optimet

דיוק, קצב, יכולת.

מאת אסף משלוף: כתב אופלי.

בעולם התעשייה הטכנולוגי המגמה כיום היא הכנסת אמצעי מדידה אופטיים כתחלופה לאמצעי מדידה מכאניים (CMM) לצורכי בקרה ואבטחת איכות. היתרונות של הסנסורים האופטיים הם במהירות, אין צורך במגע, יכולת חישה של גיאומטריה מסובכת, האובייקטים אינם מושפעים או ניזוקים מהמדידה וניתן לבצע מדידות תוך כדי תהליך הייצור (In process).

אופטיקל מטרולוג'י (אופטימט - Optimet), חברה המתייחדת בטכנולוגיה אופטית למדידת מרחק ומיפוי תלת מימדי בדיוקים גבוהים של עד תתי מיקרון הוקמה בשנת 1995. אופטימט שהינה חברת בת של אופיר אופטרוניקה, ממוקמת בהר חוצבים שבירושלים. על אף שבשוק קיימות חברות רבות העוסקות בתחום המדידה, אופטימט מתייחדת בדיוק הרב, בקצב המדידה, ביכולת למדידת אובייקטים מתכתיים מבריקים (המהווים עצמים קשים למדידה מדויקת), ביכולת מדידת חורים ובמדידת זוויות עד תוך שמירה על דיוק המדידה.

המוצרים באופטימט מבוססים על טכנולוגיה ייחודית הקרויה Conoscopic Holography המנצלת את תכונות התנהגות האור במערך אופטי בכדי למדוד מרחק. ממציא הטכנולוגיה הוא פרופ' גבריאל סירא, המדען הראשי של אופטימט. הטכנולוגיה, המוגנת במספר רב של פטנטים, היא קו-לינארית (co-linear) כלומר הטלת קרן האור על האובייקט והחזרתו מתבצעת לאורך אותו ציר. עובדה זו מעניקה למוצרי אופטימט יתרונות רבים על פני חברות מתחרות המתבססות על טכנולוגיות אחרות. לדוגמא, טכנולוגיית טריאנגולציה- בה נוצרת זווית בין האלומה המוטלת לאלומה המתקבלת בגלאי ועל בסיס המשולש הנוצר מחושב המרחק. החיסרון של טכנולוגיה זו הוא רגישות להצללה וכתוצאה מכך, חוסר יכולת ודיוק במדידת חורים, חריצים וזוויות חדות. לעומת זאת, בטכנולוגיית הקולינאריות אין רגישות להצללה שכן הקרן החוזרת עוברת ממש דרך אותו ציר שהקרן נשלחה. טכנולוגיה זו מאפשרת לאופטימט יכולות מדידה מובילות בתחום.


לתכונת הקולינאריות יישומים נוספים, לדוגמא, autofocus –כאשר מעבדים עם לייזר אובייקט מתכת בעל גאומטריה מורכבת, יש צורך בהזזת גובה הלייזר לפי גובה המשטח עקב מגבלת תחום העבודה של הלייזר. אודות לתכונת הקולינאריות (המאפשרת שימוש באופטיקה מוליכה פשוטה יחסית) ניתן לשלב את ה-sensor במערכת הלייזר (בעזרת Beam-combiner ) ולמדוד את מרחק הלייזר מהאובייקט ולאפשר מנגנון אוטו-פוקוס למערכת באותו נקודה שבה נעשית עבודת הלייזר. כך גם ניתן למדוד את עומק הקידוח של הלייזר תוך כדי פעולה.
שילוב הsensor- במצלמת טלוויזיה מאפשר מדידה תלת מימדית בנוסף למדידה דו מימדית הנעשית באמצעות מצלמת הטלויזיה ואופטימיזציה של השימוש בשתי צורות מדידה אלו במערכת אחת. הסנסורים למדידת פרופיים ותלת מימד משמשים בנוסף לבקרת איכות גם לתחום ה- Reverse-engineering – העתקת אובייקט וייצורו בעזרת אינפורמציה ממוחשבת לשימושים תעשיתיים (כגון, העתקת אוביקטים בתעשיית הפלסטיק והמתכת), לתחום רפואת השיניים ותחומים אחרים. בתחום רפואת השיניים משמשת האינפורמציה התלת מימדית (הנוצרת מסריקת מודל של הלסת והשיניים) לתכנון וייצור כתרים דנטליים ושימושים נוספים.

מדידת המרחק יכולה להיות נקודתית באובייקט באמצעות סנסור נקודתי (ConoProbe) או לאורך קו שלם (Conoline). כמו כן, ניתן להניע את האובייקט או את הסנסור במערכת ולקבל מיפוי תלת מימדי מלא.
פתרונות המדידה יכולות להיות משני סוגים:
1.off line inspection - בקרת איכות.
2.In process inspection – ביקורת במהלך הייצור.

לאופטימט אלפי סנסורים ומערכות הנמצאים בשימוש בתחומי תעשיה רבים ומגוונים: בתעשיית הרכב (למשל מדידת מידות גלגל ההינע בכדי לבדוק התאמה למפרט), מדידת כלי חיתוך, בדיקת כרטיסים אלקטרוניים, מדידת להבי טורבינה וגם בתחום הרפואי אופטימט מעורבת במדידות דנטליות.

תמונה
אחת הדוגמאות המעניינות היא בדיקת סדקים או פגמים על פני לוחות פלדה במהלך הייצור כאשר הם יוצאים בטמפרטורה של כ cº800 מכור ההיתוך. איכות לוחות הפלדה נבדקים על גבי פס הייצור באמצעות שילוב של מצלמות טלויזיה וסנסורים קווים של אופטימט ותוכנה לבקרה וניתוח התוצאות. הבדיקה במהלך הייצור מאפשרת התייעלות חסכון רב בזמן, אנרגיה, שינוע ואחסון מכיוון שהפגמים מזוהים בזמן שלוחות הפלדה עדיין חמים ומועברים מייד לתהליך תיקון הפגמים בעוד שאחרת, יש צורך בשינוע וקירור, בדיקה וחימום מחדש לצורך תיקון הפגמים.


לאופטימט מספר סוגי סנסורים המודדים וממפים בתלת מימד בצורה מדוייקת ביותר מגוון חומרים ואובייקטים כולל מתכות, גומי, פלסטיק, רכיבים אופטיים, זכוכית, נוזלים (כולל חומרי ציפוי) , סיליקון וחומרים אחרים בקצב מדידה הנע בין 3,000 ל 20,000 מדידות לשניה:

• סנסורים נקודתיים: ConoProbe, NanoConoprobe וה- Smart ConoProbe.
• סנסורים המודדים מרחק לאורך קו: ×”- Conoline וה- Long stand-off conoline (המודד ממרחק של 1200 מ"מ לאורך קו של 300 מ"מ).
• מגוון עדשות שונות לסנסורים, כולל עדשות extended ופריסקופים –למדידה מדויקת במרחקים גדולים.
• פתרון ייחודי למדידת זוויות שליליות (under cuts) המבוסס על פוליגון העשוי ממראות. הקרן של הסנסור מוטלת על polygon ומוטלת על האובייקט הנמדד במספר זוויות כך שניתן למדוד גם זוויות שליליות.
• אינטגרציה של הסנסורים עם מצלמות (בעיקר לתחום ×” machine vision), טלסקופים ופריסקופים.
• מערכות מדידה המשלבות סנסורים, מערכות ×”× ×¢×” ובקרה.
• תוכנות שונות לניתוח תוצאות המדידה.
• פתרונות מדידה על פי דרישה והזמנה ספציפית אודות ליכולות גבוהות ומגוונות in house.

פיתוח המוצרים, הייצור וההרכבה נעשים בארץ, על אף של אופטימט לקוחות בכל רחבי העולם, ביניהם חברות מובילות בתעשיית הרכב באירופה ויפן וחברות מובילות יפן בתחום המטרולוגיה.


מוצרי אופטימט מגיעים לשוק העולמי בדרכים שונות. לאופטימט משרדים בארה"ב וביפן (במסגרת חברת בת של אופיר אופטרוניקה ביפן). ובאירופה ובמזרח הרחוק אופטימט עובדת בצורה ישירה או באמצעות מפיצים.

בעלי המניות העיקריים של אופטימט הם אופיר אופטרוניקה שהינה חברה ציבורית, ואלקסיס, חברה תעשייתית בגרמניה. מגמת העלייה כיום בשוק העולמי ברמת המוצרים ובדרישות האיכות הן מהמוצרים והן מתהליך הייצור מתורגמת מתורגמים להחמרה במפרטים ודרישה לבקרה ומדידות בדיוקים גוברים והולכים. לפיכך הדרישה לאמצעי מדידה וניתוח חכמים ומדוייקים יותר רק תלך ותגדל. כיוון ההתפתחות של אופטימט, המוצרים הקיימים ומוצרים החדשים שאופטימט מפתחת יאפשרו הענות לדרישות בקרה ובקרה בתהליך תוך הגדלת קצבי המדידה ושמירה על דיוק מדידה גבוה.