Статьи

3D-Измерения

Трехмерные измерения с помощью переносной координатно-измерительной машины Faro Arm используют в таких отраслях, как аэрокосмическая, автомобильная, металлообработка, изготовление оснастки, штампов и пресс-форм, также Faro Arm используется для размерного анализа и контроля качества геометрии в различных областях, таких как проектирование автомобилей, быстрое прототипирование, оперативный осмотр состояния геометрии, проверка компонентов, проведение различного рода замеров (3D контроль) и обратный инжиниринг. На данный момент это самый надежный и проработанный в мире метод и система для оперативной технологии измерений в 3D.

Технология проведения 3D измерений с помощью КИМ Faro Arm обеспечивает высокую точность выполняемых измерений, включает работу с математическими 3D моделями, производит сравнение деталей и составных структур в рамках производства и обеспечивает улучшение качества процессов. Система используется для контроля деталей и узлов, проведения точных 2D и 3D измерений, 3D контроля сложных поверхностей, обработки данных больших объемов или структур в 3D и многое другое.

С помощью технологии 3D измерений, компании могут максимизировать эффективность и улучшить процессы контроля геометрии деталей, проведения измерений точности сборок на сварочных линиях, измерения макетов, прототипов и контрольных приспособлений. Используя мобильную руку Faro Arm, 3D измерения зачастую выполняют непосредственно в производственной среде, где улучшения процессов являются наиболее эффективными.

В настоящее время технология обеспечивает быстрое время установки устройства, простоту в эксплуатации, надежность и точность 3D измерений. Мобильная измерительная рука может быть оборудована сканирующей головкой, насадками различной длины для измерений даже в самых труднодоступных местах, производить замеры оптическим или тактильным способом, есть возможность установки электронных щупов (типа Renishaw TP20) и др.

Полученные данные оцифрованных объектов на координатно-измерительных машинах типа Faro Arm в дальнейшем можно использовать и интегрировать в различные САПР системы, обработка облака точек и дальнейшее трехмерное моделирование имеет большой эффект при обратной инженерии, что находит применение во все большем количестве отраслей.

Faro Platinum Arm

Faro Platinum Arm представляет из себя портативную координатно-измерительную машину, которая позволяет с легкостью проверить качество продукции путем проведения 3D контроля, сравнения с CAD моделью и проведения размерного анализа. Помимо этого Faro Platinum Arm может проверить соответствие нестандартного (контрольные приспособления, измерительные стенды, калибры) измерительного оборудования требуемым параметрам, что в дальнейшем позволяет успешно контролировать качество продукции.
Faro Platinum Arm идеально подходит для контроля штамповочных, литьевых форм, контроля деталей в процессе обработки, проверки геометрии, а также для обратного инжиниринга, быстрого прототипирования и инспекции поверхностей.

Координатная измерительная машина серии Platinum, на сегодняшний день, является самым популярным в мире портативным измерительным прибором. Но только в совокупности со специалистами, обладающими обширными знаниями в области геометрических измерений, координатно-измерительная машина поднимет качество вашего бизнеса на новый уровень.

КИМ Faro Platinum обладает следующими характеристиками:

Технические характеристики КИМ FARO Platinum 6-осей

• • устройство управления типа «рука» на шести шарнирах

 

• • размах «руки» (диаметр рабочей зоны) , м 1.8

 

• • погрешность линейных измерений, мм±0,054

 

• • повторяемость точки, мм±0,020

 

• • рабочий диапазон температур ºС от +10 до+40

 

• • влажность до %95 без конденсата

 

• масса, кг 9,50

 История КИМ

Разработка координатно-измерительных машин неразрывно связана с разработкой автоматизированных станков. Действительно, первая ручная измерительная машина, которая попала под категорию КИМ, была разработана в период с 1956 по 1962 год компанией Ferranti, шотландской компанией, которая в то время  активно участвовала в развитии отрасли ЧПУ станков. Следует отметить, что Ferranti никогда не участвовал в производстве измерительных приборов, кроме того, КИМ была создана для «внутренних» потребностей, то есть для удовлетворения растущей потребности в большей скорости и точности контроля деталей, производимых новыми станками ЧПУ. Фактически, механические детали, произведенные в течение нескольких минут на станках ЧПУ, требовали несколько часов для проверки. Таким образом, в 1956 году Гарри Огден, дизайнер Ferranti, задумал первую в истории КИМ.

Она сразу же продемонстрировала, что оправдала ожидания дизайнера, тем не менее, компании, которые затем работали в метрологии, не признавали в этом изобретении потенциал рынка, который бы распространился во всем мире. Эта первая КИМ, которая была показана на Международной выставке станков в Париже в 1959 году, уже была оснащена трехосевой системой координат (X-Y-Z), вдоль которых происходило движение машины (по осям на 610 , 381 и 254 мм). Они выполнялись с помощью механизмов перемещения на направляющих, посредством ручного действия оператора, который направлял контрольный элемент, включая щуп, до контакта с контролируемой частью. Щуп состоял из простого полностью жесткого конического элемента, который не мог автоматически соприкасаться с заготовкой. Координаты, определяющие положение щупа, появлялись на дисплее, он получал информацию от сигналов, создаваемых фотоэлементами, установленными в оптические системы считывания на осях машины. Они были основаны на принципе дифракционных картин, более известных как Муаровый эффект, которые во всех отношениях соответствуют принципам оптических линий, которыми оснащены текущие КИМ.

Машины Ferranti оказались очень эффективными, поскольку они сократили время и, прежде всего, снизили уровень квалификации специалистов для проведения измерений. Им удалось консолидировать рынок также и в Соединенных Штатах, где первый экземпляр был поставлен на службу компании Western Electric в 1976 году. Большой успех привлек внимание тех, кто ранее не видел заслуг в инновациях Ferranti, поэтому стало появляться множество конкурентов. Пионером автоматических КИМ была Digital Electronics Automation (DEA), образованная в ноябре 1962 года в Турине. После долгого периода исследований и экспериментов, во время которых DEA также уже проводила работы с ручными КИМ, была выпущена первая автоматизированная КИМ. Это был 1973 год. Эти машины сразу же достигли высокого уровня эффективности и надежности и смогли воспользоваться революционными достижениями того времени, которые они сумели внедрить. Фактически, жесткий щуп не подходил для новых КИМ, которые, будучи моторизованными, могли легко сломать щуп, не имея возможности контролировать контактную силу.

Это был Макмерти, английский инженер, который в дальнейшем основал Renishaw, в 1972 году он революционизировал этот небольшой, но жизненно важный элемент для КИМ. Появился контактный триггер, который, действуя с контролируемым перегибом, обеспечивает «мягкий» контакт и, следовательно, менее подвержен вибрации и деформации. Разработка этого нового продукта началась с производства двигателей Rolls-Royce для англо-французского проекта Concorde, для измерения трубы с предельной точностью потребовалась совершенно новая система. Таким образом, появился первый контактный датчик, 3D-датчик, способный проверять поверхности с быстротой и точностью и с относительно низкой силой контакта. Это была отправная точка, после которой Renishaw создала ряд точных датчиков и аксессуаров для множества КИМ.

В 1973 году  контактные триггерные датчики уже сопровождались аналоговыми щупами или непрерывными сканирующими щупами, способными регистрировать огромное количество точек на поверхности, что сделало их незаменимыми в определенных сферах, например, в обратном проектировании. Разработка других инновационных решений, таких как моторизированная головка и автоматическая система контроля касания, которая позволяет поддерживать максимальную гибкость управления в различных системах, превратила КИМ из относительно простых приборов, в высокоточные и полностью автоматизированные системы.

Контроль деталей на КИМ

Контроль геометрии деталей на КИМ (Координатно-Измерительной Машине) представляет собой важный этап в производственном процессе, особенно когда требуется высокая точность измерений. КИМ позволяет автоматизировать и повысить точность измерений трехмерных объектов. Вот некоторые особенности и применения контроля деталей на КИМ:

1. Точные измерения размеров:

   • КИМ используется для измерения размеров и формы деталей с высокой точностью. Она обеспечивает трехмерные координаты каждой точки детали, что позволяет более полно и точно оценивать их геометрию.

2. Контроль формы и профиля:

   • КИМ может сканировать поверхность детали и сравнивать полученные данные с требуемыми спецификациями, что позволяет выявлять отклонения в форме и профиле.

3. Проверка положения отверстий и выступов:

   • КИМ может точно измерять положение отверстий, выступов и других особенностей детали относительно заданных координат, что важно для сборки и соответствия стандартам.

4. Контроль толщины стенок и расстояний:

   • КИМ может измерять толщину стенок, расстояния между элементами и другие геометрические параметры деталей.

5. Проверка прямолинейности и плоскостности:

   • КИМ способна определять прямолинейность и плоскостность поверхностей деталей.

6. Измерение углов и наклонов:

   • КИМ может измерять углы между поверхностями и наклоны деталей, что важно для сборки и обеспечения правильной работы механизмов.

7. Поверка профиля кривых:

   • КИМ может сравнивать профили кривых с эталонными, что полезно при изготовлении деталей с сложными формами.

8. Автоматизация процесса контроля:

   • КИМ может работать в автоматическом режиме, что ускоряет процесс контроля и уменьшает вероятность ошибок.

Использование КИМ в контроле деталей (замеры на КИМ) обеспечивает высокую точность и повышает эффективность производства, особенно в случае сложных и точных требований к геометрии деталей.

ИЗМЕРЕНИЯ НА КИМ

Производительность

Производительность — ключ к повышению конкурентоспособности вашей компании. Обучение сотрудников, непрерывный диалог и прозрачные процессы способствуют повышению производительности, но и на уровне самого процесса можно сделать много шагов для её увеличения. Технология, которую вы выбираете, также играет очень важную роль. Например, в области измерительной техники. Будь то разработка продукта, проверка или контроль качества, три очень важных аспекта, на которые влияет процесс измерений, следовательно, и на производительность вашей компании.

Где, что, когда?

Для современной производственной среды вам может потребоваться подходящая КИМ (координатно-измерительная машина). Важно видеть, где и когда вам нужен измерительный прибор. Чем больше мест, где вы хотите выполнить измерения, тем важнее, что КИМ является мобильной, и вы можете легко перемещать её. Мобильная КИМ может доставить вас к измеряемому объекту, поэтому вы сэкономите много времени, особенно когда речь идет об очень больших или сложных сборках. Место, где вы измеряете, также играет роль, подвержено ли оно перепаду температур и других факторов, также убедитесь, что вы выбрали инструмент, который может работать в этих условиях. Холод или жара могут повлиять на точность измерений. Многофункциональный измерительный прибор экономит ваше время и деньги. Например, вы можете проверить различные поверхности и материалы с помощью одной и той же измерительной системы.

Быстро, быстрее, быстрее

Другим важным аспектом является эффективность или скорость, с которой система может измерять. Проверьте, каков диапазон измерения КИМ, чтобы у вас было представление о времени измерения на месте, вы хотите, чтобы оно было как можно более коротким. Подготовка оборудования также оказывает влияние на эффективность. Для инструментов, где вам не нужно наносить специальные покрытия или отметки, вы также экономите много времени. Кроме того, также полезно проверить, удобен ли прибор. Таким образом, вы можете сэкономить время на обучение, и несколько сотрудников могут начать выполнять работу. Беспроигрышно!

Обратную связь пожалуйста

Наконец, что не менее важно, производительность инструмента, очевидно, играет решающую роль. В дополнение к быстрому и легкому, он также должен измерять правильно. Одно приложение не является другим, поэтому определите, какая точность вам нужна для выполнения определенной задачи, и сравните повторяемость различных измерительных систем. Здесь также важно взглянуть на механизм обратной связи. Если, например, вы получите его только в конце измерения, много времени будет потеряно. Обратная связь в реальном времени — это реальная добавленная стоимость. Таким образом, вы можете сразу же сделать корректировки или исправления в случае необходимости.
Видите ли, выбор подходящего измерительного прибора очень важен. Хотите узнать больше? Откройте для себя различные типы измерительных приборов и применяйте их!

3D Измерения: Почему аутсорсинг предпочтителен

В современном мире требования к точности и качеству продукции становятся все более жесткими. Особенно это касается промышленных отраслей, где требуется высокая точность контроля геометрических параметров изделий. В связи с этим услуги контроля и измерений становятся неотъемлемой частью производственного процесса.

Одним из наиболее эффективных способов выполнения измерений геометрии является использование 3D измерений. 3D измерения позволяют получить полную информацию о геометрии объекта, включая его размеры, форму, положения частей и элементов в пространстве. Для выполнения 3D измерений используются различные технологии и методы в зависимости от требуемых задач. Основными средствами измерений является координатно-измерительные машины (CMM), а также лазерные сканеры и трекеры. Мобильная КИМ Фаро широко распространена и зарекомендовала себя в области 3D измерений. В работе используется возможность установки различных видов точечных тактильных щупов, а также сканеров. Фиксация измеряемых объектов и деталей производится на специальных контрольных приспособлениях или в свободном состоянии в зависимости от предъявляемых требований.

Организация собственного процесса проведения 3D измерений требует значительных затрат на приобретение и обслуживание оборудования, обучение квалифицированных специалистов и создание специальных помещений для выполнения измерений. Кроме того, требуется постоянное обновление технической базы и следование современным требованиям и стандартам.

В такой ситуации заказывать услуги 3D измерений у внешних поставщиков, то есть применять аутсорсинг, становится более выгодным решением для многих предприятий. Это обеспечивает ряд преимуществ:

1. Экономия времени и ресурсов: Вместо того чтобы тратить время на обучение и подготовку персонала, а также на закупку и обслуживание оборудования, компания может сосредоточиться на своей основной деятельности и высокооплачиваемых задачах. Аутсорсинг 3D измерений позволяет снизить издержки и сосредоточить ресурсы на важных бизнес-процессах.
2. Квалифицированный персонал: Внешние поставщики услуг измерений обычно имеют опытных и обученных специалистов, которые обладают глубокими знаниями в области 3D измерений. Это гарантирует высокую точность и надежность получаемых результатов.
3. Современное оборудование: Аутсорсинг позволяет использовать передовое оборудование и инструменты, такие как КИМ Фаро, без необходимости приобретения их собственной компанией. Это обеспечивает доступ к новейшим технологиям и методам измерений.
4. Гибкость и масштабируемость: Внешние поставщики услуг измерений обычно предлагают гибкость в выборе необходимых услуг и объемов работ. Компании могут адаптировать объемы заказываемых измерений в соответствии с текущими потребностями производства.
5. Инжиниринг и реверсинжиниринг (обратный инжиниринг): Внешние специалисты по измерениям могут предоставить ценные консультации по улучшению качества и оптимизации производственных процессов готовой продукции. Они могут помочь в проведении реверсинжиниринга, то есть воссоздании 3D моделей изделий на основе имеющихся образцов и имеющихся данных.

Таким образом, использование услуг внешних поставщиков 3D измерений позволяет компаниям сосредоточиться на своих основных задачах, получить доступ к передовому оборудованию и экспертным знаниям, а также сократить затраты на организацию и обслуживание собственного процесса измерений. Аутсорсинг 3D измерений является эффективным инструментом для повышения качества продукции и улучшения конкурентоспособности компании.

3Д измерения в различных отраслях

Трехмерные измерения (3Д измерения) играют важную роль в различных отраслях производства, обеспечивая более точное и полное представление объектов и процессов. Вот несколько примеров использования 3Д измерений в различных отраслях:

1. Автомобильная промышленность:
   • Контроль качества: Использование 3Д измерений для проверки размеров и геометрии деталей автомобилей.
   • Разработка и проектирование: Моделирование и анализ трехмерных данных для создания более эффективных и безопасных конструкций.
2. Авиационная промышленность:
   • Контроль геометрических параметров: 3Д измерения для определения точности сборки, стыковки подсборок и отдельных деталей, толщины обшивки и других структур.
   • Инспекция поверхности: Оценка поверхностей и структур для выявления дефектов.
3. Медицинская отрасль:
   • Медицинское сканирование: Использование 3Д измерений в компьютерной томографии (CT) и магнитно-резонансной томографии (MRI) для создания трехмерных моделей органов и тканей.
   • Изготовление медицинских протезов: Использование 3Д сканирования для создания точных моделей тела для изготовления индивидуальных протезов.
4. Строительство и архитектура:
   • Планирование строительства: Использование 3Д моделей для визуализации проектов и оптимизации процессов строительства.
   • Инженерные измерения: Точные измерения для обеспечения соответствия строительных стандартов и требований.
5. Производство и машиностроение:
   • Контроль размеров: 3Д измерения для проверки точности размеров деталей и изделий.
   • Обратная инженерия: Использование 3Д сканирования для создания точных моделей объектов для дополнительного анализа и воспроизведения.
6. Энергетическая промышленность:
   • Инспекция оборудования: 3Д измерения для оценки состояния и размеров оборудования, такого как трубопроводы и резервуары.
   • Моделирование структур: Использование 3Д моделей для оптимизации распределения энергии и повышения эффективности.

Общее использование 3Д измерений в этих отраслях обеспечивает более точные данные, улучшает процессы производства, снижает количество брака и повышает общую эффективность.