Мобильная координатно измерительная машина

Мобильные координатно-измерительные машины

Мобильные координатно-измерительные машины – альтернатива более дорогим стационарным КИМ. Они обладают высокой точностью измерений, могут использоваться прямо на месте производства, подходят для сканирования как небольших деталей и форм, так и более крупных сборных изделий.

Заказать мобильные измерительные машины типа «рука», лазерные трекеры, сканеры можно в нашей компании. Доставляем оборудование от производителя по всей России.

Мобильные КИМ – возможности

Такие координатные машины позволяют проводить множество измерений:

Такие системы используются для контроля штамповок, деталей в ходе обработки, литьевых форм, сборок. Применяются в производстве автомобилей, техники, различных агрегатов, в судостроении, авиакосмической отрасли и т. д.

Преимущества нашего оборудования

Наши мобильные системы позволяют обеспечивать постоянный контроль качества основных геометрических параметров изделий, точно проверять соответствие готовых деталей CAD-моделям, контролировать основные технологические процессы и решать основные задачи обратного инжиниринга.

Легкая компактная конструкция позволяет использовать оборудование прямо на объекте. Оно в свою очередь обладает высокой виброустойчивостью, стойкостью к ударам, температурным перепадам. Плюс максимальной подвижностью для большей свободы действий.

Оборудование поставляется с фирменным программным обеспечением. ПО позволяет автоматизировать многие процессы, повысить точность ручных измерений, быстро обрабатывать полученную информацию и применять ее в дальнейшем.

Часто стационарные координатно-измерительные машины просто не подходят для определенных задач. Нужны более компактные аналоги. В таких ситуациях рекомендуем обратиться в 3D Control. Подберем оптимальную модель, подготовим для вас ее презентацию, обсудим поставку в любую точку России. Получите бесплатную консультацию онлайн.

Источник

Мобильные координатно-измерительные машины FARO Quantum MAX Arm

Первые прототипы будущих координатно-измерительных машин (КИМ) типа «рука» компания FARO Technologies Inc. (США) разработала и начала продавать в 1984г. Как нестранно они использовались для медицинских целей, а именно для измерения человеческого тела. Затем компания решила сделать промышленный вариант измерительных машин ( измерительных рук ), т.к. такое оборудование требовалось производственным предприятиям. Так появились первые серии КИМ FARO Arm Gold, Silver и Bronze.

Основное преимущество этого оборудования в мобильности. Очень часто необходимо произвести контроль геометрии изделия в ходе технологического процесса производства либо оно имеет большой вес и размеры, и транспортировать его к месту контроля проблематично. Решением таких проблем является использование мобильных координатно-измерительных машин FARO Arm. Измерительная рука упаковываются в специальный кейс на колесах и её можно легко транспортировать и устанавливать в любом удобном месте. Вес самой КИМ не более 10 кг. Для монтажа применяются вакуумные и магнитные плиты, а так же мобильные треноги. Таким образом, Вы не несете деталь в измерительную лабораторию, а непосредственно измерительную машину к изделию.

На смену моделям КИМ FARO EDGE, Prime, Fusion, GAGE пришла новая модель FARO Quantum, которая подразделяется на 3 серии «S», «M», «E». Главное отличие между ними в характеристиках точности, серия Quantum S имеет самыю высокую точность.

FARO QUANTUM S

Технические характеристики мобильной координатно-измерительной машины FARO Quantum S (исполнение с 6-ю и 7-ю осей). Контактные измерения (согласно ISO 10360-12)

FARO QUANTUM M

Технические характеристики мобильной координатно-измерительной машины FARO Quantum M (исполнение с 6-ю и 7-ю осей). Контактные измерения (согласно ISO 10360-12)

FARO QUANTUM E

Технические характеристики мобильной координатно-измерительной машины FARO Quantum E (исполнение с 6-ю и 7-ю осей). Контактные измерения (согласно ISO 10360-12)

Принцип работы мобильной координатно-измерительной машины FAROArm следующий. Она жестко закрепляется вблизи изделия, которое необходимо измерить. По конструкции КИМ FARO Arm похожа на строение человеческой руки и имеет плечевой, локтевой и кистевой суставы. Поэтому иногда этот вид машин называют «измерительная рука FARO». На плечевом суставе располагается крепежная плита, с помощью которой машина устанавливается на плоскую поверхность. На кистевом суставе монтируется измерительный щуп. В каждом суставе имеются датчики угловых перемещений. Всего их 12 или 14 в зависимости от типа измерительной руки, т.к. они бывают в двух исполнениях с 6-ю или 7-ю степенями свободы. В режиме реального времени электроника КИМ рассчитывает углы поворота каждого датчика угловых перемещений. За счет этих углов и известных длин колен электроника координатно-измерительной машины рассчитывает положение в пространстве (координаты XYZ) измерительного щупа относительно системы координат, которая по умолчанию расположена в центре установочной плиты.

При необходимости с помощь программного обеспечения и измерения базовых элементов на изделии система координат переноситься в любое необходимое место. Все измерения с помощью КИМ FARO Arm производятся относительно баз. Внутри машины установлены датчики, которые отслеживают температуру окружающей среды и вносят соответствующие поправки в результат измерения. Конструкция КИМ FARO Arm разработана таки образом, что её можно использовать в жестких цеховых условиях.

Пример использования КИМ FARO Quantum Arm в лаборатории для контроля мех. обработанных деталей

Пример использования КИМ FARO Quantum Arm в цехе для контроля кузова автомобиля

Пример использования КИМ FARO Quantum Arm для контроля крупногабаритных деталей

Пример использования КИМ FARO Quantum Arm для сканирования произведений исскуства

С помощью КИМ FARO Arm и программного обеспечения можно решать целый рад измерительных задач таких как, например:

Источник

Координатно-измерительная машина

Мобильные координатно-измерительные машины (КИМ) FARO впервые появились в России в середине 90-х годов 20-го века и зарекомендовали себя, как надежный инструмент для контроля геометрических параметров изделий. Изначально основными пользователями координатно-измерительными машинами FARO Arm были автомобилестроительные заводы и их партнеры. Дело в том, что, например, кузов автомобиля состоит из нескольких сотен деталей. Производство контрольной оснастки для каждой слишком дорого, она громоздка, её нужно складировать, периодически обслуживать, поверять и т.д. Немаловажен тот факт, что контрольная оснастка дает представление о геометрии детали лишь в каких-то локальных местах и получить оперативную информацию полностью невозможно. Все эти проблемы легко решаются с помощью мобильных координатно-измерительных машин FARO Arm. Кроме автомобилестроительных предприятий сейчас мобильные измерительные системы FARO активно используют в других отраслях промышленности, например, авиа и судостроении, приборостроении, производстве пластмассовых изделий, производстве штампов и пресс-форм и т.д.

Компания FARO Technologies Inc. (США) является мировым лидером в производстве мобильных КИМ. Её основным видом деятельности является производство координатно-измерительных машин, лазерных сканеров, лазерных трекеров и программного обеспечения, а именно:

Мобильные координатно-измерительные машины типа «руки» манипулятора FARO Arm

Модели КИМ FARO Quantum. Эти координатно-измерительные машины можно устанавливать в любом удобном месте, как рядом с изделием, которое нужно контролировать, так и непосредственно на него. Высокая точность измерения. Повторяемость от ±0,018мм. Рабочая зона до 3700мм. Применяются для линейно-угловых измерений и контроля сложных криволинейных поверхностей методом сравнения с CAD моделью. Это оборудование нашло очень широкое применение для оперативного решения метрологических задач связанных с контролем геометрии благодаря мобильности.

Лазерные сканеры FARO ScanArm

Сканирующие головки для бесконтактного съема информации (облако точек) о геометрии изделий FARO Sсan Arm. Лазерный сканер устанавливается на мобильные координатно-измерительные машины FARO Arm любой модели с семью степенями свободы кроме FARO GAGE. Скорость сканирования 19200 точек/сек. Точность сканера 0,035мм. 3D сканирование позволяют производить 100% контроль геометрии изделий и являются незаменимым инструментом для реверс инжиниринга, т.е. построения CAD модели изделия по имеющемуся реальному образцу. Имеют прямой интерфейс с программным обеспечением Geomagic Studio, Geomagic Qualify и Polyworks.

Лазерные трекеры FARO Laser Tracker

Мобильные координатно-измерительные машины FARO Laser Tracke для измерения больших изделий, например, стапелей, сварочных линий, фюзеляжа самолета, лопастей гидротурбин, антенн и т. д. Рабочая зона с одного установа до 160 метров. Погрешность линейных измерений 2 мкм + 0,4 мкм/м. Угловая точность: 10мкм + 2,5мкм/м. Возможность контроля как в статике, так и в динамике. Позволяет в разы сократить время контроля крупногабаритных объектов, а так же отказаться от изготовления дорогостоящей оснастки.

Лазерные сканер FARO Focus 3D

Высокоскоростной лазерный сканера FARO Focus позволяет получить в течение нескольких минут трехмерную цифровую модель окружающего пространства. Полученные данные содержат миллионы точек (скорость сканирования до 967000 точек в секунду) и самую подробную детальную информацию об окружающей обстановке с миллиметровой точностью.

Программное обеспечение

Метрологическое программное обеспечение FARO CAM2 для трехкоординатно-измерительных машин FARO Arm и LaserTracker. Позволяет производить линейно-угловые измерения и контроль сложных криволинейных поверхностей, например, кузова автомобиля, благодаря возможности импорта CAD моделей и функции сравнения реальных геометрических элементов и поверхностей с аналогичными на CAD модели. Также в этом программном обеспечении рефлизована функция сканирования криволинейных поверхностей. Подготовка отчетов в печатном виде с возможностью вывода на принтер.

Услуги по измерениям и лазерному сканированию

Наша компания предлагает услуги по контролю геометрии изделий, лазерному сканированию и обратному проектированию (построению CAD модели по отсканированным с реального изделия данным). У нас имеется все необходимое оборудование и программное обеспечения для выполнения данных работ. Измерение и лазерное сканирование мы можем производить как в нашем офисе, так и с выездом к Заказчику. Стоимость и сроки работы зависят от сложности изделий. Максимально возможная точность измерений (сканирования), выполненных с помощью данного оборудования, составляет от ±0,028 мм.

Основным преимуществом координатно-измерительных машин FARO по сравнению с традиционными является их мобильность. Всё оборудование упаковывается в специальные кейсы, которые имеют колеса, и легко транспортируется к месту контроля. В зависимости от типа измерительных машин FARO для их развертывания, подключения к персональному компьютер и подготовки к работе достаточно затратить от 5 до 20 минут. Все измерения производятся в режиме реального времени, т.е. пользователь стразу видит на экране компьютера как виртуальное изображение измеренного элемента, так и его геометрические характеристики. Для повышения мобильности рекомендуем использовать ноутбук. Благодаря специальным температурным датчикам координатно-измерительные машины FARO в режиме реального времени отслеживает температуру окружающей среды и вносит поправки в результат измерений. Это позволяет использовать оборудование в жестких цеховых условиях производства. Оборудование может быть установлено как рядом с изделием, так и на нем. Для этого используются специальные магнитные и вакуумные плиты, массивные и мобильные треноги.

На сегодняшний день насчитывается около 20000 инсталляций оборудования и программного обеспечения компании FARO Technologies по всему миру.

Источник

Координатно-измерительные машины и 3D-сканеры в промышленности

Здравствуйте! С вами Top 3D Shop и в очередном обзоре мы рассказываем о координатно-измерительных машинах, технологиях, по которым они работают, и их применении. Узнайте больше из этой статьи.

Содержание

Введение

Координатно-измерительные машины (КИМ) – устройства, воссоздающие в цифровом виде геометрию физических объектов, путем измерения с помощью зонда дискретных точек на их поверхности. В КИМ используются различные типы зондов: механические, оптические, лазерные и структурированного света. Положение зонда может контролироваться оператором вручную или с помощью компьютера. КИМ определяют положение зонда по его смещению от референтной позиции в трехмерной декартовой системе координат (т.е. по осям XYZ). В дополнение к перемещению зонда вдоль осей X, Y и Z, многие машины позволяют регулировать угол зонда для измерения участков, которые в противном случае были бы недоступны.

Первая двухосевая КИМ была разработана Ferranti Company of Scotland в пятидесятых годах прошлого века для точных измерений компонентов военной продукции. Первые трехосевые модели начали появляться в шестидесятых годах (DEA, Италия), компьютерное управление дебютировало в начале семидесятых, а первая коммерческая КИМ с цифровым управлением была разработана и представлена ​на рынок компанией Browne&Sharpe в начале восьмидесятых. Сегодня компании DEA и Browne&Sharpe являются частью шведской многонациональной корпорации Hexagon AB.

Механическое 3D-сканирование

Ручные КИМ

Мобильные и легкие ручные КИМ обеспечивают высококачественные измерения в любом месте производственного цеха и предназначены для измерения таких сложных элементов, как отверстия, прорези и грани, а также для анализа GD&T (геометрии, размеров и допусков) и сравнения с CAD-моделями в реальном времени. Ручные КИМ, как правило, беспроводные, что дает возможность измерения в самых труднодоступных местах.

Такие устройства не требуют высокой квалификации оператора, не имеют движущихся частей, точны и уже откалиброваны. В ряде случаев ручные КИМ могут использоваться в комплексе с другими измерительными или сканирующими устройствами, что существенно расширяет сферу применения тех и других.

Горизонтальные рычажные КИМ

Координатно-измерительные машины с горизонтальным рычагом применяются там, где нужен неограниченный доступ к детали со всех сторон. Вся конструкция КИМ находится на массивном основании, исключающем любые колебания во время измерений. В случае применения для автоматизированного метрологического контроля, КИМ с горизонтальным рычагом обладают самым высоким быстродействием, по сравнению с другими конструктивными исполнениями контактных средств измерения. Современные КИМ с горизонтальным рычагом, как правило, оборудуются защитой от столкновений, чтобы защитить людей от травм и материалы от повреждений.

Мостовые КИМ

Одни из самых точных, мостовые КИМ способны измерять даже самые маленькие отверстия и пазы. Жесткая конструкция позволяет избегать тепловых и иных динамических деформаций, а широкий набор сменных датчиков, зондов и щупов позволит создать точную цифровую копию исследуемой детали или сопоставить готовое изделие с моделью CAD. Мостовые КИМ, как правило, оснащаются массивным гранитным рабочим столом. Производится в вариантах с неподвижным мостом и движущимся рабочим столом, и наоборот, с движущимся мостом и неподвижным столом. Машины имеет собственную эффективную систему виброизоляции.

Портальные КИМ

Портальные КИМ – наиболее крупные из всех измерительных машин и предназначены для измерения деталей очень больших размеров. Портальная конструкция открытого типа облегчает загрузку, измерение и перемещение крупногабаритных и тяжелых деталей. Направляющие рельсы портальных КИМ изготавливаются из высококачественных материалов (как правило керамических), обладающих температурной стабильностью, хорошей жесткостью и минимальной геометрической деформацией.

Оптическое 3D-сканирование

Лазерное 3D-сканирование

Лазерные 3D-сканеры — еще один способ получения точных данных о размерах деталей. Сканирование поверхностей с помощью сенсорного зондирования в нескольких точках не дает представления о ее форме. Лазерное сканирование – технология, использующая лазерные лучи для измерения и захвата формы детали. Лазерный сканер использует разницу в отражениях лазерных лучей от различных точек поверхности, которые затем обрабатываются в программном обеспечении для получения облака точек.

Лазерное сканирование генерирует миллионы точек, чтобы дать детальное трехмерное изображение всей поверхности с очень высоким уровнем точности и детализации. Лазерные 3D-сканеры не нуждаются в физическом контакте с объектами исследований, что делает их удобными для проведения неразрушающего или дистанционного контроля. Как правило, устройства используют сетку из перекрещенных лазерных лучей, параллельные или одиночные лазерные линии. Так как лазеры – источники когерентного света, лазерные сканеры слабо чувствительны ко внешним условиям: уровню освещения или загрязненности среды.

3D-сканирование структурированным светом

Оптические 3D-сканеры — самый доступный способ получения точных данных об объекте в трех измерениях. Сканирование с помощью структурированного света — более простой и дешевый, по сравнению с лазерным, вариант оптического 3D-сканирования. На исследуемую деталь проецируется эталонный геометрический рисунок, изображение которого искажается поверхностью объекта. Две видеокамеры считывают это изображение под разными углами, а программное обеспечение сканера экстраполирует полученные данные в цифровую модель поверхности.

Хотя метрологические системы, основанные на принципе структурированного света, обладают меньшей точностью, чем лазерные 3D-сканеры, они дешевле, проще в эксплуатации и с их помощью можно безопасно сканировать живые объекты, например человека.

Контрольно-измерительные приборы, использующие структурированный свет, можно дополнить ручными измерительными инструментами, дав тем самым системе возможность исследования отверстий или углублений, недоступных для сканирования.

Мультисенсорные приборы

Комбинируя контактные и оптические измерения в одной системе, мультисенсорные измерительные машины сочетают в себе достоинства обоих подходов: скорость работы оптических систем с возможностью измерения самых труднодоступных участков сканируемой детали, — это приборы, которые совмещают в себе свойства 3D-сканера и функции КИМ, обычно представляющие из себя 3D-сканер с дополнительным щупом.

Такие устройства просты в настройке, компактны и универсальны, способны эксплуатироваться в самых тяжелых условиях, но при этом имеют возможность работы с очень крупными деталями.

Мультисенсорные измерительные машины не имеют какого-то единой универсальной конструкции, поэтому их исполнение может существенно отличаться в зависимости от целей использования или производителя.

Роботизированные КИМ

Роботы лучше всего подходят для автоматизации метрологических измерений. Роботы никогда не устают, не теряют концентрацию, обладают высокой повторяемостью и гибкостью, менее требовательны к занимаемой площади и внешним условиям. Роботы в состоянии непрерывно работать там, где человек не в состоянии находиться физически, например, в условиях опасного производства. Датчиком может быть контрольный зонд, система машинного зрения, координатно-измерительная машина, оптический 3D-сканер или любой другой из множества доступных контрольных устройств. Роботы способны работать как с самыми крупными деталями, так и с изделиями, требующими особо бережного обращения. Можно с уверенностью сказать, что не существует таких метрологических задач, с которыми не справились бы роботизированные измерительные и контрольные системы.

Примеры использования

Сканирование большой шестерни для реконструкции, DeWys Engineering

Клиент обратился в компанию DeWys Engineering для реконструкции изношенной большой литой шестерни из коробки передач. Для трехмерного сканирования применялся роботизированный восьмиосевой мультисенсорный комплекс Faro Platinum Arm LLP V3 с возможностью как лазерного, так и механического 3D-сканирования. После сбора всех данных и проверки отверстий/пазов, трехмерное облако точек было обработано в Geomagic Design X. Полученный 3D-проект был экспортирован в Soildworks, в котором, после дополнительной детализации, специалисты создали файл с инструкциями изготовления точно такой же шестерни на зубофрезерном станке.

Метрологические поверки больших партий товара, Computer Aided Technology

Менеджер по продукции Боб Ренелла рассказывает:

«Когда постоянно требуется измерять большие партии деталей с высокой точностью и скоростью, необходимо улучшить повторяемость и минимизировать время цикла. Традиционные контрольно-измерительные машины (CMM) и программное обеспечение для них слишком медленны и не удовлетворяют современным требованиям для проверки партии. Каждая деталь должна проходить через оператора контроля качества, и это создает узкое место в производственном процессе.

У компании есть три варианта: купить еще одну традиционную КИМ и нанять еще несколько операторов для ее обслуживания, передать на аутсорсинг некоторые из их групповых проверок и увеличить накладные расходы при снижении качества измерений, заменить существующую КИМ на более современное оборудование.»

«Обновление контрольного оборудования до новейшего беспроводного Creaform HandyProbe в комплекте с C-Track, оснащенных двумя камерами, позволило оператору свободно перемещаться по предприятию, не привязываясь к гранитному столу старой машины в лаборатории контроля качества. Кроме того, теперь размер детали перестал быть важным – измерение больше не ограничено рычагом КИМ. Это сэкономило огромное количество времени, которое раньше тратилось на перевозку деталей в лабораторию и обратно.»

«Использование ПО PolyWorks Inspector от INNOVMETRIC, вместе с Creaform HandyProbe, значительно упростило самые трудоемкие операции – теперь оператор в реальном времени имеет четкие пошаговые инструкции по проведению поверки.»

Контроль отверстия для вала рычага экскаватора, ScanTech TrackScan со световой ручкой TrackProbe

Рычаг ковша является важной деталью экскаватора, испытывающей большие нагрузки, со временем приводящие к износу втулки вала. Если отверстие вала не соответствует его размеру, это приводит ко все увеличивающимся колебаниям ковша во время работы и к окончательному выходу из строя всего механизма. Следовательно, обязателен периодический метрологический контроль размера отверстий рычага. Традиционные контрольно-измерительные машины, способные поверять детали такого размера с требуемой точностью, стоят очень дорого и устанавливаются стационарно, что приводит к затратам времени и средств на перевоз детали от места эксплуатации до метрологической лаборатории.

3D-сканер ScanTech TrackScan, разработанный совместно с норвежской компанией Metronor, способен создать точную трехмерную цифровую копию рычага экскаватора длиной до 10 метров прямо на месте эксплуатации. Сканер не требует использования маркеров, а в сочетании со световым пером TrackProbe позволяет измерять отверстия практически любого диаметра и глубины с очень высокой точностью. На сканирование данного рычага экскаватора, обработку результатов и метрологическую поверку ушло всего 15 минут.

Заключение

Исследования в области метрологии не стоят на месте. Каждое новое технологическое усовершенствование основано на реальных потребностях экспертов по контролю качества, которые сталкиваются со все более строгими требованиями и должны полагаться на полностью готовые к работе контрольно-измерительные аппараты, КИМ и 3D-сканеры.

Для поддержания качества продукции, а значит конкурентоспособности предприятия, следует своевременно обновлять парк оборудования.

Закажите метрологическое и контрольно-измерительное оборудование в Top 3D Shop — у эксперта по интеграции аддитивных и цифровых технологий, — получите оригинальную технику с официальной гарантией и лучшим возможным сервисом.

Источник