A Top 3D Shop dá-lhe as boas-vindas! Hoje estamos falando sobre as tecnologias de digitalização mecânica e óptica em três dimensões. Apresentamos os princípios de operação e áreas de aplicação das CMM - máquinas de medição por coordenadas. Comparamos equipamentos diferentes. Aprenda mais com o artigo.
Introdução
Fonte: aberlink.com
As máquinas de medição por coordenadas (CMMs) são instrumentos para medições precisas de contato de objetos. Os dispositivos operam por meio de sensores (sondas) especiais que determinam a posição de pontos na superfície dos objetos.
O movimento da cabeça de medição pode ser controlado por um computador ou operador. A máquina de medição por coordenadas determina a posição do sensor mudando sua posição, em comparação com a posição original ao longo dos eixos XYZ. Para trabalhar em áreas de difícil acesso, a CMM altera o ângulo do sensor conforme ele se move.
Fonte: starrapid.com
Cronograma de criação do CMM
1950s do século XX. A Scottish Ferranti Company apresentou ao mundo o primeiro protótipo de uma máquina de medição de 2 eixos. O dispositivo foi projetado para atender aos desafios da indústria militar.
1960s do século XX. A empresa italiana DEA cria CMMs de 3 eixos.
Década de 1970 do século XX. O advento dos dispositivos controlados por computador.
Década de 1980 do século XX. Browne & Sharpe desenvolve o primeiro veículo comercial controlado digitalmente.
Pioneiros da indústria, Browne & Sharpe e DEA agora fazem parte da holding sueca Hexagon AB .
Medidas mecânicas
CMMs manuais
Fonte: directindustry.com
CMMs portáteis de mão são móveis e podem ser usados em qualquer lugar na fábrica. A maioria dos dispositivos é sem fio, portanto, eles podem funcionar em áreas de difícil alcance. Os dispositivos são projetados para medições de alta precisão de partes de formas geométricas complexas: com arestas, orifícios, recessos complexos, etc. Com o equipamento, são realizadas análises GD&T (formas, tamanhos e tolerâncias) e comparações de controle de amostras acabadas com modelos digitais básicos.
Fonte: directindustry.com
CMMs portáteis não requerem treinamento especial, pois o equipamento não requer configuração e calibração complexas. O uso de tais dispositivos em conjunto com outros dispositivos para modificação e digitalização expande a funcionalidade e o escopo do equipamento.
CMMs de braço horizontal
Fonte: metrology.news
Nos casos em que você precisa de acesso livre à peça por diferentes lados, são utilizadas CMMs com braço horizontal. O dispositivo opera em uma plataforma pesada, o que garante que o objeto permaneça estacionário durante as medições. O design é projetado para proteger os usuários de lesões e objetos de deformação.
Entre os instrumentos de medição por contato, as máquinas de medição por coordenadas de braço horizontal são as mais rápidas para resolver problemas no campo do controle metrológico automatizado.
Bridge CMM
Fonte: metrology.news Os
CMMs de ponte são projetados especificamente para medições desafiadoras e de alta precisão. Eles digitalizam depressões e orifícios com diâmetros muito pequenos. Características de design de dispositivos:
- base pesada, geralmente de granito;
- sistema de isolamento de vibração;
- estrutura rígida para excluir vários tipos de danos;
- uma gama de pontas, pontas de prova e pontas de prova intercambiáveis para medições precisas e comparação da peça acabada com o modelo de programação básico.
Duas versões: plataforma de trabalho estática e ponte móvel, ou ponte estática e plataforma móvel.
Portal CMM
Fonte: directindustry.com
Gantry CMMs medem objetos grandes. Os próprios dispositivos também são grandes. As guias são feitas de materiais rígidos que são resistentes às mudanças de temperatura e deformação. O tipo de design aberto simplifica o trabalho: instalação, medição direta e movimentação de peças.
Digitalização ótica 3D
Digitalização 3D a laser
Fonte: 3d-scantech.com
Os scanners 3D a laser são representantes de outra tecnologia para medição de objetos. Uma das principais diferenças entre as medições de sonda e laser é a capacidade de moldar objetos. A digitalização mecânica não dá uma ideia da forma dos objetos. Ao digitalizar objetos com um scanner a laser, é criada uma nuvem de pontos, com base na qual o software forma um modelo tridimensional detalhado e de alta precisão.
Fonte: whatech.com
A digitalização a laser é uma tecnologia sem contato, portanto, é amplamente utilizada para controle remoto de qualidade ao trabalhar com objetos frágeis e facilmente deformáveis. Como os lasers são fontes de luz coerente, os scanners 3D a laser praticamente não são afetados por flutuações nas condições ambientais.
Digitalização com iluminação estruturada
Fonte: 1zu1prototypen.com
Scanners ópticos 3D baseados em tecnologia de iluminação estruturada são geralmente mais baratos do que dispositivos a laser. Uma grade de luz é direcionada ao objeto digitalizado, as câmeras fixam o formato da projeção da luz e calculam as coordenadas de cada ponto. Com base nas informações recebidas, o software constrói um modelo digital.
Fonte: 1zu1prototypen.com
Apesar de os scanners 3D que usam essa tecnologia serem inferiores em precisão aos de laser, eles têm uma série de vantagens:
- preço acessível;
- fácil de usar;
- digitalização segura de coisas vivas (incluindo pessoas).
Fonte: 1zu1prototypen.com
Quando for necessário fazer a varredura de áreas de difícil acesso, por exemplo, canais e orifícios, os scanners com iluminação estruturada são complementados com instrumentos de medição portáteis.
Dispositivos multisensores
Fonte: Interestengineering.com
Ao combinar tecnologias de medição de contato e sem contato, o equipamento multisensor incorpora os pontos fortes de cada método:
- possibilidade de medições de alta precisão em locais de difícil acesso - vantagens do CMM;
- alta velocidade de trabalho e mais informações recebidas são as vantagens dos scanners ópticos.
O design de tais dispositivos é um scanner 3D equipado com uma sonda adicional com um sensor.
Fonte: metrology.news
A construção de máquinas multisensores não segue padrões rígidos, portanto podem diferir de fabricantes diferentes e dependendo da finalidade.
Máquinas de medição por coordenadas robóticas
Fonte: metrology.news Os robôs estão se tornando a
melhor solução para automação de medições. Os aparelhos operam independente das condições ambientais, sempre com a mesma alta precisão, sem fadiga e folgas. Os robôs substituem pessoas em ambientes perigosos e perigosos. Eles trabalham com objetos grandes e pequenos.
Um CMM, scanner óptico, sonda e outros dispositivos de controle podem atuar como um sensor. A experiência de uso de hoje prova que qualquer medição metrológica está disponível com CMMs robóticos.
Casos usando equipamento de medição
Digitalização de engrenagens para retrofitting, DeWys Engineering
Fonte: youtu.be A
empresa enfrentou a tarefa de reconstruir uma grande engrenagem fundida com defeito da caixa de câmbio. Para a solução, foi utilizado um centro robótico multissensor de 8 eixos Faro Platinum Arm LLP V3, equipado com as funções de varredura mecânica e 3D a laser. Após a digitalização e inspecionar furos da peça, os dados foram coletados e processados em Geomagic Design X software . O modelo criado foi enviado à Soildworks para processamento posterior, então os especialistas em Engenharia da DeWys prepararam um arquivo com um guia para a criação de uma cópia de uma engrenagem em uma fresadora.
Controle de qualidade de grandes remessas, Tecnologia Assistida por Computador
Fonte: cati.com
Bob Renella, gerente da empresa, compartilhou que a empresa realiza regularmente o controle de qualidade de grandes lotes de peças. Nesse sentido, ele se deparou com a tarefa de otimizar processos: reduzir custos de tempo sem perder a precisão da verificação. As tecnologias habituais já não combinavam com a empresa: um operador se envolvia na verificação de cada detalhe, existia uma perda de tempo e qualidade.
A Tecnologia Assistida por Computador encontrou-se nas condições de escolha:
- Compre uma máquina de teste adicional e traga uma nova força de trabalho para o serviço.
- Contrate terceiros para realizar algumas das verificações, o que aumentará os custos e, possivelmente, a qualidade das medições.
- Invista em equipamentos mais avançados.
Fonte: creaform3d.com O
guia se estabeleceu na última versão. Com a aquisição do kit: o Creaform HandyProbe sem fio e o C-Track de duas câmaras , a empresa recebeu uma série de vantagens:
- O scanner móvel permitia que o operador trabalhasse em qualquer parte do empreendimento, o que economizava tempo e esforço despendido no transporte de remessas até o local de inspeção.
- O tamanho das peças a serem verificadas não é mais limitado pelas capacidades da máquina de teste antiga.
Ao combinar Creaform HandyPROBE e Innovmetric 's PolyWorks Inspector solução de software , trabalho do operador tornou-se muito mais fácil. Agora o especialista atua de acordo com o algoritmo proposto pelo software em tempo real.
Inspeção do braço do eixo de 10 m com ScanTech TrackScan e caneta de luz TrackProbe em 15 minutos
Fonte: 3d-scantech.com
Quando a escavadeira está operando, cargas pesadas são aplicadas ao braço da caçamba, como resultado das buchas do eixo da caçamba se desgastam intensamente. Um aumento no diâmetro do furo do eixo da caçamba leva a um aumento do desvio do eixo no furo da alavanca, o que posteriormente acarreta uma quebra do equipamento. Consequentemente, a inspeção regular do tamanho do buraco do braço evita a falha do equipamento. Comprar uma CMM para resolver este problema é caro e impraticável, uma vez que tais máquinas são instaladas permanentemente, e o transporte de peças de grande porte até o local de instalação da CMM acarreta tempo e custos financeiros adicionais.
Fonte: 3d-scantech.com
Demorou 15 minutos para digitalizar, processar os resultados e controlar a qualidade do braço de 10 metros no local. Os especialistas utilizaram o scanner ScanTech TrackScan 3D, criado em parceria com o fabricante norueguês Metronor. O scanner funciona sem marcadores, completo com uma caneta de luz TrackProbe, faz medições de alta precisão de orifícios de qualquer profundidade e raio.
Resultado
Fonte: creaform3d.com Os
requisitos de qualidade do produto, em face da forte concorrência entre os fabricantes, estão em constante crescimento. Dessa forma, as necessidades de produção estão crescendo para otimizar os processos de controle de qualidade: aumentando a velocidade e precisão e reduzindo custos. O mercado exige equipamentos profissionais: scanners 3D e CMMs, fáceis de usar, prontos para usar, solucionando problemas específicos de diversos setores.
Para criar produtos que atendam às altas exigências dos consumidores, manter uma posição competitiva, os fornecedores de bens e serviços precisam investir em equipamentos modernos em tempo hábil.
Controle de pedido e medição e dispositivos de digitalização 3D na Top 3D Shop - o maior integrador e fornecedor de equipamentos de produção digital no mercado russo.