Ocena dokładności skanera 3D zgodnie z normą ISO w celu poprawy jakości produkcji

Wartościowa jest ocena wydajności przemysłowego skanera 3D, gdy jakość i precyzja mają kluczowe znaczenie. W tym kontekście norma ISO 10360-08 zapewnia rygorystyczne ramy testowania i weryfikacji jakości skanerów 3D przy użyciu pojęć P Form ” i P Size ”. Jednak niepełne lub błędne zrozumienie tej normy może prowadzić do nieoptymalnego wyboru technologii skanowania 3D, co negatywnie wpływa na kontrolę jakości produkowanych części. Aby lepiej wyjaśnić ten temat, zagłębimy się w dwa aspekty, które często są źródłem nieporozumień: P Size P Form P Size , a także interpretację wyników testów wyrażonych w kategoriach 1 sigma (±1σ) lub 2 sigma (±2σ).

‍

Jaka jest różnica między P Form P Size P Form ?

Pomylenie tych dwóch rodzajów testów może prowadzić do nieprawidłowej oceny wydajności skanera 3D.

P Form: Test ten pozwala określić rozkład punktów na zeskanowanej powierzchni.

Można go wykorzystać do oceny szumu pomiarowego. Test ten, przeprowadzany na skalibrowanej kuli, polega na wyznaczeniu wokół niej obwiedni (przypominającej powłokę), która obejmuje 95% skanowanych punktów (2 σ). W wyniku testu grubość tej powłoki dzieli się przez dwa, ponieważ jest ona wyrażona w przedziale ±2 σ. Im wartość ta jest bliższa zeru, tym mniejszy jest szum w chmurze punktów.

P Size: Ten test określa błąd skanowania podczas pomiaru wymiaru.

Wynik ten, uzyskany dla kuli wzorcowej, stanowi różnicę między średnicą zmierzoną przez skaner (wyliczoną metodą najmniejszych kwadratów na podstawie 95% zeskanowanych punktów) a rzeczywistą średnicą zeskanowanej kuli. Im wynik jest bliższy 0, tym większa jest dokładność skanera przy pomiarze rozmiarów figur geometrycznych.

4 możliwe przypadki dokładności i precyzji

‍

Dowiedz się więcej o normie ISO 10360-08.

W dziedzinie metrologii testy zgodne z normą ISO 10360-08 służą do analizy i oceny systemu pomiarów 3D, zarówno pod kątem jego dokładności (poprzez P Size ), jak i precyzji (poprzez spójność wyników P Size P Form P Size ). Do przeprowadzenia rygorystycznych testów niezbędna jest precyzyjnie skalibrowana kula (lub płaszczyzna).

Parametry te pomagają zapewnić, że pomiary spełniają wymagane normy jakościowe i dostarczają wiarygodnych danych do różnych zastosowań przemysłowych, w tym do kontroli jakości, inspekcji i inżynierii odwrotnej.

‍

Co to jest 2 sigma? Czy to to samo co ±2 sigma?

Odchylenie standardowe to miara statystyczna, która określa stopień zmienności lub rozrzutu zbioru wartości. Mówiąc dokładniej, mierzy ono, o ile poszczególne punkty odbiegają średnio od średniej wartości pomiarowej.

W branży metrologicznej współczynnik σ (sigma) służy do oceny spójności i wiarygodności pomiarów uzyskanych za pomocą zaawansowanych technologicznie skanerów 3D. Pomaga on zrozumieć precyzję działania tych urządzeń skanujących.

Wpływ na dokładność skanera 3D przy użyciu odniesienia opartego na P Form

Czasami producenci ulegają pokusie manipulowania wynikami testów w celu promocji swoich produktów. Dobrym przykładem jest specyfikacja odchylenia kształtu (P Form). Dobrym przykładem jest tu specyfikacja odchylenia kształtu (P Form) w pomiarach skanerów. Rozważmy dwa skanery: jeden z błędem kształtu wynoszącym 15 µm, a drugi – 18 µm.

Na pierwszy rzut oka pierwszy skaner może wydawać się lepszy. Jednak jego błąd kształtu jest obliczany przy użyciu 1 sigmy (σ), co pozwala uchwycić jedynie 68% najdokładniejszych punktów, w przeciwieństwie do drugiego skanera, który wykorzystuje 2 sigmy (σ), obejmujące 95% punktów danych (patrz rysunek poniżej). W rezultacie drugi skaner prawdopodobnie przewyższy pierwszy. Chociaż wnikliwy obserwator może dostrzec tę taktykę, specjalistyczne testy opracowane przez producentów często sprawiają, że uczciwe porównanie produktów staje się niezwykle trudne.

Większa wydajność dzięki skanowaniu 3D za pomocą maszyny CMM

Maszyny współrzędnościowe (CMM) to zaawansowane urządzenia, które za pomocą czujników i oprogramowania automatycznie i precyzyjnie mierzą obiekty w przestrzeni trójwymiarowej. Maszyny te można zaprogramować tak, aby mierzyły określone punkty lub skanowały całe powierzchnie, tworząc cyfrowe modele obiektów. Jednak maszyny CMM wykorzystywane z sondami mają ograniczone możliwości w zakresie rejestrowania szczegółów i złożonych geometrii, a ponadto nie działają zbyt szybko. Dlatego profesjonalny skaner 3D zintegrowany z CMM stanowi doskonałe rozwiązanie do digitalizacji drobnych szczegółów oraz narzędzie metrologiczne do szybkiego pozyskiwania danych, przyspieszające procesy pomiarowe na CMM.

‍

Jakiej dokładności można oczekiwać od systemu skanującego?

Z tabeli wynika, że pomiary wykonane za pomocą skanera 3D zintegrowanego z maszyną CMM są dokładniejsze (14 µm) w porównaniu z pomiarami wykonanymi za pomocą skanera zamontowanego na ramieniu pomiarowym.

Kalibracja skanerów 3D

Z biegiem czasu długotrwałe użytkowanie może wpłynąć na dokładność i wyniki pomiarów zaawansowanych skanerów 3D. Rekalibracja polega na sprawdzeniu i wyregulowaniu skanera, dzięki czemu można mieć pewność, że nadal spełnia on parametry gwarantowane przez firmę Kreon.

Dowiedz się w 7 punktach, dlaczego ponowna kalibracja skanera 3D jest tak ważna.

‍

Skanery 3D Kreon

Skanery 3D klasy metrologicznej stanowią cenne uzupełnienie maszyn CMM, pozwalające spełnić wymagania dotyczące produkcji i zwrotu z inwestycji, skrócić czas kontroli oraz w pełni wykorzystać potencjał maszyn CMM.

Zastosowanie w przemyśle

Skanery 3D Kreon Zephyr zapewniają większą wszechstronność i opłacalność dzięki płynnemu przechodzeniu między różnymi zastosowaniami zarówno na maszynie współrzędnościowej (CMM), jak i na ramieniu pomiarowym Kreon. Skanery te charakteryzują się wyjątkowymi możliwościami skanowania, co stanowi znaczną zaletę w wielu różnych zastosowaniach, takich jak kontrola jakości, kontrola pierwszego egzemplarza (FAI), inżynieria odwrotna, szybkie prototypowanie oraz inne ambitne projekty.

Dokładność skanerów z serii Kreon Zephyr

Ich wyjątkowa dokładność pomiaru, sięgająca nawet 5 µm (±2σ) w przypadku modelu Zephyr 50, ma kluczowe znaczenie dla uzyskania oczekiwanych wyników. Urządzenie Zephyr 50, zaprojektowane z myślą o skanowaniu najdrobniejszych szczegółów, charakteryzuje się również wysoką rozdzielczością wynoszącą 15 µm.

Zaspokajanie rosnących potrzeb w zakresie wydajności dzięki serii Zephyr

Skanery 3D Zephyr , dostępne z liniami laserowymi o długości 300 mm, 150 mm lub 50 mm, to produkty z najwyższej półki, które z łatwością skanują nawet najbardziej skomplikowane elementy w rekordowym czasie. Jako urządzenie wszechstronne, jest ono w pełni zautomatyzowane w ramach maszyny CMM i zaspokaja wszystkie potrzeby związane z pomiarami 3D – od automatycznej kalibracji położenia skanera po wykorzystanie sondy umieszczonej bezpośrednio pod skanerem.

‍

Certyfikat ISO firmy Kreon

Firma Kreon certyfikuje swoje produkty, aby zapewnić pełne zaufanie do wyników pomiarów 3D. Skanery Kreon są kalibrowane i certyfikowane zgodnie z normą ISO 10360-08. Dzięki zgodności z parametrami technicznymi skanery Kreon doskonale wpisują się w rygorystyczne podejście do jakości. Firma Kreon oferuje plany gwarancyjne i serwisowe, aby zapewnić długoterminową niezawodność parametrów technicznych produktów.

‍

‍

Podsumowując, prawidłowe zrozumienie norm ISO oraz opanowanie takich parametrów jak P Size P Form zasadnicze P Form dla osiągnięcia precyzji produkcji. Wysoka jakość produktów wynika bezpośrednio z silnego zaangażowania w przestrzeganie norm.

‍