¡Top 3D Shop te da la bienvenida! Hoy hablamos de las tecnologías de escaneo mecánico y óptico en tres dimensiones. Le presentamos los principios de funcionamiento y áreas de aplicación de CMM: máquinas de medición de coordenadas. Comparamos diferentes equipos. Obtenga más información del artículo.
Introducción
Fuente: aberlink.com Las
máquinas de medición por coordenadas (CMM) son instrumentos para mediciones precisas de contacto de objetos. Los dispositivos funcionan mediante sensores especiales (sondas) que determinan la posición de puntos en la superficie de los objetos.
El movimiento del cabezal de medición puede ser controlado por una computadora o un operador. La máquina de medición de coordenadas determina la posición del sensor cambiando su posición, en comparación con la posición original a lo largo de los ejes XYZ. Para trabajar en áreas de difícil acceso, la CMM cambia el ángulo del sensor a medida que se mueve.
Fuente: starrapid.com
Cronología de la creación de CMM
1950 del siglo XX. La Scottish Ferranti Company presentó al mundo el primer prototipo de una máquina de medición de 2 ejes. El dispositivo fue diseñado para enfrentar los desafíos de la industria militar.
1960 del siglo XX. La empresa italiana DEA crea MMC de 3 ejes.
1970 del siglo XX. El advenimiento de los dispositivos controlados por computadora.
Años 80 del siglo XX. Browne & Sharpe desarrolla el primer vehículo comercial controlado digitalmente.
Los pioneros de la industria Browne & Sharpe y DEA ahora forman parte del holding sueco Hexagon AB .
Medidas mecanicas
MMC manuales
Fuente: directindustry.com
Las MMC portátiles portátiles son móviles y pueden utilizarse en cualquier lugar de la planta. La mayoría de los dispositivos son inalámbricos, por lo que pueden funcionar en áreas de difícil acceso. Los dispositivos están diseñados para mediciones de alta precisión de partes de formas geométricas complejas: con bordes complejos, agujeros, rebajes, etc. Con el equipo se realizan análisis GD&T (formas, tamaños y tolerancias) y comparaciones de control de muestras terminadas con modelos digitales básicos.
Fuente: directindustry.com Las
MMC portátiles no requieren capacitación especial, ya que el equipo no requiere una configuración y calibración complejas. El uso de dichos dispositivos junto con otros dispositivos para su modificación y digitalización amplía la funcionalidad y el alcance del equipo.
MMC de brazo horizontal
Fuente: metrology.news
En los casos en los que se necesita libre acceso a la pieza desde diferentes lados, se utilizan MMC con brazo horizontal. El dispositivo funciona sobre una plataforma pesada, lo que garantiza que el objeto permanezca estacionario durante las mediciones. El diseño está diseñado para proteger a los usuarios de lesiones y los objetos de la deformación.
Entre los instrumentos de medición por contacto, las máquinas de medición por coordenadas de brazo horizontal son las más rápidas para resolver problemas en el campo del control metrológico automatizado.
Puente CMM
Fuente: metrology.news Las
MMC de puente están diseñadas específicamente para mediciones desafiantes y de alta precisión. Digitalizan depresiones y agujeros con diámetros muy pequeños. Características de diseño de dispositivos:
- base pesada, generalmente de granito;
- sistema de aislamiento de vibraciones;
- estructura rígida para excluir varios tipos de daños;
- una gama de palpadores, palpadores y palpadores intercambiables para realizar mediciones precisas y comparar la pieza acabada con el modelo de programación básico.
Dos versiones: plataforma de trabajo estática y puente móvil, o puente estático y plataforma móvil.
CMM de portal
Fuente: directindustry.com Las
MMC de pórtico miden objetos grandes. Los dispositivos en sí también son grandes. Las guías están fabricadas con materiales rígidos resistentes a los cambios de temperatura y a la deformación. El tipo de diseño abierto simplifica el trabajo: instalación, medición directa y movimiento de piezas.
Escaneo óptico 3D
Escaneo láser 3D
Fuente: 3d-scantech.com
Los escáneres láser 3D son representantes de otra tecnología para medir objetos. Una de las diferencias clave entre las mediciones de sonda y láser es la capacidad de dar forma a los objetos. El escaneo mecánico no da una idea de la forma de los objetos. Al digitalizar objetos con un escáner láser, se crea una nube de puntos, sobre la base de la cual el software forma un modelo tridimensional detallado y de alta precisión.
Fuente: whatech.com
El escaneo láser es una tecnología sin contacto, por lo que se utiliza mucho para el control de calidad a distancia cuando se trabaja con objetos frágiles y fácilmente deformables. Dado que los láseres son fuentes de luz coherente, los escáneres láser 3D prácticamente no se ven afectados por las fluctuaciones de las condiciones ambientales.
Escaneo con iluminación estructurada
Fuente: 1zu1prototypen.com
Los escáneres 3D ópticos basados en tecnología de iluminación estructurada suelen ser más asequibles que los dispositivos láser. Se dirige una rejilla de luz al objeto escaneado, las cámaras fijan la forma de la proyección de luz y calculan las coordenadas de cada punto. Basado en la información recibida, el software construye un modelo digital.
Fuente: 1zu1prototypen.com
A pesar de que los escáneres 3D que utilizan esta tecnología son inferiores en precisión a los láser, tienen una serie de ventajas:
- Precio pagable;
- facilidad de uso;
- digitalización segura de los seres vivos (incluidas las personas).
Fuente: 1zu1prototypen.com
Cuando es necesario escanear áreas de difícil acceso, por ejemplo, canales y orificios, los escáneres con iluminación estructurada se complementan con instrumentos de medición portátiles.
Dispositivos multisensores
Fuente: interestingengineering.com
Combinando tecnología de medición de contacto y sin contacto, el equipo multisensor incorpora las fortalezas de cada método:
- la posibilidad de mediciones de alta precisión en lugares de difícil acceso: las ventajas de CMM;
- alta velocidad de trabajo y más información recibida son las ventajas de los escáneres ópticos.
El diseño de tales dispositivos es un escáner 3D equipado con una sonda adicional con un sensor.
Fuente: metrology.news
La construcción de máquinas multisensores no tiene estándares estrictos, por lo que pueden diferir de diferentes fabricantes y dependiendo del propósito.
Máquinas robóticas de medición de coordenadas
Fuente: metrology.news Los robots se están convirtiendo en la
mejor solución para la automatización de medidas. Los dispositivos funcionan independientemente de las condiciones ambientales, siempre con la misma alta precisión, sin fatiga y sin días de descanso. Los robots reemplazan a las personas en entornos peligrosos y peligrosos. Trabajan con objetos grandes y pequeños.
El sensor puede ser un CMM, un escáner óptico, una sonda y otros dispositivos de control. La experiencia de uso actual demuestra que cualquier medición metrológica está disponible con MMC robóticas.
Casos que utilizan equipo de medición
Digitalización de engranajes para modernización, DeWys Engineering
Fuente: youtu.be La
empresa se enfrentó a la tarea de reconstruir un gran engranaje fundido averiado de la caja de cambios. Para la solución, se utilizó un centro robótico multisensor de 8 ejes Faro Platinum Arm LLP V3, equipado con las funciones de escaneo 3D mecánico y láser. Después de la digitalización y la inspección de los agujeros de la pieza, se recogieron los datos y procesar en Geomagic Diseño X de software . El modelo creado se envió a Soildworks para su posterior procesamiento, luego los especialistas de DeWys Engineering prepararon un archivo con una guía para crear una copia de un engranaje en una máquina talladora.
Control de calidad de grandes lotes, tecnología asistida por ordenador
Fuente: cati.com
Bob Renella, el gerente de la empresa, compartió que la empresa realizaba regularmente controles de calidad de grandes lotes de piezas. En este sentido, se enfrentó a la tarea de optimizar los procesos: reducir los costos de tiempo sin perder la precisión de la verificación. Las tecnologías habituales ya no se adaptaban a la empresa: un operador estaba involucrado en la verificación de cada detalle, había una pérdida de tiempo y calidad.
La tecnología asistida por computadora se encontró en las condiciones de elección:
- Compre una máquina de prueba adicional y traiga una nueva fuerza laboral para el servicio.
- Contratar a terceros para que realicen algunos de los controles, lo que aumentará los costos y, posiblemente, la calidad de las mediciones.
- Invierta en equipos más avanzados.
Fuente: creaform3d.com La
guía se basó en la última versión. Como resultado de la adquisición del kit: Creaform HandyProbe inalámbrico y C-Track de dos cámaras , la empresa recibió una serie de ventajas:
- El escáner móvil permitió al operador trabajar en cualquier parte de la empresa, lo que ahorró el tiempo y el esfuerzo que se invirtió en transportar los envíos al lugar de inspección.
- El tamaño de las piezas a comprobar ya no está limitado por las capacidades de la antigua máquina de prueba.
Por la combinación de Creaform HandyPROBE y InnovMetric 's PolyWorks inspector solución de software , el trabajo del operador se ha vuelto mucho más fácil. Ahora el especialista actúa según el algoritmo propuesto por el software en tiempo real.
Inspección del brazo del eje de 10 m con ScanTech TrackScan y el lápiz óptico TrackProbe en 15 minutos
Fuente: 3d-scantech.com
Durante el funcionamiento de la excavadora, se aplican cargas pesadas al brazo del cucharón, como resultado de lo cual los casquillos del eje del cucharón se desgastan intensamente. Un aumento del diámetro del orificio del eje de la cuchara conlleva un aumento del descentramiento del eje en el orificio de la palanca, lo que posteriormente conlleva una avería del equipo. En consecuencia, la inspección regular del tamaño del orificio de la palanca evita fallas del equipo. Comprar MMC para resolver este problema es caro y poco práctico, ya que estas máquinas se instalan de forma permanente y el transporte de piezas de gran tamaño al lugar de instalación de la MMC implica tiempo y costes económicos adicionales.
Fuente: 3d-scantech.com
Tomó 15 minutos digitalizar, procesar los resultados y controlar la calidad del brazo de 10 metros directamente en el sitio. Los especialistas utilizaron el escáner ScanTech TrackScan 3D, creado en asociación con el fabricante noruego Metronor. El escáner funciona sin marcadores, completo con un lápiz óptico TrackProbe, realiza mediciones de alta precisión de orificios de cualquier profundidad y radio.
Salir
Fuente: creaform3d.com Los
requisitos de calidad del producto, frente a la dura competencia entre fabricantes, aumentan constantemente. En consecuencia, las necesidades de producción para optimizar los procesos de control de calidad están creciendo: aumentar la velocidad y precisión, reducir los costos. El mercado demanda equipos profesionales: escáneres 3D y MMC, fáciles de usar, listos para usar, que resuelvan problemas específicos de diversas industrias.
Para crear productos que cumplan con los altos requisitos de los consumidores, mantener una posición competitiva, los proveedores de bienes y servicios deben invertir oportunamente en equipos modernos.
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