CMM Đa Cảm Biến – Một Máy Đo Tất Cả

Theo truyền thống, thiết bị đo tọa độ tiên tiến được phân thành ba loại chính là máy đo tọa độ (CMM), máy quét và số hóa quang học (ODS) và máy đo video (VMM).

Ban đầu, ba sản phẩm đo tọa độ chủ yếu tập trung vào các lĩnh vực thị trường khác nhau:

  • CMM – gia công, dập, chế tạo và các bộ phận nhựa vừa và lớn
  • ODS – kỹ thuật đảo ngược
  • VMM – bộ phận nhỏ, linh kiện điện tử và lắp ráp

Ngày nay, với sự gia tăng của các cảm biến có sẵn và chức năng phần mềm của các thiết bị ODS và VMM, các danh mục sản phẩm ban đầu này ngày càng trở nên mờ nhạt. Các CMM có khả năng đa cảm biến hiện đã xuất hiện nhờ đó có thể sử dụng các công nghệ cảm biến khác nhau trong một giải pháp thiết bị đo duy nhất cho phép kiểm tra cấu trúc liên kết bộ phận và các đặc điểm hình học của bộ phận trong một thiết lập kiểm tra bộ phận.

Máy đa cảm biến đã có mặt trên thị trường được một thời gian nhờ đó các cảm biến xúc giác, quang học và laser được tích hợp trên một nền tảng đo lường duy nhất. Các cảm biến được điều khiển xung quanh bộ phận bằng cách sử dụng kết hợp chuyển động của máy và đầu cơ giới (CMM) hoặc bộ phận được đưa vào cảm biến bằng cách sử dụng kết hợp các chuyển động của máy tuyến tính và máy quay (VMM). Một số VMM lớn hơn và tinh vi hơn có đầu dò cơ giới tích hợp cung cấp sự kết hợp gia tăng giữa chuyển động của máy và cảm biến để kiểm tra các bộ phận phức tạp nhất.

Khi quá trình kiểm tra bộ phận chuyển ra khỏi phòng thí nghiệm và đưa lên sàn sản xuất, một trạm đo duy nhất, với nhiều công nghệ cảm biến, được nhiều ứng dụng yêu cầu để đảm bảo thu được 100% hình dạng của bộ phận trong một chu kỳ đo. Với các cấu hình thiết bị đa cảm biến, nhu cầu mở rộng phần mềm đo lường để kết hợp nhiều công nghệ cảm biến vào trải nghiệm người dùng liền mạch cho phép tạo ra một chương trình bộ phận kiểm tra chung.

Hầu hết các nhà sản xuất CMM đã bổ sung khả năng đa cảm biến cho các CMM xúc giác truyền thống trong những năm qua cũng như các nhà sản xuất VMM bổ sung thêm các cảm biến vào cấu trúc máy của họ để mở rộng khả năng đo lường hơn nữa. Ngày nay, gần như tất cả các nhà cung cấp CMM toàn cầu hiện cũng cung cấp VMM đa cảm biến để đảm bảo họ có thể cung cấp giải pháp đa cảm biến bất kể yêu cầu ứng dụng của khách hàng là gì.

Giải pháp quét quang học tự động GOM

Sự thâm nhập của các cảm biến quét ánh sáng có cấu trúc, được gắn trên rô-bốt công nghiệp 6 trục tiêu chuẩn, đã thâm nhập vào thị trường kiểm tra thân xe và kim loại tấm ô tô trong những năm qua, loại bỏ máy đo tọa độ ngang – vốn được sử dụng cho các ứng dụng này. CMM rô-bốt (RCMM) cung cấp giải pháp sản xuất tại xưởng, với khả năng chụp và tạo hình học bề mặt 3D hoàn chỉnh nhanh chóng, trích xuất đặc điểm hình học từ đám mây điểm được tạo cũng như so sánh và phân tích CAD ngay lập tức. Xu hướng áp đảo của ngành là nắm bắt mọi thứ và chỉ trích xuất hình dạng bộ phận cần thiết để kiểm soát quy trình là một cách tiếp cận khác xa so với cách tiếp cận CMM truyền thống và CMM đa cảm biến, theo đó phần mềm CMM được hướng dẫn cách đo tính năng theo tính năng.

Các khung cơ học CMM và VCMM vẫn là ‘thiết bị mang cảm biến’ chính xác nhất hiện nay. Mặc dù đã cố gắng nâng cao hiệu suất đo độ chính xác của rô-bốt 6 trục bằng cách lập bản đồ lỗi, theo dõi vị trí rô-bốt bên ngoài hoặc sử dụng các kỹ thuật chụp ảnh, nhưng giải pháp đo rô-bốt không đáp ứng được độ chính xác mà nhiều quy trình sản xuất linh kiện cần.

Trong những thập kỷ qua, CMM đã trở nên nhanh hơn, chính xác hơn và có giá thấp hơn. Sự phát triển của các nhà sản xuất CMM đã bao gồm việc làm cho các cấu trúc cứng hơn, nhẹ hơn và bù nhiệt để sử dụng bên ngoài phòng thí nghiệm chất lượng được kiểm soát nhiệt độ truyền thống. Đã có nhiều suy đoán trong thập kỷ qua liên quan đến sự sụp đổ của CMM nhưng trên thực tế đâu là giải pháp thay thế khi độ chính xác cao là điều kiện tiên quyết? CMM có giá cả phải chăng, đáng tin cậy, có thể lặp lại và chính xác. Bất kỳ công nghệ thay thế nào cũng cần phải có tất cả những thứ này… và hơn thế nữa. Có gì ngạc nhiên không khi thị trường CMM tiếp tục phát triển mạnh mẽ và nền tảng CMM hiện đang tìm kiếm một vai trò mới trong việc tích hợp với thế hệ công nghệ cảm biến tiếp theo.

Đầu quét quang Renishaw RFP

Renishaw gần đây đã giới thiệu đầu dò quét quang học ánh sáng có cấu trúc RFP bổ sung thêm một khía cạnh khác cho nền tảng CMM với tư cách là thiết bị mang đa cảm biến và thừa nhận những lợi thế được tìm thấy bởi các nhà sản xuất đã triển khai cả giải pháp quét ánh sáng có cấu trúc RCMM cầm tay và robot. Đầu dò RFP tăng khả năng đa cảm biến của hệ thống REVO 5 trục Renishaw, hiện cung cấp năm họ đầu dò có thể hoán đổi cho nhau, bao gồm cả lớp hoàn thiện bề mặt và quang học. Đầu dò RFP được thiết kế để kiểm tra các bề mặt dạng tự do và hình học phức tạp, cung cấp nhanh chóng các mảng dữ liệu bề mặt với mật độ điểm cao. Không giống như một số hệ thống đèn có cấu trúc không tiếp xúc khác, đầu dò viền RFP không yêu cầu các điểm đánh dấu tham chiếu để ghép dữ liệu từ các khu vực bộ phận khác nhau lại với nhau.

Wenzel WM | Cảm biến lai HS

Wenzel đã giới thiệu WM | Cảm biến HS Hybrid kết hợp các ưu điểm của công nghệ đo lường quang học và xúc giác. Cảm biến “mắt kép” độc đáo đảm bảo khả năng tiếp cận điểm tốt và thậm chí thu thập dữ liệu đáng tin cậy với trục của chùm sáng lên tới 85ᵒ so với bề mặt bình thường.

Với khả năng chuyển đổi tự động và nhanh chóng giữa đầu dò xúc giác Renishaw và cảm biến quang học, WM | HS có thể thực hiện các nhiệm vụ đo lường phức tạp. Sự kết hợp giữa phép đo quang học tốc độ cao và phép đo chuyển mạch chính xác vi mô với đầu dò cảm ứng đảm bảo kết quả nhanh và chính xác để kiểm soát chất lượng và được thiết kế để sử dụng trong môi trường sản xuất. Dựa trên công nghệ tam giác, cảm biến đạt được năng suất tối đa, đặc biệt đối với các bộ phận kéo dài có bán kính nhỏ, chẳng hạn như cánh tuabin.

DWFritz đã phát triển ZeroTouch CMM của mình có nền tảng đo lường 5 trục đã được cấp bằng sáng chế bao gồm một cầu quay được cho là đạt được tốc độ kiểm tra bộ phận nhanh hơn tới 10 lần so với các máy đo tọa độ xúc giác (CMM) thông thường. Cấu hình cầu nối độc đáo của nền tảng đo lường kết hợp nhiều cảm biến đo lường không tiếp xúc bao gồm công nghệ quang học, laser và đồng tiêu, cung cấp khả năng kiểm tra tính năng bộ phận đồng thời.

ZeroTouch kết hợp nhiều công nghệ cảm biến không tiếp xúc với ánh sáng đa phổ tùy chỉnh và khả năng học sâu trong một dấu chân. Hệ thống có khả năng cấu hình cao này đồng thời đo các tính năng của nhiều bộ phận và dạng hình học phức tạp như lỗ khoan, đường cắt dưới và mặt vát, bên cạnh các phép đo cấu trúc liên kết bề mặt phức tạp như độ hoàn thiện bề mặt, màu sắc và độ bóng.

Hexagon cung cấp đầy đủ các giải pháp đa cảm biến bao gồm Optiv Dual , bao gồm ba công nghệ được xây dựng có mục đích cho các hoạt động đa cảm biến, cho phép người dùng tăng năng suất bằng cách nâng cao tính linh hoạt của ứng dụng, giảm thời gian chu kỳ và tăng độ chính xác. Mỗi công cụ đều có điểm mạnh riêng và tập trung vào việc nâng cao năng suất, nhưng cả ba đều thống nhất với nhau ở chỗ chúng làm cho phép đo đa cảm biến trở nên đơn giản hơn, sắp xếp hợp lý hơn và ít tốn thời gian hơn

Dòng máy đo đa cảm biến O-INSPECT của ZEISS cho phép người dùng đo từng đặc tính của bộ phận một cách tối ưu – bằng phương pháp quang học hoặc bằng cách tiếp xúc. Ống kính zoom ZEISS Discovery.V12 đến từ bộ phận Kính hiển vi ZEISS. So với các thấu kính tiêu chuẩn, nó cung cấp trường thị giác lớn hơn gấp 4 lần và độ nét hình ảnh chất lượng cao cũng ở các vùng ngoại vi giúp giảm thời gian đo và độ chính xác tuyệt vời. Máy O-INSPECT tích hợp cảm biến quét VAST XXT, Ống kính thu phóng Discovery.V12 và cảm biến khoảng cách ánh sáng trắng Dotscan được tích hợp hoàn toàn vào phần mềm đo lường Calypso.

Ranh giới ban đầu giữa CMM, VMM và ODS gần như đã bị xói mòn khi RCMM cũng bước vào cuộc cạnh tranh. Các công nghệ cảm biến mới nhất hiện nay đã đưa nền tảng đa cảm biến vào các ứng dụng đo lường tại cửa hàng chính. Các nền tảng đo lường chiều đa cảm biến tiên tiến này cũng đã trở nên thông minh hơn rất nhiều với các cảm biến quét quang học ánh sáng xanh hiện cũng có sẵn trên nền tảng CMM, cho phép các giải pháp đo lường tiên tiến này ‘nắm bắt’ một loạt ứng dụng kiểm tra độ chính xác cao mới .

Ngày nay, người dùng thực sự có rất nhiều lựa chọn về giải pháp đa cảm biến, cho phép áp dụng tất cả các phép đo một kích thước và ấn tượng là tất cả chức năng đo được cung cấp bởi một phần mềm đo lường tích hợp liền mạch.

Đối với thông tin:

www.gom.com

www.renishaw.com

www.wenzel-group.com

www.hexagonmi.com

www.zeiss.com

www.dwfritz.com

Tags: , , , , , , , ,