Pomiary – kontrola jakości
Kontrola jakości to ogólnie działania mające na celu sprawdzenie, pomiar lub testowanie jednej lub więcej charakterystyk produktu i porównanie uzyskanych wyników do wyspecyfikowanych wymagań produktu w celu potwierdzenia zgodności.
Przy produkcji wyrobu kontrola jakości pozwala na określenie zgodności uzyskanej jakości cząstkowej wyrobu z wymaganiami zawartymi w dokumentacji konstrukcyjnej lub technologicznej.
Proces ten może być realizowany za pomocą wielu różnych metod, zależnych od charakterystyki i wymagań przedmiotu. Jednym z ważniejszych celów jest uzyskanie odpowiednich wymiarów i kształtu wyrobu. Odpowiednie tolerancje kształtu i wymiarów można zmierzyć wieloma różnymi metodami. Bardzo zaawansowaną i dokładną metodą są pomiary współrzędnościowe z zastosowaniem maszyn i ramion pomiarowych.
Pomiary - maszyną pomiarową
Współrzędnościowa maszyna pomiarowa umożliwia pomiary przestrzenne skomplikowanych elementów. Zbudowana jest z systemów pomiarowych działających w każdej z trzech osi współrzędnych XYZ oraz z sondy która lokalizuje położenie powierzchni mierzonego elementu. Dzięki napędom przesuwającym sondę i komputerowi ze specjalnym oprogramowaniem maszyna pomiarowa umożliwia pomiary w trybie automatycznym zwanym CNC. Pomiary wykonane maszyną współrzędnościową wykazują się bardzo dużą dokładnością i wiarygodnością.
Przebieg pomiaru
Informacja na temat wymiarów i kształtu mierzonego elementu jest przetwarzana jako zbiór współrzędnych punktów uzyskanych na drodze stykowej lub bezstykowej. Komputer z odpowiednim oprogramowaniem z chmury punktów rekonstruuje kształt i charakterystykę wymiarów mierzonego przedmiotu. Aby pomiary były wiarygodne maszynę trzeba okresowo kalibrować. Najbardziej istotną część kalibracji stanowi wyznaczenie mapy korekcji maszyny.
Budowa maszyny pomiarowej
Maszyna pomiarowa zbudowana jest z:
Ruchomego portalu przemieszczającego się w osiach X i Y z głowicą pomiarową przemieszczającą się w osi Z.
Konstrukcji ze stołem pomiarowym na którym umieszcza się mierzony przedmiot.
Układu pomiarowego: zwykle zestawu liniałów pomiarowych z czytnikami elektro-optycznymi.
Głowicy pomiarowej (sondy) wyposażonej w zestawy trzpieni pomiarowych.
Szafy sterującej i komputera z oprogramowaniem pomiarowym.
Pomiary – ramieniem pomiarowym
Ramię pomiarowe jest przenośnym urządzeniem pomiarowym pozwalającym na wykonywanie pomiarów bezpośrednio w procesie produkcyjnym. Można nim mierzyć detale o małych gabarytach, jak i dużo większe elementy. Pomiary ramieniem charakteryzują się: dokładnością pomiaru, uniwersalnością, szybkością, łatwością relokacji.
Budowa ramienia pomiarowego
Ramię pomiarowe zbudowane jest z dwóch lub trzech elementów podłużnych, połączonych przegubami, na końcu takiego ramienia jest głowica pomiarowa. Ramię wyposażone jest w inkrementalne enkodery kątowe lub enkodery absolutne, które pozwalają na dokładne wyznaczanie położenia elementów ramienia i w efekcie położenia końcówki pomiarowej. Część mechaniczna uzupełnia uchwyt do mocowania ramienia i przeciwwaga zapewniająca łatwe operowanie ramieniem.
Przebieg pomiaru ramieniem pomiarowym
Pomiar ramieniem polega na poprowadzeniu przez operatora ramienia do mierzonego elementu i styku końcówki pomiarowej z powierzchnią mierzonego elementu, a następnie zatwierdzeniu współrzędnych mierzonego punktu.
Po zatwierdzeniu, z enkoderów umieszczonych w przegubach są odczytywane dane dotyczące położenia lub kątów, o jakie zostały obrócone poszczególne elementy ramienia. Na ich podstawie oprogramowanie pomiarowe wylicza współrzędne końcówki pomiarowej w układzie kartezjańskim X, Y, Z. Współrzędne zebrane z kilku takich punktów służą następnie do obliczenia wymiarów mierzonych detali. Do tego celu stosuje różnego rodzaju algorytmy aproksymacyjne wbudowane w oprogramowanie pomiarowe.
Zastosowania pomiarów współrzędnościowych
W przeciwieństwie do maszyny pomiarowej ramię nie może prowadzić pomiarów w trybie automatycznym, bez udziału operatora. Nie wymaga za to specjalnych warunków (klimatyzowane pomieszczenia dla bardzo dokładnych pomiarów na maszynie) i może pracować w otoczeniu produkcji lub bezpośrednio na maszynie produkcyjnej.
Maszyny pomiarowe wymagają przeniesienia przedmiotu i jego zamocowania na stole pomiarowym, dlatego najczęściej wykorzystuje się je do kontroli jakości gotowych wyrobów, rzadziej kontroli międzyoperacyjnej.
Jak wspomniano ramiona pomiarowe mogą być wykorzystywane do kontroli międzyoperacyjnej i bieżącego określania wymiarów na produkcji.
Obydwa urządzenia można wykorzystać w inżynierii odwrotnej i pomiarach do celów statystycznych, ale przy dużej serii pomiarów, pracujące automatycznie maszyny pomiarowe są wygodniejsze.
