Zeiss gom 3D Ölçüm Teknolojisi

ATOS Kapsülü, gövde tasarımı sayesinde otomatik uygulamalar için proses kararlılığı sağlar. Plastik enjeksiyon kalıplama yöntemiyle üretilen, hassas bir şekilde imal edilmiş yekpare gövde, endüstriyel kullanım için maksimum sağlamlık ve hassas ölçüm sonuçları sağlar. Optik ve elektronik bileşenler toz ve su sıçramalarına karşı korunmaktadır.

Optik 3D koordinat ölçüm cihazları, endüstrinin birçok alanında dokunsal ölçüm sistemlerinin ve ölçüm aletlerinin yerini almaktadır. Bu cihazlar, bir nesnenin daha ayrıntılı ve daha kolay yorumlanabilir niteliksel bilgilerini önemli ölçüde daha kısa ölçüm süreleriyle yakalamaktadır.

Mekanik ölçüm sistemleri verileri nokta bazlı veya doğrusal bir şekilde yakalarken, optik ölçüm sistemleri gerçek 3B koordinatlar ile CAD verileri arasındaki sapmalar hakkında tam alan verileri döndürür. Bu ölçüm verileri, CAD'den yüzey sapmalarına ek olarak tüm nesne bilgilerini içerdiğinden, yazılım ayrıca GD&T, kesme veya delik konumları gibi ayrıntılı bilgileri otomatik olarak türetir.

 

Optik ölçüm cihazlarının doğruluğu, pahalı ve yüksek bakım gerektiren hassas mekanik aksamlardan değil, son teknoloji optoelektronik, hassas görüntü işleme ve matematiksel algoritmalardan kaynaklanmaktadır. Az sayıda hassasiyet standardı ve müşteri tarafından gerçekleştirilebilen otomatik kalibrasyon, cihazın doğruluğunu sağlar. Bu aynı zamanda zorlu koşullar altında aşınma nedeniyle doğruluk kaybı olmaması anlamına da gelir. Dokunsal cihazlarda olduğu gibi, ölçüm belirsizliği bilyalı çubuklar veya kademeli mastarlar yardımıyla belgelendirilir.

Dünya çapında 14.000'den fazla GOM ölçüm sistemi, otomotiv, sac metal, döküm ve enjeksiyon kalıplama ürünlerinin yanı sıra türbin kanatları ve çarklarının boyutsal kalitesini güvence altına almaktadır. Çoğu durumda, detaylı analizler basit bir "tamam"/"tamam değil" değerlendirmesi için değil, katma değerli bir ölçüm prosedürünün parçası olarak üretim ve makine parametrelerinin optimizasyonunun temelini oluşturmak için kullanılır.

Hassas ölçüm doğruluğunu sağlamak için, GOM yazılım paketleri PTB ve NIST olmak üzere iki kurum tarafından test edilmiş ve sertifikalandırılmıştır. Muayene yazılımının doğruluğu, elde edilen sonuçların referans sonuçlarla karşılaştırılmasıyla teyit edilmiştir. GOM yazılımı, en küçük ölçüm sapmalarına sahip kategori olan Kategori 1'e yerleştirilmiştir.

Gerçek-nominal karşılaştırma – Hesaplanan çokgen ağ, serbest biçimli yüzeyleri ve standart geometrileri tanımlar. Bunlar, yüzey karşılaştırması yardımıyla çizimle veya doğrudan CAD veri setiyle karşılaştırılabilir. Yazılımda yüzeylerin 3 boyutlu analizinin yanı sıra kesitlerin veya noktaların 2 boyutlu analizi de gerçekleştirilebilir. Çizgiler, düzlemler, daireler veya silindirler gibi standart geometrilerin CAD tabanlı olarak oluşturulması da mümkündür.

Hizalama – GOM 3D yazılımı tüm standart hizalama fonksiyonlarını içerir. Bunlar arasında RPS hizalaması, geometrik elemanlara dayalı hiyerarşik hizalama, yerel koordinat sisteminde referans noktaları kullanılarak hizalama ve küresel en iyi uyum ve yerel en iyi uyum gibi çeşitli en iyi uyum yöntemleri bulunur. Müşteriler ayrıca, örneğin türbin kanatları için dengeli kiriş veya eşitlenmiş iç içe geçmiş gibi kendi özel hizalamalarını da kullanabilirler.

Yüzey kusur haritası – Bu fonksiyon, küçük kusurları tespit eder ve örneğin ezikleri veya çökme izlerini görselleştirir. Yerel çıkıntıları ve çukurları görselleştirmek ve nicelendirmek için yüzey kusur haritası doğrudan ağlar üzerinde çalışır. Nominal ve gerçek yüzey incelemesini karşılaştırarak, yeni özellik küresel eğriliklerin telafi edilmesine olanak tanır.

Eğilim, İstatistiksel Proses Kontrolü (SPC) ve Deformasyon Analizi – GOM yazılımının parametre tabanlı yaklaşımı, örneğin istatistiksel proses kontrolü (SPC) veya deformasyon analizi gibi çoklu değerlendirmeler için eğilim analizine olanak tanır. Sonuç olarak, tek bir proje içindeki çeşitli parçalar veya aşamalar tam kapsamlı bir şekilde değerlendirilebilir ve Cp, Cpk, Pp, Ppk, Min, Max, Avg ve Sigma gibi istatistiksel analiz değerleri belirlenebilir.

GD&T analizi – Saf boyut analizinin aksine, GD&T analizi parçanın fonksiyonel yönüne odaklanır. Buna karşılık gelen GD&T unsurları, örneğin düzlemsellik, paralellik veya silindirikliktir. Hem 2 noktalı mesafelerin hem de maksimum malzeme gereksiniminin standartlaştırılmış analizi ve yerel referans ve koordinat sistemlerindeki konum toleransı mümkündür.

Kanat profili incelemesi – Türbin kanatlarının kalite kontrolü için özel fonksiyonlar mevcuttur; bunlar örneğin, 2 boyutlu kesitler temelinde türbin kanatlarının profil ortalama çizgisi, profil kiriş çizgisi veya profil kalınlığını incelemek için kullanılabilir. Profil ağırlık merkezi, profil yarıçapı ve profil burulması da hesaplanabilir.

Raporlama – Raporlama modülü, kullanıcıların anlık görüntüler, resimler, tablolar, diyagramlar, metinler ve grafikler içeren raporlar oluşturmasını sağlar. Sonuçlar kullanıcı arayüzünde görselleştirilebilir ve düzenlenebilir, ayrıca PDF dosyası olarak dışa aktarılabilir. Şablonlar yeniden kullanılabilir ve bir raporda kaydedilen her sahne 3B penceresinde geri yüklenebilir.

 

 

Plastik enjeksiyon parçalarına optik 3D koordinat ölçme teknolojisinin uygulanmasına ilişkin vaka çalışması

Olayın Arka Planı: Otomotiv bileşenleri konusunda uzmanlaşmış bir üretici, enjeksiyon kalıplama yöntemiyle ürettiği plastik parçalarda kalite kontrol ve boyut hassasiyeti konusunda zorluklar yaşıyordu. Bu parçalar, çeşitli araç sistemlerinde kullanılan kritik bileşenlerdi ve en ufak boyut farklılıkları bile montaj sorunlarına ve performans problemlerine yol açabiliyordu.

Problem Bildirimi: Üretici, kumpas, mikrometre veya CMM (Koordinat Ölçme Makineleri) gibi geleneksel ölçüm yöntemlerini kullanarak plastik enjeksiyon kalıplama yöntemiyle üretilen parçaların karmaşık geometrilerini, detaylı özelliklerini ve dar toleranslarını doğru bir şekilde ölçmekte zorluk çekiyordu. Ayrıca, manuel denetim için gereken zaman ve iş gücü, üretim sürecinde önemli darboğazlar oluşturuyordu.

Çözüm: Bu zorlukların üstesinden gelmek için üretici, özellikle plastik enjeksiyon kalıplama parçalarının boyut kontrolü için yapılandırılmış ışık veya lazer tarama sistemleri olmak üzere optik 3D koordinat ölçüm teknolojisini uygulamaya koydu. Otomatik veri toplama, analiz ve raporlama için gelişmiş yazılımlarla donatılmış yüksek hassasiyetli bir optik ölçüm sistemine yatırım yaptılar.

Uygulama:

1. Sistem Kurulumu: Optik 3D koordinat ölçüm sistemi, enjeksiyon kalıplama tesisinin bitişiğindeki kalite kontrol departmanına kuruldu. Sistem, hassas konumlandırma için yüksek çözünürlüklü kameralar, yapılandırılmış ışık veya lazer projektörler ve hareket kontrol sistemlerinden oluşuyordu.

2. Kalibrasyon: Ölçüm sistemi, doğru ve tekrarlanabilir ölçümler sağlamak için titiz kalibrasyon prosedürlerinden geçmiştir. Kalibrasyon, kameraların, projektörlerin ve hareket kontrol eksenlerinin bilinen bir doğruluğa sahip referans koordinat sistemine hizalanmasını içermiştir.

3. Parça İncelemesi: Plastik enjeksiyon kalıplama yöntemiyle üretilen parçalar ölçüm tablasına veya fikstüre yerleştirildi ve optik tarama işlemi başlatıldı. Yapılandırılmış ışık veya lazer projeksiyonu parça yüzeyini aydınlatarak saniyeler içinde binlerce veri noktası yakaladı.

4. Veri İşleme: Elde edilen nokta bulutu verileri, parçaların 3 boyutlu geometrisini yeniden oluşturmak için özel bir yazılım kullanılarak işlendi. Verileri hizalamak, birleştirmek ve analiz etmek için gelişmiş algoritmalar kullanıldı; bu da boyut ölçümü, özellik çıkarımı ve yüzey analizini mümkün kıldı.

5. Boyut Analizi: Yazılım, plastik parçaların ölçülen boyutlarını CAD (Bilgisayar Destekli Tasarım) modeli veya nominal özelliklerle karşılaştırarak boyut analizi gerçekleştirdi. Hedef boyutlardan sapmalar belirlendi ve otomatik olarak ayrıntılı raporlar oluşturuldu.

6. Kalite Güvencesi: Optik 3D koordinat ölçüm sistemi, enjeksiyon kalıplama yöntemiyle üretilen plastik parçalardaki kusurları, varyasyonları ve sapmaları tespit ederek kapsamlı bir kalite güvencesi sağladı. Spesifikasyon dışı parçalar, daha fazla inceleme veya yeniden işleme için işaretlendi.

Sonuçlar: Üretici, plastik enjeksiyon parçaları için optik 3D koordinat ölçüm teknolojisini uygulayarak çeşitli avantajlar elde etti:

• Enjeksiyon kalıplama yöntemiyle üretilen parçaların boyutsal doğruluğu ve tutarlılığında iyileşme sağlandı.
• Otomatik ölçüm ve analiz sayesinde denetim süresi ve işçilik maliyetleri azalır.
• Geliştirilmiş kalite kontrol yetenekleri, daha az hurda ve yeniden işleme yol açar.
• Denetim sürecinin iyileştirilmesiyle üretim verimliliği ve işlem hacmi artırıldı.

Genel olarak, optik 3D koordinat ölçüm teknolojisinin benimsenmesi, üreticinin plastik enjeksiyon kalıplama parçalarının kalitesini ve boyutsal bütünlüğünü sağlama yeteneğini önemli ölçüde artırarak, otomotiv sektöründe müşteri memnuniyetine ve rekabet gücüne katkıda bulunmuştur.