W Y D Z I A Ł Z A R Z Ą D Z A N I A Prof. Eugeniusz RATAJCZYK RAMIONA POMIAROWE Portable CMM s; Articulated Measuring Arms 1
RAMIONA POMIAROWE 1.Wprowadzenie istota pomiarów współrzędnościowych 2.Budowa i działanie ramion pomiarowych (portable CMMs, articulated measuring arm) 3.Systemy rozszerzające zakres pomiarowy 4.Pomiary skaningowe 5.Pomiary specjalne, np. przewody hydrauliczne 6.Oprogramowania 7.Testy dokładności 2
RAMIONA POMIAROWE 1. Wprowadzenie istota pomiarów współrzędnościowych Współrzędnościowa maszyna pomiarowa CMM (Coordinate Measuring Machine ) 3
RAMIONA POMIAROWE 1. Wprowadzenie istota pomiarów współrzędnościowych Geometryczne elementy bazowe Element Punkt Prosta Płaszczyzna okrąg kula elipsa walec stoŝek Matematyczna min. liczba punktów 1 2 3 3 4 5 5 6 Pomiarowa min. liczba punktów 1 3 4 4 6 6 8 12 4 E. Ratajczyk Współrzędnościowa technika pomiarowa
RAMIONA POMIAROWE 1. Wprowadzenie istota pomiarów współrzędnościowych Ramię jako współrzędnościowa maszyna pomiarowa Włączenie Przejście przez punkty referencyjne wszystkich osi Akceptacja punktu styku końcówki i detalu Odczytanie współ. kątowych z przetworników obrotowych Procedury obliczeniowe Współ. punktu są transformowane do ukł. kartezjańskiego (x,y,z) 5
RAMIONA POMIAROWE 1. Wprowadzenie istota pomiarów współrzędnościowych 1.Procedura pomiarowa np. pomiar walca Wynik: średnica d=23,987mm 2. Procedura obliczeniowa z y Walec x 6
CimCore / U.S.A RAMIONA POMIAROWE 2. Budowa i działanie ramion pomiarowych Zett Mess / Germany www.cimcore.com www.zettmess.de Faro / U.S.A www.faro.com/poland.aspx 7
RAMIONA POMIAROWE 2. Budowa i działanie ramion pomiarowych Romer / France www.romer.com www.hexagonmetrology.net Metris /Belgia www.metris.com 8
RAMIONA POMIAROWE 2. Budowa i działanie ramion pomiarowych 3 2 4 5 1 głowica pomiarowa, 2 ramiona-tuby (włókna grafitowe), 3 - ankodery tarczowe (kątowe) 4 przeciwaga, 5 magnetyczne uchwyty 1 9
RAMIONA POMIAROWE 2. Budowa i działanie ramion pomiarowych II.1. Infinite II.2. Stinger II II.3. 3000i (SC) 10
RAMIONA POMIAROWE 2. Budowa i działanie ramion pomiarowych INFINITE Przeciwwaga ZERO-G kompensuje cięŝar ramienia (obsługa jedną ręką) Bezprzewodowa komunikacja (WiFi) swoboda i mobilność Akumulator Li Ion niezaleŝność i mobilność 11
Głowice pomiarowe RAMIONA POMIAROWE 2. Budowa i działanie ramion pomiarowych Adapter TP20 Renishaw Elektrostykowa głowica PowerProbe Końcówka punktowa d=0 mm Końcówka do pomiarów środka kuli Końcówka kalibracyjna d=15 mm Końcówki z włókna grafitowo-węglowego Końcówka zagięta 12
RAMIONA POMIAROWE 2. Budowa i działanie ramion pomiarowych INFINITE parametrs Measuring range mm 1200 1800 2400 2800 3000 3600 Przestrzeń Pomiarowa m 3 0,9 3 7 12 14 24 Test A mm +/- 0,008 08 +/- 0,004 +/- 0,013 +/- 0,017 +/- 0,031 +/- 0,043 Test B mm +/- 0,016 +/- 0,010 +/- 0,020 +/- 0,029 +/- 0,034 +/- 0,050 Test C mm +/- 0,023 +/- 0,015 +/- 0,029 +/- 0,041 +/- 0,050 +/- 0,068 Testy wg normy amerykańskiej ASME B89.4.22-2004 13
RAMIONA POMIAROWE 2. Budowa i działanie ramion pomiarowych Hamulce pneumatyczne sterowane kontrolerem radiowym Zakresy pomiarowe od 1,2 do 3,6m Interface i kontroler pneumatyki Mocowanie do maszyny wspornikowej AMPG-P Software obsługiwany przez mysz w nadgarstku Przeciwwaga Elektryczne podnośniki i rolki jezdne 14
RAMIONA POMIAROWE 2. Budowa i działanie ramion pomiarowych Ramiona pomiarowe Romer sigma flex omega 15
RAMIONA POMIAROWE 2. Budowa i działanie ramion pomiarowych Ramiona pomiarowe Romer 1.Omega 2.Sigma 3.Flex Nieograniczony obrót osi Enkodery kątowe Specjalny przegub zwiększający sztywność Tuby z włókna węglowego Własne zasilanie i komunikacja bezprzewodowa WIFI Adapter kompatybilny z mocowaniem mobilnym i magnetycznym Zakresy pomiarowe od 1,8 do 5,2m Obrotowo-wychylny nadgarstek Adapter głowicy skanującej Automatyczne rozpoznanie końcówki 16
RAMIONA POMIAROWE 2. Budowa i działanie ramion pomiarowych Gage i Gage Plus Ramiona pomiarowe FARO Quantum Platinum Fusion (d.tytanium) 17
Faro Gage & Gage Plus Zakres pomiarowy: 1200 mm Automatyczna kompensacja temperatury Wbudowana przeciwwaga Głowica sztywna lub przełączająca KaŜdorazowa kalibracja zmienionej końcówki Opcja własnego zasilania (bateria litowa) Gage Software: automatyczne tworzenie dokumentacji pomiaru obróbka statystyczna 3 opcje zamocowania: płyta montaŝowa 2. Budowa i działanie ramion pomiarowych mocowanie magnetyczne mocowanie próŝniowe 18
RAMIONA POMIAROWE 2. Budowa i działanie ramion pomiarowych Faro Gage & Gage Plus - dokładności Specyfikacja wg ISO 10360 (z 1995 r.) błąd wskazania dla pomiaru wymiaru E błąd systemu głowicy pomiarowej R 19
2. Budowa i działanie ramion pomiarowych Przykłady zastosowań Faro Gage w przemyśle Pomiary otworów bezpośrednio na wiertarce Pomiary elementów obrotowych 20
RAMIONA POMIAROWE 2. Budowa i działanie ramion pomiarowych Przykłady zastosowań Faro Gage w przemyśle Pomiary odlewów Pomiary rur 21
2. Budowa i działanie ramion pomiarowych QUANTUM 22
RAMIONA POMIAROWE 2. Budowa i działanie ramion pomiarowych QUANTUM wg ASME B89.4.22-2004 2004 wg ASME B89.4.22-2004 2004 23
2. Budowa i działanie ramion pomiarowych PLATINUM RAMIONA POMIAROWE 24
RAMIONA POMIAROWE 2. Budowa i działanie ramion pomiarowych PLATINUM wg ASME B89.4.22-2004 2004 25
2. Budowa i działanie ramion pomiarowych FUSION RAMIONA POMIAROWE 26
2. Budowa i działanie ramion pomiarowych FUSION RAMIONA POMIAROWE wg ASME B89.4.22-2004 2004 wg ASME B89.4.22-2004 2004 27
RAMIONA POMIAROWE 2. Budowa i działanie ramion pomiarowych Automatyczna kompensacja temperatury wbudowane czujniki Dopuszczalny zakres temperatury 10 o 40 o C Gradient temperatury 3 o C/5min Wilgotność 95% System połączenia bezprzewodowego Bluetooth do 10m 1Mbit/s 28
RAMIONA POMIAROWE 2. Budowa i działanie ramion pomiarowych WyposaŜenie - stykowe głowice pomiarowe Faro Sensor TP20 Końcówka sztywna Pomiar pojedynczego punktu x x x MoŜliwość róŝnych końcówek x x Brak punktów pomiarowych x x Elastyczne powierzchnie x x Dioda sygnalizująca pomiar Skaning x x Przycisk wyzwalacza x x Głowica pomiarowa FARO SENSOR Głowica pomiarowa TP20 29
2. Budowa i działanie ramion pomiarowych 30
2. Budowa i działanie ramion pomiarowych 31
RAMIONA POMIAROWE 2. Budowa i działanie ramion pomiarowych Test A Test B Test C Nowe modele: MCA 1800 M6 dokładność wg testu C ±0,028mm MCA 1800 M6 dokładność wg testu C ±0,056mm 32
RAMIONA POMIAROWE 1. 2. VPS 3. Faro Laser Tracker 33
3.Systemy rozszerzające zakres pomiarowy System pomiarowy GridLOK Siatka ze stoŝków osadzonych w podłoŝu betonowym lub stalowym Certyfikat rozmieszczenia stoŝków Dokładność zaleŝna od dokładności rozmieszczenia stoŝków Standardowe przestrzeń pomiarowa 4x6m Maksymalna 60x60m 34
System pomiarowy GridLOK pomiary karoserii 3.Systemy rozszerzające zakres pomiarowy przestawienie ramienia do kolejnej pozycji określenie nowej pozycji przez zetknięcie końcówki z trzema dowolnymi stoŝkami dalsze pomiary detalu karoserii 35
System VPS 3.Systemy rozszerzające zakres pomiarowy 1. Zdefiniowanie pozycji ramienia 2. Pomiar 3. Przesunięcie i zdefiniowanie nowej pozycji ramienia 4. Pomiar w nowej pozycji 36
3.Systemy rozszerzające zakres pomiarowy Faro Laser Tracker - TrackArm Kombinacja dowolnego ramienia Platinum i Laser Tracker a tworzą system pomiarowy, w którym moŝna przenosić ramię bez konieczności pomiaru punktów referencyjnych 37
3.Systemy rozszerzające zakres pomiarowy Faro Laser Tracker - specyfikacja Zakres pracy zakres obrotów w poziomie: +-270 o zakres obrotów w pionie: +70 do 50 o max. zakres: średnica 70 m Dokładności pomiaru długości rozdzielczość: 0.5µm powtarzalność: 7µm + 1µm/m dokładność: 20µm + 1.1µm/m Dokładność określenia punktu 0.027 mm (do 2 m) - 0.129 mm (do 35 m) Dokładności kątowa rozdzielczość: 0.02 powtarzalność: 2µm + 2µm/m dokładność: 18µm + 3µm/m 38
RAMIONA POMIAROWE 4. Pomiary skaningowe 39
Series 3000i SC 4. Pomiary skaningowe Model stworzony specjalnie do pomiarów skanningowych Mniejsze dokładności wobec modelu 3000i Pozostałe cechy jak w modelu 3000i 3000i SC + głowica skanująca firmy Perceptron 40
4. Pomiary skaningowe Głowica laserowa Perceptron wymiary: 105 x 52 x90 mm rejestracja danych: 768 pkt/linię prędkość skanowania: 30 linii/sek, 23040 pkt/sek. waga: 340 g laser: 670 nm, klasa IIm 32 pole widzenia: Z=104 mm Y=(32)(44)(71) mm rozdzielczość: 5µ, 2s, test na kuli 104 powtarzalność: 12µ, 2s dokładność: 30µ, 2s 44 71 41
4. Pomiary skaningowe Ramię Series 3000i SC parametry Pomiary skaningowe przy uŝyciu głowicy Perceptron Measuring range mm 1200 mm 1800mm 2400mm 2800mm 3000 mm 3600 mm Test B mm ±0,016 ±0,024 ±0,028 ±0,045 ±0,05 ±0,07 Test C mm ±0,023 ±0,035 ±0,04 ±0,064 ±0,07 ±0,1 Wg testu C ±0,016 Pomiar głowicą stykową ±0,075 42
Głowica laserowa G-Scan RX2 działa na zasadzie triangulacji 4. Pomiary skaningowe opatentowana nieograniczona 7 oś obrotowa kompatybilna ze wszystkimi ramionami Romer wizualizacja zebranej chmury punktów w czasie rzeczywistym ustawiane parametry (jasność, intensywność) w zaleŝności od powierzchni skanowanej 43
4. Pomiary skaningowe Głowica laserowa G-Scan RX2 wymiary: 135 x 145 x 55 [mm] waga: 650 g prędkość skanningu: 540 pkt/linia x 30 linii/s = 16200 pkt/s dokładność na ramieniu 2522: 40 µm rozdzielczość w osi Z głowicy: 40 µm 44
4. Pomiary skaningowe Faro ScanArm 45
FARO Laser ScanArm V2 4. Pomiary skaningowe Laser 0,66µm 7 oś 46
Faro ScanArm Specyfikacja głowicy skanującej częstotliwość: 30 linii/sek x 640 pkt/linia = 19200 pkt/sek dokładność 2σ: 50µm zakres pomiarowy: 89 184 mm 4. Pomiary skaningowe wymiary: 105 x 44 x 124 mm waga: 0.53 kg Wzmocniona obudowa Głowica laserowa i stykowa Uchwyt Mocowanie głowicy laserowej bez kalibracji 47
Faro ScanArm 4. Pomiary skaningowe FARO Laser ScanArm V2 wg ASME B89.4.22-2004 2004 FARO Laser ScanArm V3 nowość 48
Metris 4. Pomiary skaningowe Model Maker C Max Linii/s punktów/linie 49
Metris 4. Pomiary skaningowe Model Maker D Max Linii/s p/linie 50
4. Pomiary skaningowe Ramię pomiarowe jako robot skanujący 51
4. Pomiary skaningowe Ramię pomiarowe jako robot skanujący Skaner laserowy model Maker MMD Robot CMM Arm 52
4. Pomiary skaningowe Ramię pomiarowe jako robot skanujący Oprogramowanie CAMIO 53
5.Pomiary specjalne Pomiary rur - przewody hydrauliczne, pneumatyczne, itp. Pomiary wewnątrz wielkogabarytowych obiektów 54
5.Pomiary specjalne Stanowisko do kontroli rur Typowa konfiguracja stanowiska: Ramię pomiarowe Stinger II Stół pomiarowy Komputer stacjonarny z osprzętem Oprogramowanie Supravision lub DOCS Podstawa kolumnowa Wykalibrowany wzorzec długości Uchwyt do mocowania rur Końcówki pomiarowe (widełki): 6mm, 25mm, 75mm, 100mm, 150mm 55
5.Pomiary specjalne Końcówki (widełki) do pomiaru rur 25 mm 150 mm detektory wiązek emitery wiązek 100 mm KaŜde przerwanie wiązki to sygnał pomiarowy jednokrotne objęcie rury w danym przekroju daje 8 punktów pomiarowych 56
Oprogramowanie DOCS 2.0 do pomiaru rur natychmiastowa informacja o długościach, kątach zagięcia i danych korekcyjnych danej rury (LRA) dla giętarki pomiar rur i elementów geometrycznych w jednym oprogramowaniu zgrupowanie wielu rur w obrębie jednego planu pomiarowego kontrola rur końcówkami bez- i dotykowymi import geometrii rury (LRA lub XYZ) bezpośrednio z pliku CAD opcja rozbicia rury na składowe walce, punkty przecięcia i płaszczyzny czołowe tworzenie raportu 5.Pomiary specjalne 57
5.Pomiary specjalne AMPG-P stanowisko do pomiaru rur Granitowy stół pomiarowy Oprogramowanie FUTUREX TUBE (przesyłanie danych bezpośrednio do giętarki) Zestaw specjalnych końcówek 58
Stanowisko pomiaru rur - program G-Tube wymagany Windows NT, 2000, XP 5.Pomiary specjalne wyniki w postaci danych XYZ oraz LRA (długość, obrót, kąt) dla rur zdeformowanych moŝliwa opcja pomiaru z podwójną precyzją podaje giętarce siłę gięcia i opis przedłuŝenia rury 59
5.Pomiary specjalne Pomiary wewnątrz obiektów Przemysł maszynowy Przemysł meblarski Przemysł samochodowy 60
RAMIONA POMIAROWE 6. Oprogramowania 1. 2. FUTUREX 02 3. Faro CAM2 4. CMM Manager 61
6. Oprogramowania Oprogramowanie PowerINSPECT 4.0 do ramion CIMCORE i ROMER kompletny pakiet do kontroli detali z uŝyciem standardowej CMM lub ramienia pomiarowego pomiar pełnego zakresu geometrii z plikiem CAD lub bez niego moŝliwość porównania zgodności zmierzonych punktów z punktami wybranymi z rysunku CAD automatyczne generowanie pełnego raportu pomiarowego import z formatów: AutoCAD, CATIA, CATIA 5, CADDS, CIMATRON, DGK, IDEAS, IGES, PARASOLID, PART, PRO ENGINEER, RHINO, SOLIDEDGE, SET, UNISURF, VDA, VDAFS, STEP, UNIGRAPHICS, SOLIDWORKS oraz STL. 62
6. Oprogramowania Oprogramowanie PowerINSPECT 4.0 widok 63
6. Oprogramowania Oprogramowanie PowerINSPECT 4.0 paski zadań Układy współrzędnych Grupa Kontroli Powierzchni Grupa geometryczna Najlepsze dopasowanie Grupa przekroje Komentarz Grupa Chmura punktów Zmiana końcówki Dopasowanie rozmiarów widoku Rodzaj zoomu Obrót widoku Rodzaj widoku Tryb cieniowania Podświetlenie powierzchni widocznych od tyłu Rodzaj wyświetlania punktów kontroli pow. Okno filtru punktów kontroli powierzchni Wyświetlenie punktów dynamicznych Wybór powierzchni Edycja elem. geometrycznego na pliku CAD Tryb pomiaru Poszukiwacz geometrii Edycja Chmury punktów Przełączenie na pasek CMM 64
6. Oprogramowania PowerINSPECT 4.0 Grupa geometryczna płaszczyzny linie punkty okręgi i bryły 3D wymiary liniowe i kątowe funkcje dodatkowe bazy scanning multipomiar zbieranie pojedynczych punktów odchyłki kształtu i połoŝenia 65
6. Oprogramowania PowerINSPECT 4.0 Kontrola w przekrojach - wizualizacja 66
6. Oprogramowania PowerINSPECT 4.0 Protokół pomiarowy część I 67
PowerINSPECT 4.0 6. Oprogramowania Protokół pomiarów część II 68
6. Oprogramowania AMPG-P Menu główne Współ.kulki pomiarowej oprogramowanie FUTUREX 02 Konstrukcja elemntów Definiowanie elementów Elem.do pomiaru Dane nominalne i rzeczywiste punktu Tolerancje i odchyłki 69
Oprogramowanie G-Pad oblicza elementy geometryczne: punkt, linia, kula, stoŝek, itd. oparty o normy ISO 1101 raport w postaci Excel moŝliwość tworzenia makr obsługa przez mysz w nadgarstku 6. Oprogramowania 70
6. Oprogramowania Oprogramowania działające z ramionami FARO PC-DMIS Wilcox & Asociates CALYPSO C.Zeiss Geo PAK Mitutoyo FARO GAGE CAM 2 71
Oprogramowanie Faro CAM2 CAM2 Automotiv stworzony na potrzeby przemysłu motoryzacyjnego operuje nawet na ponad 100MB plikach CAD CAM2 Measure pomiary dowolnej geometrii (bryły i powierzchnie) porównywanie wyników z plikiem CAD CAM2 SPC Graph graficzna dokumentacja pomiaru zestawienia statystyczne wyników pomiarów CAM2 SPC Process obróbka statystyczna danych 6. Oprogramowania 72
6. Oprogramowania Faro GAGE & GAGE PLUS 73
6. Oprogramowania 1. CMM Manager (był Power Inspect) 2. KUBE Inspection lub FOCUS Inspection - do ramion skanujących 3. CAMIO do robota skanującego 74
7.Testy dokładności Metody wyznaczania dokładności ramion pomiarowych wg ASME B89.4.22-2004 2004 Methods for performance evaluation of articulated arm coordinate measuring machines Test A Test na kuli (Effective Diameter Test) Test B Test pojedynczego punktu (Single-Point Articulation Performance Test) - powtarzalność punktu Test C Test przestrzenny (Volumetric Performance Test) 75
7.Testy dokładności Test A Test na kuli (Effective Diameter Test) Na podstawie 9 punktów rozmieszczonych na kuli wzorcowej - wyznaczenie środka kuli i średnicy, względem której są wyznaczane odchyłki, - maksymalna odchyłka max wyznaczona z trzech serii pomiarowych max = D zm D kw gdzie: D zm wartość zmierzonej średnicy kuli wzorcowej, D kw wartości średnicy kuli wzorcowej wg świadectwa Kula wzorcowa o średnicy 25.4 mm (CimCore) 76
7.Testy dokładności Test B Test pojedynczego punktu (Single-Point Articulation Performance Test) - powtarzalność punktu Test powtarzalności punktu badanie rozrzutu współrzędnych punktu w przestrzeni (10 pomiarów) Przeprowadzany na elemencie stoŝkowym przy najeździe pod róŝnymi kątami z uwzględnieniem maksymalnego wyprostowania ramion Przykłady elementów stoŝkowych Element stoŝkowy z magnetycznym mocowaniem do płyty pomiarowej 77
7.Testy dokładności Test B Test pojedynczego punktu (Single-Point Articulation Performance Test) - powtarzalność punktu Parametry oceny: - maksymalna odchyłka połoŝenia δ max (maksymalna wartość spośród 10 odchyłek policzonych ze wzoru dla danego pomiaru) δ = i ( X X ) + ( Y Y ) 2 + ( Z Z ) 2 i a 2 i a i a gdzie: X i,y i,z i współrzędne punktu zmierzonego, X a,y a,z a uśrednione współrzędne punktu. -podwójna wartość odchylenia standardowego 2s 2 σ i = 2 ( n 1) 78
7.Testy dokładności Test C Test przestrzenny (Volumetric Performance Test) Pomiar dwóch atestowanych odległości wzorca w 20 określonych połoŝeniach w przestrzeni pomiarowej ramienia obejmujące ustawienia: 4 pionowe, 6 poziomych, 10 pod kątem 45 o Schemat rozstawień wzorca (widok z góry): 1,2,3,7,9,18 poziome połoŝenia wzorca; 5,6,19,20 -pionowe połoŝenia wzorca; 4,8,10,11,12,13,14,15,16,17 - połoŝenia pod kątem 45 o 79
7.Testy dokładności Test C Test przestrzenny (Volumetric Performance Test) Parametry: 1) D maxi - maksymalna odchyłka ze zbioru D i 2) Rozstęp D i = D imax -D imin 3) podwójna wartość odchyłki RMS, policzona ze wzoru: gdzie: 2RMS = 2 2D 2 i n n liczba pomiarów (n=20) D i =L i - L rzec L i wartość długości wzorca z 20 wartości, L rzec długość wzorca uwzględniająca wpływ temperatury L rzecz = L nom + [1+α(T w -20 o C)] gdzie: L nom długość wzorca w temperaturze 20 o C, α współczynnik rozszerzalności wzorca T w temperatura wzorca podczas pomiaru 80
Porównanie dokładności Na przykład ramion o zakresie 2,4m 7.Testy dokładności Dokładność wg testu przestrzennego (C) dla ramion o zakresie 2,4m Lp. Nazwa ramienia Pomiar punktowy Pomiar skaningowy (laserowy) 1. Quantum FARO ±25µm ±70µm, ±55µm dla V3 2. Platinum FARO ±36µm ±80µm, ±65µm dla V3 3. Fusion FARO ±61µm ±101µm, ±86µm dla V3 4. Infinite CimCore ±29µm ---- 5. Series3000i SC ±32µm ±110µm (±40µm)? 6. Stinger II ±70µm ±120µm 7. AMPG-P Zett Mess ±38µm ---- 8. Sigma Romer *) ±34µm ---- 9. Flex Romer *) ±41µm ---- 10. Omega R-Scan *) ---- ±68µm 11. MCA M6 Metris ±40µm 81
7.Testy dokładności Znalezienie relacji między wymaganiami normy ISO 10360-2 a ASME B89.4.22 Czy da się porównać wymagania obu norm? Rodzaj testu wg ASME wg ISO 10360 RóŜnice Test A test na kuli 9 punktów na kuli wzorcowej MPE P 25 punktów na kuli wzorcowej Praktycznie nie ma róŝnic Test B rozrzut punktu 10 odchyłek powtarzalności na stoŝku wzorcowym Nie ma w normie ISO Test C przestrzenny Pomiar wzorca długości (dwa wymiary) 20 połoŝeń wzorca: 4 pionowe, 6 poziomych, 10 pod kątem 45 o MPE E Pomiar wzorca długości 5 wymiarów, w 7 róŝnych połoŝeniach? 82
7.Testy dokładności Jak to czyni FARO w przypadku ramion Gage i Gage Plus wg ISO 83
7.Testy dokładności Porównanie z CMM o podobnym zakresie pomiarowym dla L=1200mm Np ECLIPSE (C.Zeiss) MPE E = 4,2+L/300 = 8,2µm Ramię INFINITE (CimCore) 15 µm Ramię Gage Plus (Faro) 14,6 µm dla L= 2,4mm Np CMM Athena (C.Zeiss) model 25-3-10 EMP E = 33µm Ramię STINGER II (CimCore) 70µm Ramię Quantum (Faro) 25µm Mniejsza dokładność w stosunku do maszyn pomiarowych (CMM) o 40% do 120% ( wg testu C i MPE E ) Przewaga ramion nad CMM: - przenośny charakter, - zastosowanie bezpośrednio w produkcji, - pomiary wewnątrz wielkogabarytowych obiektów 84
85
86
Badania eksperymentalne dokładności Wyniki badań eksperymentalnych dokładności ramienia STINGER II firmy CimCore o zakresie pomiarowym 1,8m Wyniki testu A na kuli wzorcowej (3 serie pomiarowe po 9 pomiarów w kaŝdej serii) 1 = 0,0037 mm 2 = 0,0060 mm 3 = 0,0130 mm Maksymalna odchyłka max = 0,013mm Wartość dopuszczalna (katalogowa) 0,015mm Średnica kuli wzorcowej 24,9882mm 87
Badania eksperymentalne dokładności Wyniki badań eksperymentalnych dokładności ramienia STINGER II firmy CimCore o zakresie pomiarowym 1,8m Wyniki testu B (3 serie pomiarowe po dziesięć pomiarów stoŝka wewnętrznego) dla 0%-20% zakresu pomiarowego ramienia δ max = 0,081mm 2s = 0,171mm dla 20-80% zakresu pomiarowego δ max = 0,081mm 2s = 0,149mm dla 80-100% zakresu pomiarowego δ max = 0,081mm 2s = 0,192mm Dopuszczalna odchyłka wg danych katalogowych wynosi 2s dop ±0,040mm 88
Badania eksperymentalne dokładności Wyniki badań eksperymentalnych dokładności ramienia STINGER II firmy CimCore o zakresie pomiarowym 1,8m Wyniki testu C z 20 połoŝeń wzorca liniowego Z 6 połoŝeń poziomych wzorca -odchyłka maksymalna D max = 0,169mm, -rozstęp (D max -D min ) = 0,144mm, -2RMS = 0,2257mm Z 4 ustawień pionowych wzorca -odchyłka maksymalna Dmax = 0,147mm, -rozstęp (Dmax-Dmin) = 0,047mm, -2RMS = 0,255mm Przykład poziomego ukośnego ułoŝenia wzorca Z 10 ustawień wzorca pod kątem 30 o -odchyłka maksymalna Dmax = 0,155mm, -rozstęp (Dmax-Dmin) = 0,131mm, -2RMS = 0,232mm 89
Badania eksperymentalne dokładności Wyniki badań eksperymentalnych dokładności ramienia STINGER II firmy CimCore o zakresie pomiarowym 1,8m Wyniki testu C z 20 połoŝeń wzorca liniowego Obejmujące wszystkie wyniki -odchyłka maksymalna Dmax = 0,169mm, -rozstęp (Dmax-Dmin) = 0,144mm, -2RMS = 0,2356mm Wartość dopuszczalna odchyłki max ±0,055mm D max > D max dop 0,169 > 0,055 Pionowe usytuowanie wzorca 90
Badania eksperymentalne dokładności Wyniki badań eksperymentalnych dokładności ramienia STINGER II firmy CimCore o zakresie pomiarowym 1,8m Dmax > Dmax dop 0,169 > 0,055 Wnioski 1. Wpływ sposobu zamocowania wzorca 2. Wpływ doświadczenia operatora 3. Wpływ czynników zewnętrznych 4. Znalezienie relacji między wymaganiami normy ISO 10360-2 a ASME B89.4.22 - czy da się porównać wymagania obu norm? Test A MPE P Test B? Test C MPE E 91