يرحب بك Top 3D Shop! نتحدث اليوم عن تقنيات المسح الميكانيكي والبصري في ثلاثة أبعاد. نقدم لك مبادئ التشغيل ومجالات تطبيق CMM - تنسيق آلات القياس. نقارن المعدات المختلفة. تعلم المزيد من المقال.
المقدمة
المصدر: aberlink.com
آلات قياس الإحداثيات (CMMs) هي أدوات لقياسات اتصال دقيقة للكائنات. تعمل الأجهزة باستخدام مستشعرات خاصة (مجسات) تحدد موضع النقاط على سطح الأشياء.
يمكن التحكم في حركة رأس القياس بواسطة كمبيوتر أو مشغل. تحدد آلة قياس الإحداثيات موضع المستشعر عن طريق تغيير موضعه ، مقارنة بالموضع الأصلي على طول محاور XYZ. للعمل في المناطق التي يصعب الوصول إليها ، يغير CMM زاوية المستشعر أثناء تحركه.
المصدر: starrapid.com
الجدول الزمني لإنشاء CMM
خمسينيات القرن العشرين. قدمت شركة Scottish Ferranti للعالم أول نموذج أولي لآلة قياس ذات محورين. تم تصميم الجهاز لمواجهة تحديات الصناعة العسكرية.
الستينيات من القرن العشرين. تقوم الشركة الإيطالية DEA بإنشاء 3 محاور CMM.
السبعينيات من القرن العشرين. ظهور الأجهزة التي يتحكم فيها الكمبيوتر.
ثمانينيات القرن العشرين. تقوم شركة Browne & Sharpe بتطوير أول مركبة تجارية يتم التحكم فيها رقميًا.
أصبح رواد الصناعة Browne & Sharpe و DEA الآن جزءًا من شركة Hexagon AB السويدية القابضة .
القياسات الميكانيكية
CMMs اليدوية
المصدر: directindustry.com
كمس المحمولة المحمولة هي المحمولة، ويمكن استخدامها في أي مكان في المصنع. معظم الأجهزة لاسلكية ، لذا يمكنها العمل في المناطق التي يصعب الوصول إليها. تم تصميم الأجهزة لإجراء قياسات عالية الدقة لأجزاء من الأشكال الهندسية المعقدة: ذات الحواف المعقدة والثقوب والفواصل وما إلى ذلك. باستخدام المعدات ، يتم إجراء تحليلات GD & T (الأشكال والأحجام والتفاوتات) ومقارنات التحكم للعينات النهائية مع النماذج الرقمية الأساسية.
المصدر:
directindustry.com لا تتطلب أجهزة القياس المحمولة باليد تدريبًا خاصًا ، حيث لا تتطلب المعدات إعدادًا ومعايرة معقدة. يؤدي استخدام هذه الأجهزة مع الأجهزة الأخرى للتحرير والرقمنة إلى توسيع وظائف ونطاق المعدات.
الذراع الأفقية CMMs
المصدر: metrology.news
في الحالات التي تحتاج فيها إلى الوصول المجاني إلى الجزء من جوانب مختلفة ، يتم استخدام CMM بذراع أفقي. يعمل الجهاز على منصة ثقيلة ، مما يضمن بقاء الجسم ثابتًا أثناء القياسات. تم تصميم التصميم لحماية المستخدمين من الإصابة والأشياء من التشوه.
من بين أدوات قياس التلامس ، تعد آلات قياس إحداثيات الذراع الأفقية هي الأسرع لحل المشكلات في مجال التحكم المترولوجي الآلي.
جسر CMM
المصدر: metrology.news
Bridge CMMs مصممة خصيصًا للقياسات عالية الدقة والصعبة. يقومون برقمنة المنخفضات والثقوب بأقطار صغيرة جدًا. ميزات تصميم الأجهزة:
- ثقيلة ، قاعدة الجرانيت عادة ؛
- نظام عزل الاهتزاز
- هيكل صلب لاستبعاد أنواع مختلفة من الضرر ؛
- مجموعة من المجسات والتحقيقات القابلة للتبديل لإجراء قياسات دقيقة ومقارنة الجزء النهائي مع نموذج البرمجة الأساسي.
متوفر في نسختين: منصة عمل ثابتة وجسر متحرك ، أو جسر ثابت ومنصة متحركة.
بوابة CMM
المصدر: directindustry.com
العملاقة كمس قياس الأجسام الكبيرة. الأجهزة نفسها كبيرة أيضًا. الأدلة مصنوعة من مواد صلبة مقاومة للتغيرات في درجات الحرارة والتشوه. يبسط نوع التصميم المفتوح العمل: التثبيت والقياس المباشر وحركة الأجزاء.
المسح البصري ثلاثي الأبعاد
المسح بالليزر ثلاثي الأبعاد
المصدر: 3d-scantech.com
ماسحات الليزر ثلاثية الأبعاد تمثل تقنية أخرى لقياس الأشياء. أحد الاختلافات الرئيسية بين قياسات المسبار والليزر هو القدرة على تشكيل الأشياء. لا يعطي المسح الميكانيكي فكرة عن شكل الأشياء. عند رقمنة الكائنات باستخدام ماسح ضوئي بالليزر ، يتم إنشاء سحابة نقطية ، على أساسها يشكل البرنامج نموذجًا مفصلاً وعالي الدقة ثلاثي الأبعاد.
المصدر: whatech.com
المسح الضوئي بالليزر هو تقنية لا تلامس ، لذلك فهي تستخدم على نطاق واسع للتحكم في الجودة عن بعد عند العمل مع الأشياء الهشة والقابلة للتشوه بسهولة. نظرًا لأن الليزر مصدر للضوء المتماسك ، فإن الماسحات الضوئية بالليزر ثلاثية الأبعاد لا تتأثر تقريبًا بالتقلبات في الظروف البيئية.
المسح بإضاءة منظمة
المصدر: 1zu1prototypen.com عادةً ما تكون
الماسحات الضوئية ثلاثية الأبعاد المعتمدة على تقنية الإضاءة المنظمة أكثر تكلفة من أجهزة الليزر. يتم توجيه شبكة ضوئية إلى الكائن الممسوح ضوئيًا ، وتثبت الكاميرات شكل إسقاط الضوء وتحسب إحداثيات كل نقطة. بناءً على المعلومات الواردة ، يبني البرنامج نموذجًا رقميًا.
المصدر: 1zu1prototypen.com على
الرغم من حقيقة أن الماسحات الضوئية ثلاثية الأبعاد التي تستخدم هذه التقنية أقل دقة من أجهزة الليزر ، إلا أنها تتمتع بعدد من المزايا:
- سعر معقول؛
- سهولة الاستعمال؛
- الرقمنة الآمنة للكائنات الحية (بما في ذلك البشر).
المصدر: 1zu1prototypen.com
عندما يكون من الضروري مسح المناطق التي يصعب الوصول إليها ، على سبيل المثال ، القنوات والثقوب ، يتم استكمال الماسحات الضوئية ذات الإضاءة الهيكلية بأدوات قياس محمولة باليد.
أجهزة استشعار متعددة
المصدر: interestedengineering.com من
خلال الجمع بين تقنيات قياس الاتصال وعدم الاتصال ، تدمج المعدات متعددة أجهزة الاستشعار نقاط القوة لكل طريقة:
- إمكانية إجراء قياسات عالية الدقة في الأماكن التي يصعب الوصول إليها - مزايا CMM ؛
- سرعة العمل العالية والمزيد من المعلومات الواردة هي مزايا الماسحات الضوئية.
تصميم هذه الأجهزة عبارة عن ماسح ضوئي ثلاثي الأبعاد مزود بمسبار إضافي به جهاز استشعار.
المصدر: metrology.news
لا توجد معايير صارمة في بناء الآلات متعددة المستشعرات ، لذا يمكن أن تختلف عن الشركات المصنعة المختلفة وحسب الغرض.
آلات قياس الإحداثيات الروبوتية
المصدر: metrology.news أصبحت الروبوتات
الحل الأفضل لأتمتة القياسات. تعمل الأجهزة بغض النظر عن الظروف البيئية ، دائمًا بنفس الدقة العالية ، دون تعب وأيام راحة. الروبوتات تحل محل الأشخاص في البيئات الخطرة والخطيرة. يعملون مع الأشياء الكبيرة والصغيرة.
يمكن أن يكون المستشعر عبارة عن CMM وماسحة ضوئية ومسبار وأجهزة تحكم أخرى. تثبت تجربة الاستخدام اليوم أن أي قياس مترولوجي متاح مع CMMs الروبوتية.
حالات استخدام معدات القياس
رقمنة العتاد للتعديل التحديثي ، DeWys Engineering
المصدر: youtu.be
واجهت الشركة مهمة إعادة بناء ترس كبير فاشل من علبة التروس. للحصول على الحل ، تم استخدام مركز آلي متعدد المستشعرات مكون من 8 محاور Faro Platinum Arm LLP V3 ، مزود بوظائف المسح الميكانيكي والليزر ثلاثي الأبعاد. بعد التحويل الرقمي والتفتيش الثقوب الجزء، تم جمع البيانات ومعالجتها في Geomagic تصميم X البرامج . تم إرسال النموذج الذي تم إنشاؤه إلى Soildworks للمعالجة الإضافية ، ثم أعد متخصصو DeWys Engineering ملفًا به دليل لإنشاء نسخة من الترس على آلة hobbing.
مراقبة جودة الشحنات الكبيرة ، التكنولوجيا بمساعدة الحاسوب
المصدر: cati.com قال
بوب رينيلا ، مدير الشركة ، أن الشركة نفذت بانتظام مراقبة جودة مجموعات كبيرة من الأجزاء. في هذا الصدد ، واجه مهمة تحسين العمليات: تقليل تكاليف الوقت دون فقدان دقة التحقق. لم تعد التقنيات المعتادة تناسب الشركة بعد الآن: فقد شارك عامل في فحص كل التفاصيل ، وكان هناك ضياع للوقت والجودة.
وجدت التكنولوجيا بمساعدة الكمبيوتر نفسها في ظروف الاختيار:
- قم بشراء آلة اختبار وقياس إضافية وجلب قوة عاملة جديدة للخدمة.
- قم بإشراك أطراف ثالثة لإجراء بعض الفحوصات ، مما سيزيد من التكاليف وربما جودة القياسات.
- استثمر في معدات أكثر تقدمًا.
المصدر: creaform3d.com
استقر الدليل على الإصدار الأخير. ونتيجة لاقتناء عدة: اللاسلكية Creaform HandyProbe واثنين - غرفة C-المسار، و تلقت الشركة عددا من المزايا:
- سمح الماسح الضوئي المتنقل للمشغل بالعمل في أي جزء من المؤسسة ، مما وفر الوقت والجهد المبذولين في نقل الشحنات إلى مكان التفتيش.
- لم يعد حجم الأجزاء المراد فحصها مقيدًا بقدرات آلة الاختبار القديمة.
بواسطة الجمع بين Creaform HandyProbe و INNOVMETRIC الصورة PolyWorks المفتش حل البرمجيات ، أصبح عمل شركة أسهل بكثير. الآن يعمل المتخصص وفقًا للخوارزمية التي يقترحها البرنامج في الوقت الفعلي.
فحص ذراع عمود الدوران بطول 10 أمتار باستخدام ScanTech TrackScan وقلم ضوء TrackProbe في 15 دقيقة
المصدر: 3d-scantech.com
أثناء تشغيل الحفار ، يتم تطبيق أحمال ثقيلة على ذراع الجرافة ، ونتيجة لذلك تتآكل بطانات عمود الجرافة بشكل مكثف. تؤدي الزيادة في قطر فتحة عمود الجرافة إلى زيادة نفاذ العمود في فتحة الرافعة ، مما يؤدي لاحقًا إلى انهيار الجهاز. وفقًا لذلك ، الفحص المنتظم لحجم فتحة الرافعة يمنع فشل المعدات. يعد شراء CMMs لحل هذه المشكلة مكلفًا وغير عملي ، حيث يتم تثبيت هذه الآلات بشكل دائم ، ويستلزم نقل الأجزاء الكبيرة الحجم إلى موقع تركيب CMM وقتًا إضافيًا وتكاليف مالية.
المصدر: 3d-scantech.com
استغرق الأمر 15 دقيقة لرقمنة ومعالجة النتائج والتحكم في جودة ذراع 10 أمتار في الموقع مباشرة. استخدم المتخصصون ماسح ScanTech TrackScan ثلاثي الأبعاد ، الذي تم إنشاؤه بالشراكة مع الشركة المصنعة النرويجية Metronor. تعمل الماسحة الضوئية بدون علامات ، مكتملة بقلم ضوء TrackProbe ، وتقوم بقياسات عالية الدقة للفتحات من أي عمق ونصف قطر.
النتيجة
المصدر: creaform3d.com تتزايد باستمرار
متطلبات جودة المنتج ، في مواجهة المنافسة الشديدة بين الشركات المصنعة. وفقًا لذلك ، تتزايد احتياجات الإنتاج لتحسين عمليات مراقبة الجودة: لزيادة السرعة والدقة ، وتقليل التكاليف. يتطلب السوق معدات احترافية: ماسحات ضوئية ثلاثية الأبعاد و CMM ، سهلة الاستخدام ، جاهزة للاستخدام ، تحل مشاكل محددة في مختلف الصناعات.
لإنشاء منتجات تلبي المتطلبات العالية للمستهلكين ، والحفاظ على مركز تنافسي ، يحتاج موردي السلع والخدمات إلى الاستثمار في المعدات الحديثة في الوقت المناسب.
اطلب أجهزة التحكم والقياس والمسح الضوئي ثلاثي الأبعاد في Top 3D Shop - أكبر شركة تكامل ومورد لمعدات الإنتاج الرقمية في السوق الروسية.