CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ ĐO LƯỜNG 3DPhép đo 3D là một quá trình trong đó nhiều loại thiết bị thu thập dữ liệu 3D về các đốitượng vật lý, bao gồm hình dạng, kích thước và màu sắc của chúng,
TỔNG QUAN VỀ ĐO LƯỜNG 3D
Phép đo 3D là một quá trình trong đó nhiều loại thiết bị thu thập dữ liệu 3D về các đối tượng vật lý, bao gồm hình dạng, kích thước và màu sắc của chúng, để xây dựng và phân tích các mô hình 3D kỹ thuật số với các đám mây điểm mật độ cao hoặc lưới tam giác.
Bản chất của công nghệ đo lường 3D là điều khiển ánh sáng hoặc bức xạ tại một vật thể và thu thập tất cả các phép đo cần thiết để tái tạo hoặc thiết kế lại vật thể đó một cách nhanh chóng
1, Nguyên lý đo tiếp xúc 3D Đo lường 3D tiếp xúc thăm dò các đối tượng thông qua tiếp xúc vật lý, chẳng hạn như đầu dò cảm ứng, cánh tay có khớp nối và các máy đo tọa độ nhất định (CMM).
Nguyên lý đo toạ độ của CMM
Chức năng chính của CMM là đo hình dạng thực tế của phôi,cắt nó so với hình dạng mong muốn và đánh giá thông tin đo lường như kích thang đo, hình thức, vị trí và định hướng.
Hình dạng thực của phôi được xác định bằng cách thu thập dữ liệu tại các điểm hoặc vùng cụ thể trên bề mặt Dữ liệu thu được từ các cảm biến khác nhau, cả tiếp xúc và không tiếp xúc, liên tục hoặc từng điểm Mỗi điểm đo được thể hiện bằng tọa độ tương ứng Một số cảm biến còn có khả năng thu thập vectơ hướng của các điểm đo, giúp tăng độ chính xác Tuy nhiên, không thể đánh giá các thông số của phôi trực tiếp từ tọa độ các điểm đo Do đó, cần xây dựng mô hình phân tích phôi để đánh giá các thông số này Mô hình thường bao gồm các yếu tố hình học lý tưởng, được gọi là các yếu tố hình học thay thế (toán học), chúng được xác định bằng cách áp dụng thuật toán phù hợp để khớp dữ liệu đo được với các yếu tố hình học này.
Hình 1,1 Nguyên lý đo toạ độ
Hình 1,1 minh họa mô hình hóa phôi cho một ví dụ đơn giản Nguyên tắc đo lường tọa độ có thể được định nghĩa là:
• Tạo các bộ dữ liệu bằng cách đo phôi thực tế bằng CMM (Hình 1,1a)
• Tính toán các yếu tố hình học có liên quan (toán học) trong các thuật ngữ của các tham số chỉ định kích thang đo, hình thức, vị trí và hướng (Hình 1,1b)
Đánh giá các tính năng phôi cần thiết, kiểm tra xem các yếu tố thay thế có khả thi và so sánh với kích thước và dung sai trên bản vẽ (Hình 1.1c) để đảm bảo chất lượng sản phẩm.
Ba trục của CMM tạo thành một hệ tọa độ tham chiếu Cartesian mà đầu thăm dò được gắn vào Đầu đo hoặc cân xác định sự dịch chuyển dọc theo đường tọa độ Điều này cho phép bất kỳ điểm nào trong thể tích đo của CMM được bao phủ bởi các phép đo bằng cách sử dụng một điểm tham chiếu không gian trên đầu đầu đo Điểm tham chiếu này thường là trung tâm của đầu đo cho các cảm biến tiếpxúc Một phép đo với CMM luôn bao gồm các bước sau:
Hiệu chuẩn của bút stylus hoặc đầu đo đối với đầu thăm dò đề cập đếnđiểm não thường bằng cách sử dụng một quả cầu được hiệu chuẩn (miễnlà sử dụng đầu đo ba chiều cơ điện tử cơm)
Xác định vị trí và hướng phôi (phôi phối hợp hệ thống Xw, Yw và Zw) liên quan đến hệ tọa độ máy Xm, Ym và Zm (Hình 1,2)
- Đo các điểm bề mặt trên phôi
- Đánh giá các thông số hình học của phôi
- Đại diện hoặc báo cáo kết quả đo
Hình 1,2 Toạ độ máy và toạ độ vật
So sánh các nguyên tắc đo lường đo lường tọa độ với đo lường thông thường (tấm bề mặt) cho thấy một số lợi thế quan trọng của CMM:
- Sự liên kết cơ học để tọa độ tham chiếu bị loại bỏ vì phần được tham chiếu đến hệ tọa độ máy.
- Nhu cầu về các công cụ phụ trợ như điều chỉnh các yếu tố, cài đặt phích cắm và gắn các tệp đính kèm là tất cả nhưng loại bỏ
Khái niệm ba chiều về đo tọa độ là một kỹ thuật đo lường nâng cao cho phép xác định kích thước, hình dạng, vị trí và định hướng của một đối tượng trong một lần thiết lập trên một máy đo duy nhất Bằng cách sử dụng hệ thống tham chiếu chung, phương pháp đo này loại bỏ nguồn lỗi riêng lẻ thường gặp khi sử dụng nhiều thiết bị đo lường khác nhau, giúp cải thiện độ chính xác và nhất quán của các phép đo.
Phép đo phát minh, yếu tố hình học được đo một cách chính xác nhất độc lập với nhau trên các dụng cụ đo khác nhau (tức là, trình ator so sánh đo chiều dài; pitch-, angle-, và involute-measuring instruments cho bánh răng; dụng cụ đo hình thức; và dụng cụ đo góc) với các thiết lập khác nhau có các hệ thống tham chiếu khác nhau Với đo lường thông thường, các phép đo được thực hiện với các hiện vật như khối chuẩn, vòng chuẩn và thanh sin, với bánh răng involute và pitch master đóng vai trò là yếu tố tham chiếu Trong đo lường tọa độ, các tính năng đo được so sánh với các mô hình số.
2, Nguyên lý đo không tiếp xúc 3D
Các công nghệ đo lường 3D không tiếp xúc bao gồm máy quét laze 3D, máy quét ánh sáng có cấu trúc, giải pháp chụp ảnh và máy quét CMM quang học.
Nguyên lý đo lường không tiếp xúc là trong quá trình đo sẽ sử dụng thiết bị phát và thu tín hiệu Thiết bị phát sẽ tạo ra các tín hiệu dưới tia lazer, ánh sáng,… lan truyền trong không gian đến bề mặt của vật thể đo Thiết bị thu sẽ tiếp nhận tín hiệu phản hồi và tiến hành phân tích ,tính toán thông qua các giá trị như thời gian nhận tín hiệu, tốc độ truyền, cường độ tín hiệu… rồi đưa ra kết quả hiển thị Trong quá trình đo lường không có sự tiếp xúc trực tiếp giữa thiết bị đo và bề mặt vật thể đo.
Hình 1,3 Phương pháp scan để quét vật thể 3D.
2,2 Một số phương pháp đo lường không tiếp xúc.
2,2,1 Phương pháp đo bằng phương pháp quét chùm tia laser
Hình 1,4 Sơ đồ các bộ phận của máy đo sử dụng quét laser truyền qua.
Nguyên lý của phương pháp LSM được trình bày như sau: laser được chiếu lên gương đa giác lắp cố định trên trục động cơ Vị trí gương đa giác được điều chỉnh sao cho điểm laser chiếu trên gương trùng với vị trí tiêu điểm của thấu kính chuẩn trực Gương đa giác quay tạo thành tia laser quét liên tục và sau khi đi qua thấu kính TK1 trở thành chùm song song Thấu kính TK2 có tác dụng hội tụ chùm tia song song này về mặt Photodiode, xung thu được từ Photodiode có dạng như Hình 1,5 trong đó Ton là thời gian laser quét trong một chu kỳ T
Hình 1,5 Xung thu được từ Phôtdiode khi chưa có vật đo.
CẢM BIẾN SỬ DỤNG TRONG ĐO LƯỜNG 3D
1, Tổng quan về cảm biến
Cảm biến là thiết bị điện tử cảm nhận những trạng thái hay quá trình vật lý, hóa học hay sinh học của môi trường cần khảo sát, và biến đổi thành tín hiệu điện để thu thập thông tin về trạng thái hay quá trình đó.
Hiện nay trên thị trường có rất nhiều các loại cảm biến phục vụ các mục đích khác nhau nhưng chung quy lại chúng đều được làm từ các sensor phần tử điện thay đổi tính chất theo sự biến đổi của môi trường (đầu dò).
Cấu tạo gồm các phần tử mạch điện tạo thành một hệ thống hoàn chỉnh được đóng gói nhỏ gọn Các tín hiệu phát ra được quy chuẩn theo mức điện áp và dòng điện thông dụng nhất phù hợp với các bộ điều khiển.
Trên thực tế có vô vàn những loại cảm biến khác nhau và chúng ta có thể chia các cảm biến thành hai nhóm chính:
Cảm biến vật lí: có thể kể đến một vài ví dụ dễ hình dung như sóng điện từ, ánh sáng, hồng ngoại, tia X, hạt bức xạ, nhiệt độ, áp suất, âm thanh, từ trường, gia tốc,
Cảm biến hóa học: thường thấy như độ ẩm, độ PH, ion, khói,
Ngoài ra ta cũng có một số hình thức phân chia khác.
Cảm biến chủ động và bị động
Cảm biến chủ động chuyển đổi trực tiếp tín hiệu vật lý thành tín hiệu điện mà không cần sử dụng nguồn điện phụ trợ Một ví dụ điển hình là cảm biến áp điện làm bằng vật liệu gốm, có khả năng chuyển đổi áp suất thành điện tích trên bề mặt.
Cảm biến bị động có sử dụng điện năng bổ sung để chuyển sang tín hiệu điện Điển hình là các photodiode khi có ánh sáng chiếu vào thì có thay đổi của điện trở tiếp giáp bán dẫn p-n được phân cực ngược
Phân loại theo nguyên lí hoạt động
Theo nguyên lí hoạt động ta có thể kể đến những loại cảm biến nổi bật như:
Cảm biến điện trở: hoạt động dựa theo di chuyển con chạy hoặc góc quay của biến trở, hoặc sự thay đổi điện trở do co giãn vật dẫn.
Cảm biến cảm ứng: cảm biến biến áp vi phân, cảm biến cảm ứng điện từ, cảm biến dòng xoáy, cảm biến cảm ứng điện động, cảm biến điện dung,….
Cảm biến điện trường: cảm biến từ giảo, cảm biến áp điện,…
Và một số cảm biến nổi bật khác như: cảm biến quang, cảm biến huỳnh quang nhấp nháy, cảm biến điện hóa đầu dò ion và độ pH, cảm biến nhiệt độ,…
2, Cảm biến đo tiếp xúc
Hệ thống thăm dò là một phần thiết yếu của CMM vì chúng tạo thành mối liên hệ giữa các trục đo chiều dài của CMM và phôi được đo Do nhiệm vụ cảm nhận sự gần gũi với bề mặt phôi, chúng có tầm quan trọng vượt trội trong việc đảm bảo hiệu suất hệ thống cao Tùy thuộc vào nhiệm vụ đo lường, vật liệu cần được thăm dò, CMM được sử dụng, thông số kỹ thuật liên quan đến độ phân giải cần thiết và tốc độ đo mong muốn, và nhiều yếu tố khác, sự kết hợp tối ưu của CMM và hệ thống thăm dò phải được chọn Điều này cũng có thể có nghĩa là việc sử dụng một số hệ thống thăm dò khác nhau trên một CMM để đo các thành phần phức tạp Do nhu cầu ngày càng tăng về tốc độ đo lường và độ chính xác, có mộtxu hướng strong đối với các hệ thống đa cảm biến Các xu hướng khác trong tương lai cho các hệ thống thăm dò là thu nhỏ để đo lường các vi mô phức tạp, cải thiện nền kinh tế và tốc độ để giảm chi phí và thời gian cho mỗi điểm đo được, và cải thiện độ tin cậy của kết quả đo lường bằng cách thu thập thông tin toàn diện về phôi và bằng cách cải thiện khả năng miễn dịch của hệ thống đối với ảnh hưởng môi trường.
Các hệ thống thăm dò đầu tiên cho CMM chỉ sử dụng styli cứng, buộc phải tiếp xúc phôi thủ công bởi người vận hành Sau khi thiết lập thông số, người vận hành kích hoạt chương trình các trục máy, thường nhờ công tắc chân Quá trình này chậm, chủ quan và dễ lỗi vì phát hiện tiếp xúc phụ thuộc vào người vận hành Lực thăm dò tĩnh không kiểm soát được và lực động quá mạnh, không đo chính xác các bộ phận tinh tế mà không làm hỏng Do đó, đầu dò cứng hạn chế kích thước và động lực của CMM vì không điều khiển chúng bằng điện.
Năm 1972, Sir David McMurtry của Tập đoàn Rolls-Royce đã phải đối mặt với vấn đề này khi ông có nhiệm vụ đo ống nhiên liệu tốt; ông đã giải quyết nó với phát minh của mình về hệ thống thăm dò điện trở động lực (Hình 6.4a; McMurtry 2003) Đây là hệ thống thăm dò đầu tiên cho phép một số đầu đo sau khi phát hiện tiếp xúc tự động bằng cách hướng dẫn động học trước của bút stylus đầu dò Khi các đầu dò chạm vào phôi, cơ chế động học trở nên không được giải nén do một sự hỗ trợ bổ sung tại điểm bề mặt thăm dò của phôi Ba hỗ trợ động học của đầu dò được thực hiện dưới dạng công tắc điện kết nối chuỗi, cho phép một phương tiện phát hiện tiếp xúc tự động dễ dàng nhưng đáng tin cậy bằng cách đo điện trở Lò xo mềm để chuẩn bị cho phép vài milimet hành trình trong khi hạn chế lực tiếp xúc một cách hiệu quả Phát minh này là một bước đột phá trong đo lường tọa độ, và nó kích thích sự phát triển của các hệ thống thăm dò tinh vi hơn cũng như các CMM lớn hơn, nhanh hơn, tự động và chính xác hơn nhiều.
Ngay sau khi hệ thống thăm dò kích hoạt cảm ứng đầu tiên được giới thiệu, công ty Carl Zeiss đã giới thiệu vào năm 1973 CMM đầu tiên của họ, UMM500, với một hệ thống thăm dò đo ba chiều (3D) chuyên dụng bao gồm ba trục xếp chồng lên nhau, mỗi trục được trang bị một bộ truyền động để tạo lực thăm dò chủ động và một cảm biến cảm ứng để đo lượng giãn nước Đây là máy đo 3D đo hệ thống cho CMMs và cũng là người đầu tiên có thế lực thăm dò tích cực Người kế nhiệm của hai hệ thống này vẫn là một trong những loại hệ thống thăm dò CMM quan trọng nhất.
2,2 Cấu hình cơ bản của 1 hệ thống đo tiếp xúc Để hoàn thành nhiệm vụ của mình như là liên kết giữa CMM và phôi, một hệ thống thăm dò xúc giác phải có ít nhất các thành phần sau đây (Hình 2,2):
• Một yếu tố thăm dò để thiết lập một tương tác cơ học với bề mặt phôi, ví dụ, bóng tip Quả bóng tip phải thể hiện sự lệch lệ hình thức rất thấp, độ cứng cao và hao mòn thấp, và chúng thường được làm từ ruby.
Một thiết bị truyền, như trục bút stylus, có chức năng chuyển tải thông tin liên lạc (chẳng hạn như lực thăm dò) đến cảm biến Để thực hiện tốt vai trò này, trục bút stylus đòi hỏi phải có độ cứng cao và đồng đều, giãn nở nhiệt thấp và trọng lượng nhẹ Một số vật liệu thường được sử dụng cho trục bút stylus bao gồm thép, cacbua vonfram, gốm sứ và nhựa gia cố sợi carbon.
Hình 2,2 Cấu tạo cảm biến CCD
Hệ thống thăm dò xúc giác cơ bản trong thiết kế điện trở động lực.
ỨNG DỤNG CỦA CẢM BIẾN TRONG ĐO LƯỜNG 3D
1, Cảm biến đo tiếp xúc
1,1, Đầu dò và cảm biến trong máy CMM
Hình 3,1 Đầu dò Trigger Probe Đặc điểm Đầu dò Trigger Probe phù hợp với các khoảng cách, khe hở và vị trí của mẫu kể cả những hình dạng bị lỗi Đặc biệt phù hợp để đo các điểm rời rạc trigger probe thực hiện đo nhanh hơn scanning probe Vì Trigger Probe nhỏ nên có thể tiếp cận các phần cần đo một cách dễ dàng ngay cả khi không gian cần đo nhỏ hẹp Thông thường, chi phí sử dụng và bảo trì của Trigger Probe không cao Do đó, Contact-Trigger Probe vẫn là một thành phần phổ biến cho máy đo tọa độ.
1,1,2, Ưu điểm và nhược điểm của trigger probe: Ưu điểm:
+) Cho phép đo các dạng không gian và bề mặt đã biết trước.
+) Chi phí mua và hoạt động thấp.
+) Có nhiều loại Trigger Probe và luôn có sẵn các phụ tùng đi kèm.
+) Cho phép đo khoảng cách và đo trực tuyến.
+) Diện tích nhỏ, phù hợp cho đo các không gian hẹp một cách dễ dàng
+) Máy đo hoạt động đồng đều, tuyến tính và tốc độ thấp nên hiệu suất động ảnh hưởng không đáng kể đến kết quả đo.
Nhược điểm: Tỷ lệ lấy điểm đo và đo lường thấp.
Hình 3,2 Đầu dò Scanning Probe
1,1,2,1 Đặc điểm Đầu dò Scanning Probe được sử dụng để đo các chi tiết hoặc biên dạng có yêu cầu về hình dạng: Ưu điểm của việc đo quét là thu nhận dữ liệu được hoàn thành với tốc độ cao Dữ liệu thu được không chỉ để xác định kích thước và vị trí của chi tiết mà còn mô tả chính hình dạng, biên dạng nhờ vào các điểm quét Đầu dò này thích hợp cho đo các chi tiết đòi hỏi những yêu cầu cao về hình dạng và biên dạng Hình dạng của mẫu có thể ảnh hưởng trực tiếp đến tính năng của chi tiết Nó cũng được dùng kiểm tra hình dạng bị lỗi trong quá trình sản xuất và lỗi hình dạng trở thành một vấn đề lớn
Scanning Probe cho độ chính xác cao: Vì Scanning Probe dùng để đo các điểm rời rạc với tốc độ đồng đều hoặc lực dò không thay đổi nên cho độ chính xác cao Trong khi đó, Scanning Probe có thể phán đoán trực tiếp hướng của điểm tiếp xúc Nếu trường hợp yêu cầu nghiêm ngặt về vị trí và hướng đo thì đầu dò quét cũng vượt trội hơn trong việc đo các điểm rời rạc
Trong quá trình đo bề mặt chưa xác định, đầu dò quét tỏ ra vượt trội cho các ứng dụng đòi hỏi số lượng điểm đo lớn, còn đầu dò tiếp xúc có tốc độ đáp ứng chậm Nếu bề mặt cần đo không xác định rõ ràng, máy đo sẽ chuyển sang chế độ điều khiển chuyển động thăm dò, tự động tính toán đường đi và mật độ quét phù hợp cho các bước đo tiếp theo.
1,1,2,2, Ưu điểm và nhược điểm của Scanning Probe Ưu điểm:
+) Ứng dụng để đo các hình dạng và biên dạng.
+) Tỷ lệ thăm dò cao.
+) Thăm dò ở mật độ cao đảm bảo khả năng lặp lại tốt.
+) Khả năng xử lý dữ liệu tốt.
+) Phức tạp hơn Trigger Probe
+) Đo các điểm rời rạc chậm hơn Trigger Probe
+) Có thể xảy ra sai số động học lớn do tăng tốc trong quá trình quét và không thể bỏ qua; do đó cần phải được bù đúng cách.
+) Cần lưu ý về độ mòn của đầu dò.
+) Giá thành và chi phí sử dụng cao.
2, Cảm biến đo không tiếp xúc
Cảm biến APS-Crop (Cảm biến nút nhỏ) là định dạng cảm biến số nhỏ hơn khổ phim35mm thường thấy ở nhiều máy ảnh kỹ thuật số ống kính đơn phản xạ DSLR Mỗi hãng thiết kế một kích thước APS-C khác nhau và được tính theo hệ số so với khổ phim toàn khổ 35mm, ví dụ Nikon APS-C có hệ số là 1.5x, Canon là 1.6x, v.v…
Hình 3,3 Cảm biến ÁP-C Ưu điểm:
So với máy ảnh full-frame, chi phí sản xuất máy ảnh APS-C rẻ hơn đáng kể nhờ cảm biến APS-C nhỏ hơn Ngoài ra, chi phí ống kính cho máy ảnh APS-C cũng thấp hơn, góp phần giảm tổng chi phí sở hữu và sử dụng hệ thống máy ảnh này.
Lợi thế khi chụp các vật thể ở xa: Với khả năng crop khung hình thì khi chụp các vật thể ở xa dễ dàng focus vào đúng vị trí trung tâm của vật thể cho ra bức ảnh hấp dẫn hơn rất nhiều.
Tối đa hóa độ sâu trường ảnh: Điều này thường được áp dụng trong chụp hình sản phẩm và phong cảnh.Khi sử dụng cùng một góc nhìn, trên một máy ảnh APS-C bạn sẽ có thể sử dụng f/11 để có chiều sâu hơn, trong khi trên full-frame phải sử dụng f/16 để đảm bảo rằng cảnh của bạn là sắc nét từ tiền cảnh đến nền.
Kích thước ảnh: Với kích thước ảnh nhỏ so với cảm biến Full-frame điều này bất lợi khi chúng ta muốn chụp ảnh với một góc ảnh rộng hơn.
Chất lượng ảnh: Đối với một số nhà nhiếp ảnh chuyên nghiệp với yêu câu cao về chất lượng hình ảnh và hiệu năng làm việc của máy ảnh thì cảm biến APS-C khó mà làm cho họ hài lòng được.
Cảm biến hình ảnh, bao gồm cả cảm biến Full Frame, là bộ phận quan trọng trong cả máy ảnh phim và máy ảnh kỹ thuật số Trong máy ảnh phim, cảm biến Full Frame hoạt động theo cơ chế hóa học để ghi lại hình ảnh trên phim Tương tự như vậy, trong máy ảnh kỹ thuật số hiện đại, cảm biến là thành phần chính chịu trách nhiệm ghi lại ánh sáng từ ống kính và chuyển đổi thành tệp hình ảnh kỹ thuật số.
Khả năng chụp ảnh trong môi trường thiếu sáng vô cùng ấn tượng nhờ có cảm biến lớn và diện cảm sáng lớn giúp thu được nhiều sáng hơn.
Khả năng chống nhiễu ảnh tốt hơn so với dòng máy Crop do sở hữu những hạt pixel có kích thước lớn hơn.
Dải tần nhạy sáng Dynamic Range rộng hơn nhiều khi so sánh với Crop. Độ sâu trường ảnh mỏng hơn so với dòng máy Crop khi chụp ảnh ở cùng một tiêu cự Điều này đồng nghĩa với việc máy ảnh Full-frame sở hữu khả năng xóa phông tốt hơn khi chụp chân dung.
Góc chụp rộng hơn phù hợp với nhu cầu chụp toàn cảnh, thiên nhiên hay đường phố.
Full-frame thường được những nhiếp ảnh gia chuyên nghiệp sử dụng Bởi vậy mà các thương hiệu máy ảnh cũng tập trung vào chất lượng quang học của ống kính máy ảnh dành cho dòng máy Full-frame hơn.
Một trong những nhược điểm lớn nhất của máy ảnh có cảm biến Full-frame không đến từ những thông số kĩ thuật mà chính là giá cả Dòng máy ảnh này có giá cao thấp chí là gấp vài lần so với dòng máy Crop Không chỉ vậy, chi phí để sản xuất các ống kính máy ảnh dành cho Full-frame cũng cao hơn nên bạn hãy cân nhắc ngân sách của mình trước khi có ý định mua một chiếc máy ảnh Full-frame.
Máy ảnh Full-frame rất kén ống kính Bạn chỉ có thể sở hữu được những bức ảnh ưng ý nhất khi bạn trang bị cho mình một ống kính tương thích với máy ảnh đang sử dụng Nếu sử dụng ống kính không phù hợp, bạn sẽ gặp phải nhiều vấn đề gây ra bởi hiện tượng quang sai.
Hình 3,5 Ống kính chuyên dụng
- Kích thước và trọng lượng lớn
MỘT SỐ THIẾT BỊ ĐO LƯỜNG 3D
1,1, Máy đo CMM Mitutoyo Crysta-Apex V
Là dòng máy đo 3D loại tiếp xúc của Mitutoyo Crysta-Apex V, nổi bật với khả năng đo ở tốc độ cao, độ chớnh xỏc lờn tới 1,7 àm và đặc biệt cú đa dạng cỏc kiểu mỏy phự hợp với nhiều kích thước phôi, cho phép người dùng dễ dàng lựa chọn kiểu máy phù hợp
Máy CMM Mitutoyo Crysta-Apex V được trang bị hệ thống bù nhiệt độ giúp đảm bảo độ chính xác của các phép đo trong phạm vi nhiệt độ từ 16 C đến 26 C Ngoài phương thức o o đo tiếp xúc bằng đầu dò chạm thì máy đo CMM này còn có thể đo tọa độ không tiếp xúc bằng cách trang bị thêm một đầu quét laser.
Hình 4 Máy đo CMM CRYSTA-Apex V1
1,2, Máy đo quét laser 3D di động FARO Quantum MAX ScanArm
Máy đo quét 3D laser di động Quantum Max ScanArm của FARO được thiết kế linh hoạt với cánh tay gập và hệ thống cân bằng tự động độc quyền, mang lại sự thoải mái tối ưu cho người vận hành, ngay cả khi sử dụng một tay Hệ thống ba đầu quét laser tùy chọn cung cấp các tính năng khác nhau, cho phép tùy chỉnh theo mục đích đo đạc Máy sở hữu độ chính xác cao, tốc độ quét nhanh và phạm vi đo rộng, phù hợp với các yêu cầu khắt khe về đo lường tọa độ 3D Ngoài ra, Quantum Max ScanArm còn hoạt động hiệu quả trong nhiều điều kiện môi trường khác nhau, đảm bảo độ tin cậy của kết quả đo ngay cả trong điều kiện xưởng.
62 thể hoạt động trong dải nhiệt độ rộng từ 10 C đến 40 C Máy có thiết kế nhỏ gọn, lắp đặt o o đơn giản cho phép di chuyển, cất giữ, bảo dưỡng dễ dàng.
Hình 4,2 Máy đo quét laser 3D di động FARO Quantum MAX ScanArm
- Máy gồm 3 đầu dò có thể thay thế nhanh chóng với khả năng nhận dạng tự động để linh động và hiệu quả
- Máy quét laser không tiếp xúc tùy chọn có thể hoán đổi cho nhau bằng các đầu dò cảm ứng trên Master3DGage Điều này mở rộng tính linh động của ứng dụng giữa đầu dò tiếp xúc được sử dụng trong nhiều quy trình kiểm tra và quét 3D không tiếp xúc
2,1 Thiết bị đo bằng laser
2,1,1 Hệ thống quét 3D TrackScan-P42 Áp dụng công nghệ đo lường theo dõi quang học thông minh và thiết bị quang học chất lượng cao Nó thực hiện phép quét 3D động có độ chính xác cực cao mà không cần điểm đánh dấu Hệ thống 3D này được áp dụng rộng rãi để kiểm soát chất lượng, phát triển sản phẩm, thiết kế ngược, v.v Bằng cách tự do chuyển đổi nhiều chế độ làm việc, TrackScan-P42 phục vụ cho các tình huống quét khác nhau 17 đường tia laser màu xanh
Tốc độ quét cực nhanh và trải nghiệm mượt mà được đảm bảo bởi 64 tia laser chéo nhau Bảy tia laser màu xanh lam song song giúp chụp chi tiết, trong khi tia laser màu xanh lam đơn thu thập dữ liệu 3D về các lỗ sâu và góc chết nhanh chóng Đầu dò không dây CMM T-Probe cho phép đo linh hoạt và ghi dữ liệu 3D chính xác về kích thước hình học, vị trí lỗ, rãnh và bề mặt phức tạp Khi kết hợp với cánh tay robot, TrackScan-P42 còn thực hiện kiểm tra 3D tự động thông minh.
Hình 4,6 Hệ thống quét 3D TrackScan.
+ Quét lỗ sâu. Độ chính xác: 0.025 mm.
Khu vực quét: 310mm x 350mm. Độ chính xác thể tích : 0.064 mm. Ưu điểm:
Theo dõi thông minh không có điểm đánh dấu:
+ Với tính năng đo theo dõi quang học thông minh, hệ thống TrackScan-P42 3D cung cấp khả năng quét tức thì mà không cần đánh dấu, cải thiện đáng kể hiệu quả công việc và giảm chi phí.
Quét nhanh, mịn độ sắc nét cao:
+ 17 vạch laser màu xanh lam chéo nhau cho phép tốc độ quét cực nhanh 1.200.000 phép đo / s và trải nghiệm mượt mà 7 đường laser màu xanh lam song song hoạt động để chụp chi tiết Đường laser đơn màu xanh lam nhằm mục đích nhanh chóng thu được dữ liệu 3D về các lỗ sâu và vị trí góc chết.
Khả năng chống nhiễu mạnh:
+ Dễ dàng chụp dữ liệu 3D cho bề mặt sáng bóng và đen; khả năng chống nhiễu mạnh mẽ của môi trường, rung động và các biến đổi nhiệt.
Máy quét 3D có kích thước bằng bàn tay duy nhất trên thị trường cho đến nay, là một sự đổi mới đột phá về cấu trúc của máy quét 3D truyền thống và là một sản phẩm mang tính cách mạng trong ngành đo lường quang học 3D Bất kể trong không gian hẹp hay dưới các vật thể lớn, SIMSCAN thực hiện quét 3D chất lượng cao mà không có bất kỳ giới hạn nào về môi trường làm việc Hệ thống đo lường cấp độ đo lường giúp nắm bắt mọi chi tiết và xây dựng mô hình 3D trong thời gian rất ngắn Được thiết kế theo chủ nghĩa tối giản, vỏ kim loại giúp SIMSCAN đạt được sự cân bằng giữa trọng lượng và hiệu suất. Độ chính xác: 0.02 mm.
Khu vực quét: 410mm x 400mm. Độ chính xác thể tích : 0.02mm+0.04mm/m. Ưu điểm:
Dễ dàng quét 3D một tay
+ Chỉ nặng 570g và có kích thước 203x80x44mm SIMSCAN mang đến một sự đơn giản vô song để quét mọi thứ bằng một tay.
Trong mọi không gian, từ chật hẹp đến rộng lớn, tính di động cao của SIMSCAN giúp nó có thể tiến hành quét 3D linh hoạt tại bất kỳ địa điểm và thời điểm nào.
Hiện thị chi tiết ở mọi vị trí.
+ Ở chế dộ tia laser màu xanh song song hoặc chế độ quét lỗ sâu, mọi chi tiết đều được hiện thị sắc nét ngay cả đối với bề mặt phức tạp.
Trải nghiệm 3D cực kì mượt mà.
+ Tổng 11 tia laser màu xanh đan chéo với 2.020.000 phép đo /s và vùng quét 410*400mm mang lại trải nghiệm số hóa 3d cực kì mượt mà và hiệu quả.
2,2 Thiết bị đo bằng ánh sáng cấu trúc
- Cho hiệu quả và chất lượng cao hơn
Sản xuất và thiết kế ngược.
Tạo mô hình 3D cho sản phẩm và dịch vụ tùy chỉnh thông qua in 3D
- Tạo cảm hứng không giới hạn
- Tạo một cuộc sống khỏe mạnh hơn
- Cho trí tưởng tượng sang tạo
