Ramiona pomiarowe PDF - WSEiZ
Ramiona pomiarowe PDF - WSEiZ
Ramiona pomiarowe PDF - WSEiZ
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
W Y D Z I A Ł Z A R Z Ą D Z A N I A<br />
Prof. Eugeniusz RATAJCZYK<br />
RAMIONA POMIAROWE<br />
Portable CMM’s; Articulated Measuring Arms<br />
1
RAMIONA POMIAROWE<br />
1.Wprowadzenie –istota pomiarów<br />
współrzędnościowych<br />
2.Budowa i działanie ramion pomiarowych<br />
(portable CMMs, articulated measuring arm)<br />
3.Systemy rozszerzające zakres pomiarowy<br />
4.Pomiary skaningowe<br />
5.Pomiary specjalne, np. przewody hydrauliczne<br />
6.Oprogramowania<br />
7.Testy dokładności<br />
2
RAMIONA POMIAROWE<br />
1. Wprowadzenie – istota pomiarów współrzędnościowych<br />
Współrzędnościowa maszyna pomiarowa – CMM (Coordinate Measuring Machine )<br />
3
Geometryczne elementy bazowe<br />
Matematyczna<br />
Element<br />
min. liczba<br />
punktów<br />
Punkt<br />
Prosta<br />
Płaszczyzna<br />
okrąg<br />
kula<br />
elipsa<br />
walec<br />
stoŜek<br />
RAMIONA POMIAROWE<br />
1. Wprowadzenie – istota pomiarów współrzędnościowych<br />
1<br />
2<br />
3<br />
3<br />
4<br />
5<br />
5<br />
6<br />
Pomiarowa min.<br />
liczba punktów<br />
1<br />
3<br />
4<br />
4<br />
6<br />
6<br />
8<br />
12<br />
4<br />
E. Ratajczyk<br />
Współrzędnościowa<br />
technika pomiarowa
1. Wprowadzenie – istota pomiarów współrzędnościowych<br />
Włączenie Przejście przez<br />
punkty referencyjne<br />
wszystkich osi<br />
RAMIONA POMIAROWE<br />
Ramię jako współrzędnościowa maszyna pomiarowa<br />
Akceptacja punktu styku<br />
końcówki i detalu<br />
Odczytanie współ. kątowych z<br />
przetworników obrotowych<br />
Procedury obliczeniowe<br />
Współ. punktu są<br />
transformowane do ukł.<br />
kartezjańskiego (x,y,z)<br />
5
1. Procedura pomiarowa<br />
np. pomiar walca<br />
z<br />
y<br />
x<br />
RAMIONA POMIAROWE<br />
1. Wprowadzenie – istota pomiarów współrzędnościowych<br />
Wynik:<br />
średnica d=23,987mm 2. Procedura obliczeniowa<br />
Walec<br />
6
CimCore / U.S.A<br />
<br />
2. Budowa i działanie ramion pomiarowych<br />
Zett Mess / Germany<br />
www.zettmess.de<br />
Faro / U.S.A<br />
www.faro.com/poland.aspx<br />
RAMIONA POMIAROWE<br />
www.cimcore.com<br />
7
• Romer / France<br />
www.romer.com<br />
www.hexagonmetrology.net<br />
• Metris /Belgia<br />
www.metris.com<br />
RAMIONA POMIAROWE<br />
2. Budowa i działanie ramion pomiarowych<br />
8
2. Budowa i działanie ramion pomiarowych<br />
3<br />
2<br />
1<br />
RAMIONA POMIAROWE<br />
4<br />
5<br />
1 – głowica pomiarowa,<br />
2 – ramiona-tuby (włókna<br />
grafitowe),<br />
3 - ankodery tarczowe<br />
(kątowe)<br />
4 – przeciwaga,<br />
5 – magnetyczne uchwyty<br />
9
2. Budowa i działanie ramion pomiarowych<br />
II.1. Infinite<br />
II.2. Stinger II<br />
II.3. 3000i (SC)<br />
RAMIONA POMIAROWE<br />
10
2. Budowa i działanie ramion pomiarowych<br />
Przeciwwaga ZERO-G –<br />
kompensuje cięŜar ramienia<br />
(obsługa jedną ręką)<br />
Bezprzewodowa komunikacja<br />
(WiFi) – swoboda i mobilność<br />
Akumulator Li – Ion –<br />
niezaleŜność i mobilność<br />
RAMIONA POMIAROWE<br />
INFINITE<br />
11
Głowice <strong>pomiarowe</strong><br />
Adapter TP20<br />
Renishaw<br />
Elektrostykowa<br />
głowica PowerProbe<br />
Końcówka<br />
kalibracyjna d=15 mm<br />
Końcówki z włókna<br />
grafitowo-węglowego<br />
RAMIONA POMIAROWE<br />
2. Budowa i działanie ramion pomiarowych<br />
Końcówka punktowa<br />
d=0 mm<br />
Końcówka do<br />
„pomiarów środka kuli”<br />
Końcówka<br />
zagięta<br />
12
2. Budowa i działanie ramion pomiarowych<br />
INFINITE parametrs<br />
Measuring<br />
range<br />
mm<br />
Przestrzeń Przestrze<br />
Pomiarowa<br />
m 3<br />
Test A<br />
mm<br />
Test B<br />
mm<br />
Test C<br />
mm<br />
1200<br />
0,9<br />
+/- +/<br />
0,004<br />
+/- +/<br />
0,010 0,010<br />
+/- +/<br />
0,015 0,01<br />
1800<br />
RAMIONA POMIAROWE<br />
3<br />
+/- +/<br />
0,008 0,008<br />
+/- +/<br />
0,016 0,01<br />
+/- +/<br />
0,023 0,02<br />
2400<br />
7<br />
+/- +/<br />
0,013 0,01<br />
+/- +/<br />
0,020 0,020<br />
+/- +/<br />
0,029 0,02<br />
2800<br />
12<br />
+/- +/<br />
0,017<br />
+/- +/<br />
0,029 0,02<br />
+/- +/<br />
0,041 0,041<br />
3000<br />
14<br />
+/- +/<br />
0,031 0,03<br />
+/- +/<br />
0,034 0,03<br />
+/- +/<br />
0,050 0,050<br />
Testy wg normy amerykańskiej ASME B89.4.22-2004<br />
3600<br />
24<br />
+/- +/<br />
0,043 0,04<br />
+/- +/<br />
0,050 0,050<br />
+/- +/<br />
0,068 0,068<br />
13
2. Budowa i działanie ramion pomiarowych<br />
Hamulce pneumatyczne<br />
sterowane kontrolerem<br />
radiowym<br />
Zakresy <strong>pomiarowe</strong><br />
od 1,2 do 3,6m<br />
Interface i kontroler<br />
pneumatyki<br />
Mocowanie do<br />
maszyny wspornikowej<br />
RAMIONA POMIAROWE<br />
AMPG-P AMPG<br />
Software<br />
obsługiwany<br />
przez mysz w<br />
nadgarstku<br />
Przeciwwaga<br />
Elektryczne<br />
podnośniki i<br />
rolki jezdne<br />
14
sigma<br />
flex<br />
omega<br />
RAMIONA POMIAROWE<br />
2. Budowa i działanie ramion pomiarowych<br />
<strong>Ramiona</strong> <strong>pomiarowe</strong> Romer<br />
15
2. Budowa i działanie ramion pomiarowych<br />
<strong>Ramiona</strong> <strong>pomiarowe</strong> Romer<br />
1.Omega<br />
2.Sigma<br />
3.Flex<br />
Nieograniczony obrót osi<br />
Własne zasilanie i<br />
komunikacja<br />
bezprzewodowa WIFI<br />
Adapter kompatybilny z<br />
mocowaniem mobilnym i<br />
magnetycznym<br />
RAMIONA POMIAROWE<br />
Zakresy <strong>pomiarowe</strong><br />
od 1,8 do 5,2m<br />
Enkodery kątowe<br />
Specjalny przegub<br />
zwiększający sztywność<br />
Tuby z włókna<br />
węglowego<br />
Obrotowo-wychylny<br />
nadgarstek<br />
Adapter głowicy<br />
skanującej<br />
Automatyczne<br />
rozpoznanie końcówki<br />
16
Gage<br />
i Gage Plus<br />
Quantum<br />
Platinum<br />
Fusion (d.Tytanium)<br />
RAMIONA POMIAROWE<br />
2. Budowa i działanie ramion pomiarowych<br />
<strong>Ramiona</strong> <strong>pomiarowe</strong> FARO<br />
17
Faro Gage & Gage Plus<br />
Zakres pomiarowy: 1200 mm<br />
Automatyczna kompensacja temperatury<br />
Wbudowana przeciwwaga<br />
Głowica sztywna lub przełączająca<br />
KaŜdorazowa kalibracja zmienionej końcówki<br />
Opcja własnego zasilania (bateria litowa)<br />
Gage Software:<br />
• automatyczne tworzenie dokumentacji pomiaru<br />
• obróbka statystyczna<br />
3 opcje zamocowania:<br />
• płyta montaŜowa<br />
2. Budowa i działanie ramion pomiarowych<br />
• mocowanie magnetyczne<br />
• mocowanie próŜniowe<br />
18
RAMIONA POMIAROWE<br />
2. Budowa i działanie ramion pomiarowych<br />
Faro Gage & Gage Plus - dokładności<br />
Specyfikacja wg ISO 10360 (z 1995 r.)<br />
błąd wskazania dla pomiaru wymiaru E<br />
błąd systemu głowicy <strong>pomiarowe</strong>j R<br />
19
2. Budowa i działanie ramion pomiarowych<br />
Przykłady zastosowań Faro Gage w przemyśle<br />
Pomiary elementów obrotowych<br />
Pomiary otworów bezpośrednio na<br />
wiertarce<br />
20
Przykłady zastosowań Faro Gage w przemyśle<br />
Pomiary odlewów<br />
RAMIONA POMIAROWE<br />
2. Budowa i działanie ramion pomiarowych<br />
Pomiary rur<br />
21
2. Budowa i działanie ramion pomiarowych<br />
QUANTUM<br />
22
RAMIONA POMIAROWE<br />
2. Budowa i działanie ramion pomiarowych<br />
QUANTUM<br />
wg ASME B89.4.22-2004<br />
B89.4.22 2004<br />
wg ASME B89.4.22-2004<br />
B89.4.22 2004<br />
23
2. Budowa i działanie ramion pomiarowych<br />
PLATINUM<br />
RAMIONA POMIAROWE<br />
24
RAMIONA POMIAROWE<br />
2. Budowa i działanie ramion pomiarowych<br />
PLATINUM<br />
wg ASME B89.4.22-2004<br />
B89.4.22 2004<br />
25
2. Budowa i działanie ramion pomiarowych<br />
FUSION<br />
RAMIONA POMIAROWE<br />
26
2. Budowa i działanie ramion pomiarowych<br />
FUSION<br />
RAMIONA POMIAROWE<br />
wg ASME B89.4.22-2004<br />
B89.4.22 2004<br />
wg ASME B89.4.22-2004<br />
B89.4.22 2004<br />
27
2. Budowa i działanie ramion pomiarowych<br />
Automatyczna kompensacja<br />
temperatury – wbudowane czujniki<br />
RAMIONA POMIAROWE<br />
Dopuszczalny zakres temperatury<br />
10 o – 40 o C<br />
Gradient temperatury 3 o C/5min<br />
Wilgotność 95%<br />
System połączenia bezprzewodowego<br />
Bluetooth do 10m 1Mbit/s<br />
28
Faro<br />
Sensor | TP20 | Końcówka<br />
sztywna<br />
Pomiar pojedynczego punktu x x x<br />
MoŜliwość róŜnych końcówek x x<br />
Brak punktów pomiarowych x x<br />
Elastyczne powierzchnie x x<br />
Dioda sygnalizująca pomiar x<br />
Skaning x x<br />
RAMIONA POMIAROWE<br />
2. Budowa i działanie ramion pomiarowych<br />
WyposaŜenie - stykowe głowice <strong>pomiarowe</strong><br />
Przycisk wyzwalacza x<br />
Głowica pomiarowa<br />
FARO SENSOR<br />
Głowica pomiarowa TP20<br />
29
2. Budowa i działanie ramion pomiarowych<br />
30
2. Budowa i działanie ramion pomiarowych<br />
31
2. Budowa i działanie ramion pomiarowych<br />
Nowe modele: MCA 1800 M6<br />
MCA 1800 M6<br />
RAMIONA POMIAROWE<br />
Test A Test B Test C<br />
MCA 1800 M6 dokładność wg testu C ±0,028mm<br />
MCA 1800 M6 dokładność wg testu C ±0,056mm<br />
32
1.<br />
2.<br />
VPS<br />
3. Faro Laser<br />
Tracker<br />
RAMIONA POMIAROWE<br />
33
System pomiarowy GridLOK<br />
•Siatka ze stoŜków<br />
osadzonych w podłoŜu betonowym lub stalowym<br />
•Certyfikat rozmieszczenia stoŜków<br />
•Dokładność zaleŜna od<br />
dokładności rozmieszczenia<br />
stoŜków<br />
•Standardowe przestrzeń<br />
pomiarowa 4x6m<br />
•Maksymalna 60x60m<br />
3.Systemy rozszerzające zakres pomiarowy<br />
34
System pomiarowy GridLOK<br />
pomiary karoserii<br />
3.Systemy rozszerzające zakres pomiarowy<br />
przestawienie ramienia do kolejnej pozycji<br />
określenie nowej pozycji przez zetknięcie<br />
końcówki z trzema dowolnymi stoŜkami<br />
dalsze pomiary detalu karoserii<br />
35
System VPS<br />
1. Zdefiniowanie<br />
pozycji ramienia<br />
3.<br />
Przesunięcie i<br />
zdefiniowanie<br />
nowej pozycji<br />
ramienia<br />
3.Systemy rozszerzające zakres pomiarowy<br />
2. Pomiar<br />
4. Pomiar w nowej pozycji<br />
36
3.Systemy rozszerzające zakres pomiarowy<br />
Faro Laser Tracker - TrackArm<br />
Kombinacja dowolnego ramienia Platinum i Laser Tracker’a tworzą<br />
system pomiarowy, w którym moŜna przenosić ramię bez konieczności<br />
pomiaru punktów referencyjnych<br />
37
Faro Laser Tracker - specyfikacja<br />
Zakres pracy<br />
• zakres obrotów w poziomie: +-270 o<br />
• zakres obrotów w pionie: +70 do –50 o<br />
• max. zakres: średnica 70 m<br />
Dokładność określenia punktu<br />
• 0.027 mm (do 2 m) - 0.129 mm (do 35 m)<br />
Dokładności kątowa<br />
• rozdzielczość: 0.02’’<br />
3.Systemy rozszerzające zakres pomiarowy<br />
• powtarzalność: 2µm + 2µm/m<br />
• dokładność: 18µm + 3µm/m<br />
Dokładności pomiaru długości<br />
• rozdzielczość: 0.5µm<br />
• powtarzalność: 7µm + 1µm/m<br />
• dokładność: 20µm + 1.1µm/m<br />
38
RAMIONA POMIAROWE<br />
4. Pomiary skaningowe<br />
39
Series 3000i SC<br />
Model stworzony specjalnie do pomiarów<br />
skanningowych<br />
Mniejsze dokładności wobec modelu 3000i<br />
Pozostałe cechy jak w modelu 3000i<br />
3000i SC + głowica skanująca<br />
firmy Perceptron<br />
4. Pomiary skaningowe<br />
40
Głowica laserowa Perceptron<br />
wymiary: 105 x 52 x90 mm<br />
rejestracja danych: 768 pkt/linię<br />
prędkość skanowania: 30 linii/sek, 23040 pkt/sek.<br />
waga: 340 g<br />
laser: 670 nm, klasa IIm<br />
pole widzenia:<br />
• Z=104 mm<br />
• Y=(32)(44)(71) mm<br />
rozdzielczość: 5µ, 2s, test na kuli<br />
powtarzalność: 12µ, 2s<br />
dokładność: 30µ, 2s<br />
4. Pomiary skaningowe<br />
32<br />
44<br />
71<br />
104<br />
41
Measuring<br />
range<br />
mm<br />
Test B<br />
mm<br />
Test C<br />
mm<br />
1200 mm<br />
±0,016 0,016<br />
±0,023 0,023<br />
4. Pomiary skaningowe<br />
Ramię Series 3000i SC – parametry<br />
Pomiary skaningowe przy uŜyciu głowicy Perceptron<br />
1800mm<br />
±0,024 0,024<br />
±0,035 0,035<br />
2400mm<br />
±0,028 0,028<br />
±0,04 0,04<br />
2800mm<br />
±0,045 0,045<br />
±0,064 ,064<br />
3000<br />
mm<br />
±0,05 0,05<br />
±0,07 0,07<br />
3600<br />
mm<br />
±0,07 0,07<br />
±0,1 0,1<br />
Wg testu C ±0,016 0,016 Pomiar głowicą stykową<br />
±0,075 0,075<br />
42
Głowica laserowa G-Scan RX2<br />
działa na zasadzie triangulacji<br />
4. Pomiary skaningowe<br />
opatentowana nieograniczona 7 oś obrotowa<br />
kompatybilna ze wszystkimi ramionami Romer<br />
wizualizacja zebranej chmury punktów w czasie<br />
rzeczywistym<br />
ustawiane parametry (jasność, intensywność)<br />
w zaleŜności od powierzchni skanowanej<br />
43
Głowica laserowa G-Scan RX2<br />
wymiary: 135 x 145 x 55 [mm]<br />
waga: 650 g<br />
4. Pomiary skaningowe<br />
prędkość skanningu: 540 pkt/linia x 30 linii/s = 16200 pkt/s<br />
dokładność na ramieniu 2522: 40 µm<br />
rozdzielczość w osi Z głowicy: 40 µm<br />
44
Faro ScanArm<br />
4. Pomiary skaningowe<br />
45
FARO Laser ScanArm V2<br />
4. Pomiary skaningowe<br />
Laser 0,66µm<br />
7 oś<br />
46
Faro ScanArm<br />
Specyfikacja głowicy skanującej<br />
• częstotliwość: 30 linii/sek x 640 pkt/linia = 19200 pkt/sek<br />
• dokładność 2σ: 50µm<br />
• zakres pomiarowy: 89 – 184 mm<br />
• wymiary: 105 x 44 x 124 mm<br />
• waga: 0.53 kg<br />
4. Pomiary skaningowe<br />
Wzmocniona<br />
obudowa<br />
Uchwyt<br />
Głowica laserowa<br />
i stykowa<br />
Mocowanie<br />
głowicy<br />
laserowej bez<br />
kalibracji<br />
47
Faro ScanArm<br />
4. Pomiary skaningowe<br />
FARO Laser ScanArm V2<br />
FARO Laser ScanArm V3 nowość<br />
wg ASME B89.4.22-2004<br />
B89.4.22 2004<br />
48
Metris<br />
4. Pomiary skaningowe<br />
Model Maker C<br />
Max Linii/s<br />
punktów/linie<br />
49
Metris<br />
4. Pomiary skaningowe<br />
Model Maker D<br />
Max Linii/s<br />
p/linie<br />
50
4. Pomiary skaningowe<br />
Ramię <strong>pomiarowe</strong> – jako robot skanujący<br />
51
4. Pomiary skaningowe<br />
Ramię <strong>pomiarowe</strong> – jako robot skanujący<br />
Robot CMM Arm<br />
Skaner laserowy model Maker MMD<br />
52
4. Pomiary skaningowe<br />
Ramię <strong>pomiarowe</strong> – jako robot skanujący<br />
Oprogramowanie<br />
CAMIO<br />
53
5.Pomiary specjalne<br />
Pomiary rur<br />
- przewody hydrauliczne, pneumatyczne, itp.<br />
Pomiary wewnątrz wielkogabarytowych obiektów<br />
54
Stanowisko do kontroli rur<br />
Typowa konfiguracja stanowiska:<br />
• Ramię <strong>pomiarowe</strong> Stinger II<br />
• Stół pomiarowy<br />
•Komputer stacjonarny z osprzętem<br />
• Oprogramowanie Supravision lub DOCS<br />
• Podstawa kolumnowa<br />
5.Pomiary specjalne<br />
• Wykalibrowany wzorzec długości<br />
• Uchwyt do mocowania rur<br />
• Końcówki <strong>pomiarowe</strong> (widełki):<br />
6mm, 25mm, 75mm, 100mm, 150mm<br />
55
Końcówki (widełki) do pomiaru rur<br />
25 mm<br />
150 mm<br />
100 mm<br />
5.Pomiary specjalne<br />
detektory<br />
wiązek<br />
emitery<br />
wiązek<br />
KaŜde przerwanie wiązki to sygnał pomiarowy –<br />
jednokrotne objęcie rury w danym przekroju<br />
daje 8 punktów pomiarowych<br />
56
Oprogramowanie DOCS 2.0 do pomiaru rur<br />
natychmiastowa informacja o długościach,<br />
kątach zagięcia i danych korekcyjnych danej<br />
rury (LRA) dla giętarki<br />
pomiar rur i elementów geometrycznych w<br />
jednym oprogramowaniu<br />
zgrupowanie wielu rur w obrębie jednego<br />
planu <strong>pomiarowe</strong>go<br />
kontrola rur końcówkami bez- i dotykowymi<br />
import geometrii rury (LRA lub XYZ)<br />
bezpośrednio z pliku CAD<br />
opcja rozbicia rury na składowe walce,<br />
punkty przecięcia i płaszczyzny czołowe<br />
tworzenie raportu<br />
5.Pomiary specjalne<br />
57
AMPG-P AMPG<br />
5.Pomiary specjalne<br />
stanowisko do pomiaru rur<br />
Granitowy stół pomiarowy<br />
Oprogramowanie FUTUREX TUBE<br />
(przesyłanie danych bezpośrednio do<br />
giętarki)<br />
Zestaw specjalnych końcówek<br />
58
Stanowisko pomiaru rur<br />
- program G-Tube<br />
wymagany Windows NT, 2000, XP<br />
5.Pomiary specjalne<br />
wyniki w postaci danych XYZ oraz LRA (długość,<br />
obrót, kąt)<br />
dla rur zdeformowanych moŜliwa opcja pomiaru z<br />
podwójną precyzją<br />
podaje giętarce siłę gięcia i opis przedłuŜenia rury<br />
59
5.Pomiary specjalne<br />
Pomiary wewnątrz obiektów<br />
Przemysł meblarski<br />
Przemysł samochodowy<br />
Przemysł maszynowy<br />
60
1.<br />
2.<br />
3.<br />
6. Oprogramowania<br />
FUTUREX 02<br />
Faro CAM2<br />
RAMIONA POMIAROWE<br />
4. CMM Manager<br />
61
6. Oprogramowania<br />
Oprogramowanie PowerINSPECT 4.0<br />
do ramion CIMCORE i ROMER<br />
kompletny pakiet do kontroli detali z uŜyciem standardowej<br />
CMM lub ramienia <strong>pomiarowe</strong>go<br />
pomiar pełnego zakresu geometrii z plikiem CAD lub bez niego<br />
moŜliwość porównania zgodności zmierzonych punktów z<br />
punktami wybranymi z rysunku CAD<br />
automatyczne generowanie pełnego raportu <strong>pomiarowe</strong>go<br />
import z formatów: AutoCAD, CATIA, CATIA 5, CADDS,<br />
CIMATRON, DGK, IDEAS, IGES, PARASOLID, PART, PRO<br />
ENGINEER, RHINO, SOLIDEDGE, SET, UNISURF, VDA, VDAFS,<br />
STEP, UNIGRAPHICS, SOLIDWORKS oraz STL.<br />
62
6. Oprogramowania<br />
Oprogramowanie PowerINSPECT 4.0 – widok<br />
63
Układy<br />
współrzędnych<br />
Grupa Kontroli<br />
Powierzchni<br />
Grupa<br />
geometryczna<br />
Najlepsze<br />
dopasowanie<br />
Grupa przekroje<br />
Komentarz<br />
Grupa Chmura<br />
punktów<br />
Zmiana<br />
końcówki<br />
6. Oprogramowania<br />
Oprogramowanie PowerINSPECT 4.0– 4.0 paski zadań<br />
Dopasowanie<br />
rozmiarów widoku<br />
Rodzaj zoomu<br />
Obrót widoku<br />
Rodzaj widoku<br />
Tryb cieniowania<br />
Podświetlenie<br />
powierzchni<br />
widocznych od tyłu<br />
Rodzaj wyświetlania<br />
punktów kontroli pow.<br />
Okno filtru punktów<br />
kontroli powierzchni<br />
Wyświetlenie punktów<br />
dynamicznych<br />
Wybór powierzchni<br />
Edycja elem. geometrycznego<br />
na pliku CAD<br />
Tryb pomiaru<br />
Poszukiwacz geometrii<br />
Edycja Chmury punktów<br />
Przełączenie na pasek CMM<br />
64
6. Oprogramowania<br />
PowerINSPECT 4.0 Grupa geometryczna<br />
płaszczyzny<br />
linie<br />
punkty<br />
okręgi i bryły 3D<br />
wymiary liniowe i kątowe<br />
funkcje dodatkowe<br />
bazy<br />
scanning<br />
multipomiar<br />
zbieranie pojedynczych punktów<br />
odchyłki kształtu i połoŜenia<br />
65
6. Oprogramowania<br />
PowerINSPECT 4.0 Kontrola w przekrojach - wizualizacja<br />
66
6. Oprogramowania<br />
PowerINSPECT 4.0 Protokół pomiarowy – część I<br />
67
PowerINSPECT 4.0<br />
Protokół<br />
pomiarów<br />
– część II<br />
6. Oprogramowania<br />
68
AMPG-P<br />
AMPG<br />
Menu<br />
główne<br />
Współ.kulki<br />
<strong>pomiarowe</strong>j<br />
Dane<br />
nominalne i<br />
rzeczywiste<br />
punktu<br />
Tolerancje i<br />
odchyłki<br />
6. Oprogramowania<br />
oprogramowanie FUTUREX 02<br />
Konstrukcja<br />
elemntów<br />
Definiowanie<br />
elementów<br />
Elem.do<br />
pomiaru<br />
69
Oprogramowanie G-Pad<br />
oblicza elementy geometryczne: punkt, linia,<br />
kula, stoŜek, itd.<br />
oparty o normy ISO 1101<br />
raport w postaci Excel<br />
moŜliwość tworzenia makr<br />
obsługa przez mysz w nadgarstku<br />
6. Oprogramowania<br />
70
6. Oprogramowania<br />
Oprogramowania działające z ramionami FARO<br />
PC-DMIS – Wilcox & Asociates<br />
CALYPSO – C.Zeiss<br />
Geo PAK – Mitutoyo<br />
FARO GAGE<br />
CAM 2<br />
71
Oprogramowanie Faro CAM2<br />
CAM2 Automotiv<br />
• stworzony na potrzeby przemysłu motoryzacyjnego<br />
• operuje nawet na ponad 100MB plikach CAD<br />
CAM2 Measure<br />
• pomiary dowolnej geometrii (bryły i powierzchnie)<br />
• porównywanie wyników z plikiem CAD<br />
CAM2 SPC Graph<br />
• graficzna dokumentacja pomiaru<br />
• zestawienia statystyczne wyników pomiarów<br />
CAM2 SPC Process<br />
• obróbka statystyczna danych<br />
6. Oprogramowania<br />
72
6. Oprogramowania<br />
Faro GAGE & GAGE PLUS<br />
73
1. CMM Manager<br />
(był Power Inspect)<br />
2. KUBE Inspection<br />
6. Oprogramowania<br />
lub FOCUS Inspection<br />
- do ramion skanujących<br />
3. CAMIO do robota skanującego<br />
74
7.Testy dokładności<br />
Metody wyznaczania dokładności ramion pomiarowych<br />
wg ASME B89.4.22-2004<br />
B89.4.22 2004 – Methods for performance evaluation<br />
of articulated arm coordinate measuring machines<br />
Test A Test na kuli (Effective Diameter Test)<br />
Test B Test pojedynczego punktu (Single-Point<br />
Articulation Performance Test) - powtarzalność<br />
punktu<br />
Test C Test przestrzenny (Volumetric Performance Test)<br />
75
7.Testy dokładności<br />
Test A Test na kuli (Effective Diameter Test)<br />
Na podstawie 9 punktów rozmieszczonych na kuli<br />
wzorcowej<br />
- wyznaczenie środka kuli i średnicy,<br />
względem której są wyznaczane odchyłki,<br />
- maksymalna odchyłka ∆ max wyznaczona z trzech serii<br />
pomiarowych<br />
∆ max = D zm – D kw<br />
gdzie:<br />
D zm – wartość zmierzonej średnicy kuli wzorcowej,<br />
D kw – wartości średnicy kuli wzorcowej wg<br />
świadectwa<br />
Kula wzorcowa o średnicy<br />
25.4 mm (CimCore)<br />
76
7.Testy dokładności<br />
Test B Test pojedynczego punktu (Single-Point<br />
Articulation Performance Test) - powtarzalność punktu<br />
Test powtarzalności punktu – badanie rozrzutu współrzędnych punktu w<br />
przestrzeni (10 pomiarów)<br />
Przeprowadzany na elemencie stoŜkowym przy najeździe pod róŜnymi kątami z<br />
uwzględnieniem maksymalnego wyprostowania ramion<br />
Przykłady elementów stoŜkowych<br />
Element stoŜkowy z<br />
magnetycznym<br />
mocowaniem do płyty<br />
<strong>pomiarowe</strong>j<br />
77
Test B Test pojedynczego punktu (Single-Point<br />
Articulation Performance Test) - powtarzalność punktu<br />
Parametry oceny:<br />
- maksymalna odchyłka połoŜenia δ max<br />
(maksymalna wartość spośród 10 odchyłek policzonych ze wzoru dla danego<br />
pomiaru)<br />
gdzie:<br />
δ<br />
=<br />
i<br />
7.Testy dokładności<br />
( ) ( ) ( ) 2<br />
2<br />
2<br />
X − X + Y − Y + Z − Z<br />
i<br />
X i ,Y i ,Z i – współrzędne punktu zmierzonego,<br />
X a ,Y a ,Z a – uśrednione współrzędne punktu.<br />
-podwójna wartość odchylenia standardowego<br />
a<br />
2s<br />
= 2∗<br />
i<br />
a<br />
2<br />
∑σ<br />
i<br />
( n −1)<br />
i<br />
a<br />
78
7.Testy dokładności<br />
Test C Test przestrzenny (Volumetric Performance Test)<br />
Pomiar dwóch atestowanych odległości wzorca w 20 określonych połoŜeniach<br />
w przestrzeni <strong>pomiarowe</strong>j ramienia obejmujące ustawienia:<br />
4 pionowe,<br />
6 poziomych,<br />
10 pod kątem 45 o<br />
Schemat rozstawień wzorca (widok z góry):<br />
1,2,3,7,9,18 – poziome połoŜenia wzorca;<br />
5,6,19,20 -pionowe połoŜenia wzorca;<br />
4,8,10,11,12,13,14,15,16,17 - połoŜenia pod kątem 45 o<br />
79
7.Testy dokładności<br />
Test C Test przestrzenny (Volumetric Performance Test)<br />
Parametry:<br />
1) D maxi - maksymalna odchyłka ze zbioru |D i |<br />
2) Rozstęp D i = D imax -D imin<br />
3) podwójna wartość odchyłki RMS, policzona ze wzoru:<br />
∑<br />
2RMS<br />
= 2 2Di<br />
gdzie: n – liczba pomiarów (n=20)<br />
D i =L i - L rzec<br />
L i – wartość długości wzorca z 20 wartości,<br />
L rzec – długość wzorca uwzględniająca wpływ temperatury<br />
L rzecz = L nom + [1+α(T w-20 o C)]<br />
gdzie: L nom – długość wzorca w temperaturze 20 o C,<br />
α – współczynnik rozszerzalności wzorca<br />
T w – temperatura wzorca podczas pomiaru<br />
2<br />
n<br />
80
Porównanie dokładności<br />
Na przykład ramion o zakresie 2,4m<br />
7.Testy dokładności<br />
Dokładność wg testu przestrzennego (C) dla ramion o zakresie 2,4m<br />
Lp<br />
.<br />
1.<br />
2.<br />
3.<br />
4.<br />
5.<br />
6.<br />
7.<br />
8.<br />
9.<br />
10.<br />
11.<br />
Nazwa ramienia<br />
Quantum FARO<br />
Platinum FARO<br />
Fusion FARO<br />
Infinite CimCore<br />
Series3000i SC<br />
Stinger II<br />
AMPG-P Zett Mess<br />
Sigma Romer *)<br />
Flex Romer *)<br />
Omega R-Scan *)<br />
MCA M6 Metris<br />
Pomiar<br />
punktowy<br />
±25µm<br />
±36µm<br />
±61µm<br />
±29µm<br />
±32µm<br />
±70µm<br />
±38µm<br />
±34µm<br />
±41µm<br />
----<br />
±40µm<br />
±70µm, ±55µm dla V3<br />
±80µm, ±65µm dla V3<br />
±101µm, ±86µm dla V3<br />
----<br />
±110µm (±40µm) ?<br />
±120µm<br />
----<br />
----<br />
----<br />
Pomiar skaningowy<br />
(laserowy)<br />
±68µm<br />
81
Znalezienie relacji między wymaganiami normy ISO 10360-2 a ASME B89.4.22<br />
Czy da się porównać wymagania obu norm ?<br />
Rodzaj testu<br />
Test A<br />
test na kuli<br />
Test B<br />
rozrzut<br />
punktu<br />
Test C<br />
przestrzenny<br />
7.Testy dokładności<br />
wg ASME<br />
9 punktów na kuli<br />
wzorcowej<br />
10 odchyłek<br />
powtarzalności na<br />
stoŜku wzorcowym<br />
Pomiar wzorca długości<br />
(dwa wymiary)<br />
20 połoŜeń wzorca:<br />
4 pionowe,<br />
6 poziomych,<br />
10 pod kątem 45 o<br />
wg ISO 10360<br />
MPE P 25 punktów na<br />
kuli wzorcowej<br />
Nie ma w normie ISO<br />
MPE E<br />
Pomiar wzorca długości<br />
– 5 wymiarów,<br />
w 7 róŜnych połoŜeniach<br />
RóŜnice<br />
Praktycznie nie<br />
ma róŜnic<br />
?<br />
82
7.Testy dokładności<br />
Jak to czyni FARO w przypadku ramion Gage i Gage Plus – wg ISO<br />
83
7.Testy dokładności<br />
Porównanie z CMM o podobnym zakresie pomiarowym<br />
dla L=1200mm<br />
Np ECLIPSE (C.Zeiss) MPE E = 4,2+L/300 = 8,2µm<br />
Ramię INFINITE (CimCore) 15 µm<br />
Ramię Gage Plus (Faro) 14,6 µm<br />
dla L= 2,4mm<br />
Np CMM Athena (C.Zeiss) model 25-3-10 EMP E = 33µm<br />
Ramię STINGER II (CimCore) 70µm<br />
Ramię Quantum (Faro) 25µm<br />
• Mniejsza dokładność w stosunku do maszyn pomiarowych (CMM) o 40% do 120%<br />
( wg testu C i MPE E )<br />
• Przewaga ramion nad CMM:<br />
- przenośny charakter,<br />
- zastosowanie bezpośrednio w produkcji,<br />
- pomiary wewnątrz wielkogabarytowych obiektów<br />
84
Badania eksperymentalne dokładności<br />
Wyniki badań eksperymentalnych dokładności ramienia STINGER II firmy CimCore<br />
o zakresie pomiarowym 1,8m<br />
Wyniki testu A – na kuli wzorcowej (3 serie <strong>pomiarowe</strong> po 9 pomiarów w kaŜdej serii)<br />
Średnica kuli wzorcowej 24,9882mm<br />
∆ 1 = 0,0037 mm<br />
∆ 2 = 0,0060 mm<br />
∆ 3 = 0,0130 mm<br />
Maksymalna odchyłka ∆ max = 0,013mm<br />
Wartość dopuszczalna (katalogowa) 0,015mm<br />
87
Badania eksperymentalne dokładności<br />
Wyniki badań eksperymentalnych dokładności ramienia STINGER II firmy CimCore<br />
o zakresie pomiarowym 1,8m<br />
Wyniki testu B (3 serie <strong>pomiarowe</strong> po dziesięć pomiarów stoŜka wewnętrznego)<br />
dla 0%-20% zakresu <strong>pomiarowe</strong>go ramienia<br />
δ max = 0,081mm<br />
2s = 0,171mm<br />
dla 20 -80% zakresu <strong>pomiarowe</strong>go<br />
δ max = 0,081mm<br />
2s = 0,149mm<br />
dla 80-100% zakresu <strong>pomiarowe</strong>go<br />
δ max = 0,081mm<br />
2s = 0,192mm<br />
Dopuszczalna odchyłka wg danych katalogowych wynosi 2s dop ±0,040mm<br />
88
Badania eksperymentalne dokładności<br />
Wyniki badań eksperymentalnych dokładności ramienia STINGER II firmy<br />
CimCore o zakresie pomiarowym 1,8m<br />
Wyniki testu C z 20 połoŜeń wzorca liniowego<br />
Przykład poziomego–ukośnego<br />
ułoŜenia wzorca<br />
Z 6 połoŜeń poziomych wzorca<br />
-odchyłka maksymalna D max = 0,169mm,<br />
-rozstęp (D max-D min) = 0,144mm,<br />
-2RMS = 0,2257mm<br />
Z 4 ustawień pionowych wzorca<br />
-odchyłka maksymalna Dmax = 0,147mm,<br />
-rozstęp (Dmax-Dmin) = 0,047mm,<br />
-2RMS = 0,255mm<br />
Z 10 ustawień wzorca pod kątem 30 o<br />
-odchyłka maksymalna Dmax = 0,155mm,<br />
-rozstęp (Dmax-Dmin) = 0,131mm,<br />
-2RMS = 0,232mm<br />
89
Badania eksperymentalne dokładności<br />
Wyniki badań eksperymentalnych dokładności ramienia STINGER II firmy<br />
CimCore o zakresie pomiarowym 1,8m<br />
Wyniki testu C z 20 połoŜeń wzorca liniowego<br />
Obejmujące wszystkie wyniki<br />
-odchyłka maksymalna Dmax = 0,169mm,<br />
-rozstęp (Dmax-Dmin) = 0,144mm,<br />
-2RMS = 0,2356mm<br />
Wartość dopuszczalna odchyłki max ±0,055mm<br />
D max > D max dop<br />
0,169 > 0,055<br />
Pionowe usytuowanie wzorca<br />
90
Badania eksperymentalne dokładności<br />
Wyniki badań eksperymentalnych dokładności ramienia STINGER II firmy CimCore o<br />
zakresie pomiarowym 1,8m<br />
Dmax > Dmax dop<br />
0,169 > 0,055<br />
Wnioski<br />
1. Wpływ sposobu zamocowania wzorca<br />
2. Wpływ doświadczenia operatora<br />
3. Wpływ czynników zewnętrznych<br />
4. Znalezienie relacji między wymaganiami normy ISO 10360-2 a ASME B89.4.22<br />
- czy da się porównać wymagania obu norm ?<br />
Test A MPE P<br />
Test B ?<br />
Test C MPE E<br />
91