (CMM) mengukur tinggi, lebar, dan kedalaman bagian menggunakan teknologi pemrosesan koordinat. Selain itu, mesin tersebut dapat secara otomatis mengukur target, merekam data yang diukur, dan mendapatkan pengukuran Geometric Dimensioning and Tolerancing (GD&T). Mesin pengukur koordinat (CMM) model kontak pasti menggunakan probe sentuh, objek bulat yang digunakan untuk melakukan pengukuran, atau model non-kontak, yang menggunakan metode lain seperti kamera dan laser. Beberapa model yang dirancang untuk industri otomotif bahkan dapat mengukur target yang berukuran lebih dari 10m (30 kaki).
Coordinate Measuring Machine (mesin pengukur kordinat) merupakan perangkat alat pengukur multi fungsi berdasarkan prinsip sentuh yang berkecepatan tinggi. Mesin ukur CMM bisa menghasilkan akurasi dan efisiensi pengukuran yang tinggi berdasarkan kepastian akurasi dari lengan ukur, kerataan bidang pada base dan referensi ukur yang jelas. Pada mesin kordinat CMM ini gerakan pada mekanisme lengan ukur dipastikan bergerak pada rentang sumbu X, Y dan Z. Karena mesin CMM merekam kontak antara probe dengan benda kerja pada rentang kordinat, maka posisi dimensi benda itu kemudian bisa dipastikan. Mesin CMM ada banyak metode artikulasi pergerakan probe sentuhnya.
Mesin CMM mempermudah rutinitas ukur secara manual maupun otomatis antar titik, garis lurus, melengkung, lingkaran, elips, bidang datar, alur, silinder, bola, kerucut, cincin, titik tepi, titik sudut, poligon, kelurusan, kerataan, kebulatan, silindrisitas, profil garis, profil permukaan, tegak lurus, paralelisme, angularitas, koaksialitas, konsentrisitas, simetri, posisi, posisi komposit, runout melingkar dan runout total.Ada mesin CMM dengan mekanisme gantry dengan bantalan bearing bermotor listrik (circulated ball bearing) dan ada pula dengan mekanisme floating dengan menggunakan bantalan udara (air pad bearing) sehingga gerakannya sangat halus.
Secara sederhana cara kerja ukur mesin CMM mirip dengan mesin CNC yang membaca perubahan posisi dari suatu titik origin acuan nol suatu part yang diukur atau terhadap origin mesin itu sendiri. Perubahan posisi tersebut kemudian di rekam dan diproses menjadi data hasil pengukuran menggunakan software yang disertakan dalam CMM. CMM merupakan alat pengukur multi fungsi berkecepatan tinggi yang mengurangi pengaruh interpolasi ukur saat digunakan teknisi operatornya.
Pada prinsipnya, mesin vision measuring software ini menggunakan kamera video dengan teknologi sensor cahaya CCD dengan kombinasi lampu latar, lampu permukaan dan lampu co-axial. Obyek yang diamati terbut diletakkan pada stage yang bisa digerakkan pada sumbu X dan Y, sedangkan kamera bisa mau-mundur untuk mencari fokus sesuai sumbu Z. Umumnya mesin ukur video measuring system ini memiliki toleransi akurasi hingga 5μm per 100 mm.
VISION MEASURING SYSTEM APA FUNGSINYA?
Dalam proses manajemen kualitas dan pengukuran dimensi pada produk yang berukuran kecil maupun jenis material yang bersifat elastik dan memiliki kelenturan, tentu dibutuhkan alat ukur yang cukup cepat agar menentukan nilai toleransi dan akurasi dari dimensi barang yang dibuat tersebut. Suku cadang seperti gasket, cetakan plastik, dan komponen PCB adalah tipikal dari jenis suku cadang yang digunakan sebagian besar produsen sistem pengukuran penglihatan. Sistem pengukuran penglihatan biasanya memiliki akurasi linier +/- 5 mikron pada tahap pengukuran X-Y dan sedikit kurang pada sumbu Z yang lebih dari cukup untuk sebagian besar tugas pengukuran.
Ada banyak sekali istilah untuk mesin Vision atau Video measuring system ini, maupun istilah lain seperti Smartscope, Quickscope, Projection scope, machine vision dan lainannya. Umumnya Vision measuring System cukup lazim digunakan oleh industri yang berhubungan dengan consumer goods. Consumer goods ini tentu saja membutuhkan sifat material dan desain komponen yang diproduksi sangat beragam sekali. Dari komponen karet dan plastik hasil metode injection molding untuk produksi industri elektronik seperti earphone dan kulkas hingga produk kesehatan yang langsung bersentuhan dengan kulit manusia dan jaringan organik manusia seperti produk alat pacu jantung dan alat cukur rambut. Tiap komponen yang dirangkai tentu memiliki toleransi dimensi dan sifat terhadap pengaruh lingkungan yang berbeda.
Mesin vision measuring software ini berfungsi untuk membantu teknisi QC dengan ragam kemapuan persepsi dan kordinasi mata dan tangan untuk mengukur beragam benda kerja dengan hasil toleransi yang relatif berulang. Dalam mesin Vision measuring system yang lebih kompleks dan mahal, ada juga tambahan fitur kemampuan machine learning dalam mengenali pola dan deteksi obyek secara otomasi.
Dipasaran, ada banyak sekali produsen alat ukur visual ini, dari produsen Jepang, Korea, Taiwan, China, Jerman hingga Swiss. Walaupun sudah menggunakan mikroskop dan teknik shadowgraph pada mesin profile projector, seringkali akurasi teknisi QC dalam mengukur dimensi kecil tergantung dengan ketajaman persepi dari visual mata. Tiap teknisi tentu memiliki kemampuan kordinasi mata dan tangan yang berbeda tergantung pada faktor optik lensa dan saraf, yaitu (1) ketajaman gambar retina di dalam mata, (2) kesehatan dan fungsi retina, dan (3) sensitivitas kemampuan interpretasi otak. Umumnya mesin ukur video measuring system ini memiliki toleransi akurasi hingga 2.5μm per 100 mm.
KAPAN MESIN VMM DAN CMM DIGUNAKAN?
Setiap perusahaan di hampir semua industri dapat memperoleh manfaat dari pengukuran presisi yang disediakan oleh mesin pengukur CMM & VMM. Anda dapat menyalin atau mempelajari item atau bagian apa pun, dengan hasil yang cepat karena mesin CMM dan VMM memungkinkan Anda melakukan pengukuran yang sangat akurat dalam beberapa saat. Ketika Anda siap untuk mempelajari atau menyalin objek tertentu, Anda dapat dengan mudah menggunakan pengukuran tersebut untuk membuat replika Anda sendiri untuk studi lebih lanjut, pengujian atau penggunaan lainnya.
PERSAMAAN MESIN VMM DAN CMM APA SAJA?
Tentu saja semua dimensi benda kerja harus memiliki toleransi. Setiap fitur pada setiap bagian yang diproduksi tunduk pada variasi, oleh karena itu, batas variasi yang diizinkan harus ditentukan. Toleransi plus dan minus dapat diterapkan langsung ke dimensi atau diterapkan dari blok toleransi umum atau catatan umum. Kedua mesin VMM dan CMM membutuhkan bantuan komputer untuk mencatat dan mengkalkulasi dimensi dasar, toleransi geometrik diterapkan secara tidak langsung.
Baik mesin VMM dan CMM sama-sama menjamin keakuratan konstruksi dengan rangka dan base yang dibuat sangat kaku (rigid). Salah satu caranya dengan menggunakan batu granit sebagai surface plate atau meja bidang referensi ukur pertama.
Baik mesin CMM maupun VMM bisa digunakan untuk mengukur dua dimensi (2D) dan 2.5D pada bidang ruang yang memiliki panjang, lebar dan tinggi, yang diterjemahkan ke dalam system koordinat kartesian X, Y dan Z. Data koordinat yang terukur oleh CMM maupun VMM dikonversikan menjadi data pengukuran seperti posisi, diameter, jarak, sudut.
Baik mesin VMM dan CMM memungkinkan Anda menangkap, memanipulasi, menganalisis, menyimpan, dan menampilkan gambar secara vektor dan data ukur pada tampilan spreadsheet. Akurasi mesin CMM maupun VMM sebetulnya lebih tergantung pada cara tenisi dalam memposisikan benda kerja dengan bidang ukur yang diterapkan. Dimensi dan Toleransi Geometris (GD&T) merupakan sistem untuk mendefinisikan dan mengomunikasikan toleransi dan hubungan teknik. Ini menggunakan bahasa simbolis pada gambar teknik dan model padat tiga dimensi yang dihasilkan komputer yang secara eksplisit menggambarkan geometri nominal dan variasi yang diizinkan.
CMM dan VMM BEDANYA APA?
CMM merupakan singkatan dari mesin pengukur koordinat, dan VMM adalah singkatan dari mesin pengukur visual. Mesin CMM digunakan untuk mengukur jarak yang tepat antara dua koordinat pada objek 3D. VMM adalah mesin pengukur non-kontak yang menggunakan elemen optik, sensor, dan perangkat lunak untuk melakukan pengukuran presisi. Mesin CMM dan VMM berguna di banyak industri, terutama untuk fungsi manajemen kualitas pad benda kerja yang bervariatif dan aplikasi riset reverse engineering.
Mesin CMM juga memiliki kelemahan, yaitu metode mekanisme sentuh mungkin kurang cocok untuk mengukur dimensi benda kerja yang terbuat dari material yang sifatnya lentur atau elastis seperti; Karet, silikon, sintetik fiber, maupun material organik dan bersifat korosif. Mesin CMM tipe arm misalnya, bisa mengukur benda berdimensi sangat besar dengan referensi brock gauges yang wajib dikalibrasi terlebih dahulu.
Mesin VMM juga memiliki kelemahan, yaitu metode mekanisme tak sentuh mungkin kurang cocok untuk mengukur dimensi benda kerja yang terbuat dari material yang sifatnya keras, simetris atau berkontur 3 dimensi seperti; komponen logam berat seperti besi dan baja, dies dan mould yang berat, Umumnya mesin VMM hanya mampu mengukur benda dengan berat 30 hingga 50Kg tergantuing rigiditasnya. Untuk benda yang lebih berat dan berdimensi lebih besar, anda membutuhkan mesin laser scanner.
Mesin VMM memiliki ketergantungan pada pancaran dan sebaran cahaya dari ruangan kerja, sedangkan mesin CMM tidak perlu memiiki titik referensi cahaya maupun kalibrasi dari lampu pencayahaan. karena mesin VMM mengandalakan grafis dan pengolahan unit pixel, maka dibutuhkan komputer tambahan dengan kemampuan kalkulasi yang lebih baik.
Umumnya mesin VMM harganya lebih murah daripada mesin CMM. Selain itu, perangkat CMM dan VMM dapat digunakan untuk memberikan pengukuran hingga ke detail terkecil. Mesin CMM maupun mesin VMM ditawarkan dalam berbagai ukuran tergantung pada kebutuhan Anda, dan beberapa model juga portabel. CMM reguler memerlukan perawatan dan inspeksi rutin untuk melakukan pengukuran yang sangat akurat secara terus menerus. Khususnya dalam kasus CMM tipe jembatan yang digerakkan secara mekanis dengan bagian geser, perlu secara teratur mengganti bagian yang aus, melumasi, dan membersihkan sistem untuk kinerja yang optimal.
KESIMPULAN
Kami menawarkan berbagai kit probing CMM dan probing VMM serta suku cadang pengganti dan kit ekstensi untuk membantu Anda memaksimalkan peralatan Anda. Jika Anda berminat untuk membeli perlengkapan machine tooling, cutting tool maupun quality tester silahkan hubungi kami melalui email : sales@metalextra.com
Semoga menambah bahan referensi anda! Wassalam!
Sumber:
Tim Kreatif Metalextra.com, Tulisan ini merupakan opini Pribadi di media milik sendiri.
Awalnya dipublikasikan pada30 December 2019 @ 9:49 AM
