Mahr | Vědomosti

Jak oscilace zajišťují kvalitu: Fourierova analýza

Marketingový tým
Fourierova analýza umožňuje včas rozpoznat rizika pro kvalitu a vyhnout se následným chybám, které jsou nákladné.

V moderní výrobě záleží na přesnosti až na submikrometr a požadavky na přesnost a kvalitu jsou extrémně vysoké. I ty nejmenší odchylky mohou ovlivnit funkci, životnost a hlučnost součástí. Aby bylo možné tyto zdroje chyb včas rozpoznat a udržet stabilitu procesů, používají měřicí technici metodu, která má na první pohled více společného s matematikou než s kovem: Fourierovu* analýzu. Umožňuje včas rozpoznat rizika pro kvalitu a vyhnout se následným nákladným závadám.

Fourierova analýza je matematický proces, který rozkládá profil měření na jednotlivé složky vibrací. Moderní měřicí software, jako je MarWin, tuto analýzu vypočítává pomocí speciálního algoritmu známého jako rychlá Fourierova transformace (FFT). Platí pro všechny periodické profily, tj. když jsou první a poslední bod profilu shodné. Fourierova analýza se používá zvláště často u kruhových profilů, protože umožňuje vyvozovat závěry jak o funkčních vlastnostech obrobku, tak o vlivu výroby. Výsledek Fourierovy analýzy se obvykle označuje jako spektrum a zobrazuje se jako sloupcový graf. Na vodorovné ose jsou uvedeny frekvence (počet vlnových hřebenů), na svislé ose amplituda (síla kmitů). To poskytuje jasný obraz o frekvencích obsažených v signálu a jejich charakteristikách. Uživatelům to poskytuje objektivní podklad pro rozhodování s cílem zahájit cílená opatření a účinně odstraňovat odchylky procesu.

Vyhnout se zmetkům - minimalizovat hluk - vyloučit poruchy

Při výrobě přesných dílů může docházet k vibracím, například v důsledku nestabilního upnutí, opotřebení nástroje, poškození ložisek nebo vnějších poruch. Ty vedou k periodickým závadám, jako jsou otřepy nebo pruhy na povrchu obrobku. Když stroje vibrují nebo měřicí systémy zaznamenávají vibrace, zpočátku se jeví jako náhodný šum. Fourierova analýza je však změní ve strukturovaný obraz: ukáže, které frekvence jsou v nich obsaženy a jak jsou výrazné. To umožňuje charakterizovat obrobky a například předvídat chod a kmitání rotujících obrobků. To má význam zejména v technologii měření ve výrobě. Technik totiž nyní může rozpoznat vlivy ve výsledku měření, vyvodit závěry o výrobním procesu a zlepšit jej. Předejde se tak zmetkům, sníží se hlučnost, předejde se poruchám a v konečném důsledku se dlouhodobě sníží náklady.

Větší spolehlivost procesu - méně zmetků - vyšší kvalita výrobků.

Ve výrobním prostředí jsou vibrace nepřítelem přesnosti. I ty nejmenší vibrace, způsobené například chodem strojů, vibracemi nástrojů, okolním hlukem nebo nestabilním upínáním, mohou ovlivnit výrobu obrobků nebo dokonce zfalšovat výsledky měření. To může mít závažné důsledky, zejména u vysoce přesných součástí v automobilovém, leteckém nebo zdravotnickém průmyslu. Zde přichází ke slovu Fourierova analýza, která

  • Rozpoznání periodických chyb: Na povrchu obrobků mohou jinak vést k poruchám při používání.
  • Identifikace zdrojů rušení: Fourierova analýza objektivně a srozumitelně ukazuje, zda je měřicí stanice skutečně bez vibrací. Pomocí ní lze přesně určit, zda měření neovlivňují neočekávané vibrace, například způsobené sousedním strojem nebo závadou v měřicím systému. Tyto rušivé vlivy je pak možné eliminovat.
  • Kontrola senzorů: Senzory samy o sobě mohou také generovat vadné signály. Fourierova analýza takové závady odhaluje, vytváří spolehlivost procesu, a tím i spolehlivé výsledky měření.

Celkově Fourierova analýza umožňuje zákazníkům efektivněji plánovat výrobní procesy, zabezpečit výsledky měření, zlepšit kvalitu výrobků a snížit zmetkovitost.

Fourierova analýza: porozumění frekvencím, zajištění kvality

Fourierova analýza se stala nedílnou součástí moderní technologie měření ve výrobě. Zviditelňuje neviditelné, konkrétně vibrace, které mohou mít zásadní vliv na funkci obrobku. Pro zákazníky to znamená vyšší spolehlivost procesu, méně zmetků a vyšší kvalitu výrobků. Pokud chcete efektivně využívat data FFT, potřebujete správnou kombinaci senzorů, odborných znalostí a softwaru, a přesně to zákazníci od společnosti Mahr dostanou. Mnoho měřicích systémů od specialisty na měřicí techniku nabízí snadno spustitelnou integrovanou funkci FFT v měřicím softwaru MarWin Professional, čímž vytváří cenný základ pro prediktivní a kontrolovatelné zajištění kvality - rozhodující faktor pro ekonomickou efektivitu a konkurenceschopnost.

Mahr nabízí Fourierovu analýzu pro

 

Vaše školení pro získání odborných znalostí

Chcete jít hlouběji? Na stránkách Semináře AUKOM z Mahr Academy vám nabízejí praktické odborné znalosti v oblasti výrobní metrologie a Fourierovy analýzy. Všechna témata a termíny najdete na našich webových stránkách.

*Pojmenována po francouzském matematikovi a fyzikovi Jeanu Baptistovi Josephu Fourierovi (1768-1830), který ji vyvinul.

Info
Nahoru