SISTEME MODERNE DE MASURARE 3D

Masina de masurare in coordonateMasina de scanare 3D

MASURAREA IN COORDONATE

Cu mai bine de 30 de ani în urmă au apărut în peisajul măsurărilor de precizie sistemele de măsurare tridimensională. În multe cazuri măsurarea în plan, respectiv măsurarea individuală a dimensiunilor piesei utilizând instrumente de măsurare clasice (şubler, micrometru, comparator etc.) nu mai este suficientă, făcându-se simţită nevoia de măsurare în spaţiu, în care piesa este analizată şi măsurată într-un sistem de măsurare tridimensional.

Aceste sortimente de piese, oferă o idee asupra mărimii campului de aplicare a tehnicii de măsurare in coordonate

Masina de masurare in coordonate

Mitutoyo CMM - The high quality solutions for your measuring task

Masurarea in coordonate Principiile de baza ale tehnicii de masurare in coordonate

sunt la prima vedere destul de simple. Baza o constituie un aparat in coordonate numit pe scurt MMC (masina demasurare in coordonate) – un dispozitiv de deplasare avand trei axe perpendiculare intre ele.

Sisteme de masurare a deplasarii

pe axe Xp

Yp

ZMYM

XM

Zp

Piesa de măsurat

Sistem de coordonate

asociat piesei

Sistem de coordonate propriu maşinii

Principiul măsurării în coordonate

Avantajele măsurărilor în coordonate sunt multiple, unele piese putând fi măsurate doar cu aceste sisteme.

Dintre avantajele cele mai importante putem aminti:

MMC măsoară dimensiunea, forma si poziţia tuturor elementelor geometrice posibile ceea ce nu poate face nici un alt instrument cunoscut;

sunt reduşi majoritatea timpilor de măsurare la o fracţiune din timpii necesari anterior;

adaptarea flexibilă la schimbarea dimensiunilor piesei; sunt universal utilizabile pentru un mare spectru de piese; sunt mai sigure in procesul de măsurare decât majoritatea

instrumentelor de măsurare; pot înlocui calibrele si aparatele de măsurare cu destinaţie unică.

AVANTAJELE MASURARII IN COORDONATE

Maşinile de măsurare în coordonate

Maşinile de măsurare în coordonate sunt utilizate pentru măsurarea cu precizie (0,5-2,5 m) a dimensiunilor unei piese sau ale majorităţii abaterilor geometrice.

x

y

z

Construcţie cu o coloană

x

y

z

Construcţie cu patru coloane

variante constructive

z

x

y

Construcţie în consolă

x

y

z

Construcţie cu două coloane

COMPONENTELE PRINCIPALE ALE UNEI MASINI DE MASURARE IN COORDONATE

Masa masinii (granit)

Portalul

Ghidajele(axa Y)

Caruciorul(deplasare axa X)(deplasare axa Z)

X

Y

Z

Ghidaje

Lagăr

Lagăre pneumatice ale maşinii de măsurare în coordonate

Palpatorul

DISPOZITIVELE DE MASURARE A LUNGIMILOR

Deplasarea capului de măsură este înregistrată (şi uneori indicată) continuu cu ajutorul sistemelor de măsurare a deplasării de tip interpolator incremental optic

Sistem de măsurare a lungimilor Zeiss Phocosin:

1. Diode de emitere a lumini

2. Optica de iluminare3. Reţea (materializarea

dimensiunilor)4. Suport de retea5. Optica de focalizare in

reţea6. Diode fotosensibile

Rigla optică

Rozeta deplasării pe axa 'X"

Rigla optică de măsurare pe direcţia "X" – MMC Aberlink Axiom

UNIVERSAL MMC

PalpatorulPalpatoarele capului de măsură sunt cilindrice având o sferă din rubin în vârf. Această sferă trebuie să aibă o dimensiune materială, dar pentru măsurare trebuie să se ia în considerare doar cotele centrului sferei.

Cu ajutorul calculatorului se creează o sferă imaginară cu raza 0 cu care se palpează suprafeţele de măsurat

Rezultatul masurarii, obtinut in urma fiecărei palpari, trebuie corectat software, cu diametrul sferei palpatoare.

Principiul constructiv al capului de masurare

Arc de readucere a sistemului în poziţia “cu toate contactele închise”

contact "închis"Palpator

Sfera de rubin

Platou cu trei contacte

Sistemul de palpare al capului de măsurare ZEISS

Capete de masurare

d.

b.

Cu palpare mecanica Video Combinat

Renishaw REVO Coordinate Measuring Machine Scanning Head

Gear inspection using a Coordinate Measuring Machine

Cum masoara softul masinii?Măsurarea unei caracteristici geometrice presupune definirea acesteia, adică dintr-o lista de caracteristici geometrice de bază se selecţionează cea dorită (de exemplu: cerc, linie dreaptă sau cilindru). Pasul următor îl constituie achiziţionarea unui număr de puncte suficient pentru a defini corect caracteristica geometrică selectată, prin palparea directă pe suprafaţă sau prin focalizarea capului video. În momentul în care cele "n" puncte (3-4 pentru cerc, 5 pentru sferă, 8 pentru cilindru etc.) au fost palpate, coordonatele spaţiale ale acestora fiind înregistrate, se comandă construirea caracteristicii pe baza datelor achiziţionate. Astfel software-ul maşinii va trasa "cel mai apropiat cerc" ce trece prin cele "n" puncte palpate sau "cel mai apropiat cilindru" etc.

Abaterea calculată de soft-ul MMC

Profil real

Profil calculat de soft-ul MMC

Puncte achiziţionate

Abaterea de profil măsurată cu un aparat de măsurare a abaterilor geometrice

1

2

3

4Cerc

inscris

Măsurarea circularităţii profilului cu ajutorul MMC

Prelucrarea si afisarea masurarilor

"ecranul unei măsurări", a programului de măsurare ce echipează maşinile de măsurare ale firmei Aberlink.

Imagine culeasa de capul video

Utilizarea bratelor de masurare

Baza suport

Brat articulat

Cap de masurare

Cap de scanare Laser

Utilizări

Programul PowerINSPECT produs de Delcam este leaderul mondial al soft-urilor de

verificare independente de platforma hard, furnizând rapoarte amănunţite de

verificare ceea ce permite o detectare timpurie a erorilor şi corectarea acestora cu

costuri minime. Odată cu trecerea de la folosirea desenelor 2D la modelele CAD, ca

metodă preferată pentru definirea produsului, echipamentele de inspecţie precum

şi procesele aferente au suferit modificări rapide şi radicale. Această schimbare,

cuplată cu creşterea cererii pieţei asupra companiilor de a-şi proba calitatea

produselor lor, a condus la o creştere a cererii de metode de inspecţie care pot fi

utilizate pe întreg lanţul prototip-fabricare-asamblare. Cu aceste tehnici,

orice eroare poate fi identificată timpuriu în procesul de dezvoltare, reuşind astfel,

să fie corectată mult mai rapid şi cu costuri mai mici.

Softuri de măsurare

Soluţii soft CADCAM pentru industrie:   Delcam este unul dintre liderii mondiali în soluţii soft CADCAM avansat, pentru dezvoltarea de produs pentru industria prelucrătoare

PowerShape PowerMill PowerInspect CopyCad ArtCAm

Utilizari ale MMC

Perspectiva si tendinte

Nu exista nici o indoiala asupra faptului ca tehnica de masurare in coordonate va patrunde in viitor in multe domenii ale asigurarii calitatii precum si in cercetare si in stinta. Motivul principal, este combinatia absolut unica dintre universalitate, flexibilitate si acuratete, oferita de catre tehnica de masurare 3D.