Oprogramowanie pomiarowe WinWerth®

W praktyce na częściach produkcyjnych często trzeba określić "na szybko" kilka wymiarów. Zadanie to wykonują również pracownicy, którzy nie mają stale do czynienia z obsługą współrzędnościowych maszyn pomiarowych. Aby umożliwić efektywną pracę w tym środowisku, operacja jest ograniczona do najbardziej niezbędnych. "Inteligencja" oprogramowania pomiarowego WinWerth® przejmuje wówczas np. dokładne określenie powierzchni obiektu do pomiaru, wybór elementu geometrycznego do pomiaru (np. linia prosta, okrąg, punkt narożny), jak również algorytmy łączące do określenia właściwości geometrycznych, takich jak odległości, kąty i średnice.

W przypadku bardziej skomplikowanych zadań pomiarowych operator może przejąć część procesów, które są wykonywane automatycznie (ustawienie okna, wybór elementu) i krok po kroku zapoznać się z bardziej szczegółową kontrolą procesów pomiarowych. W celu wsparcia, punkty pomiarowe lub ścieżki skanowania są automatycznie rozmieszczane na mierzonych elementach geometrii, np. jako okręgi, generatory, gwiazdy lub spirale, z uwzględnieniem niezbędnych ścieżek przesuwu. Kompletna sekwencja pomiarowa, w tym ocena, jest najpierw tworzona offline przy użyciu modelu CAD lub online z minimalną liczbą punktów dla danego elementu geometrii. Punkty pomiarowe i ścieżki skanowania można następnie przesuwać, usuwać lub dodawać za pomocą myszy lub okna dialogowego. Sekwencje pomiarowe określone w ten sposób można zapisać i wywołać jako sekwencję automatyczną w przypadku powtórzenia.

Drzewo funkcji w interfejsie użytkownika WinWerth® służy również do sterowania trybem testowania i zmiany, w którym programy mogą być przetwarzane krok po kroku i można dodawać zmiany. Równoległy edytor tekstu umożliwia doświadczonym operatorom bezpośrednie wprowadzanie lub zmianę kodu programu DMIS podczas nauczania w programach. Sekcję programu można zdefiniować jako pętlę do wielokrotnego wykonywania lub zlecić jako podprogram, wybierając ją za pomocą myszy. Wybrane funkcjonalnie istotne wymiary testowe można określić za pomocą pomiarów zorientowanych na cechy.

WinWerth® Kolejną zaletą zintegrowanego modułu CAD jest możliwość wykorzystania informacji CAD do pozycjonowania współrzędnościowej maszyny pomiarowej. Werth był prawdopodobnie pierwszym producentem współrzędnościowych maszyn pomiarowych, który wprowadził tę technologię w połowie lat 90-tych pod nazwą CAD-Online®. Cały proces pomiarowy może być kontrolowany poprzez wybór cech geometrycznych w modelu CAD.
 Maszyna pomiarowa automatycznie przemieszcza się do wygenerowanych pozycji pomiarowych i dokonuje pomiarów za pomocą wybranych czujników. W ten sposób, na przykład B. Na przykład, sondy mogą być używane do automatycznego przechwytywania punktów pomiarowych jako chmury punktów lub większe obszary mogą być mierzone w wysokiej rozdzielczości za pomocą łatek Werth 3D lub czujników konfokalnych poprzez automatyczne rozłożenie poszczególnych pomiarów. Parametry technologiczne, takie jak ustawienie oświetlenia dla czujnika przetwarzania obrazu, można ustawić bezpośrednio na urządzeniu pomiarowym, biorąc pod uwagę interakcję między oświetleniem, obiektem pomiarowym i systemem obrazowania. Unikanie kolizji jest możliwe dzięki automatycznej modyfikacji sekwencji ruchów na podstawie geometrii przedmiotu obrabianego i urządzenia lub czujnika.

Wiele systemów CAD oferuje obecnie opcję integracji danych PMI (Product and Manufacturing Information). Oprócz opisu geometrii elementów CAD, wynikowe rekordy danych CAD zawierają również wymiary określone przez projektanta. WinWerth® Po wybraniu właściwości geometrycznych oprogramowanie pomiarowe rozmieszcza punkty pomiarowe lub ścieżki skanowania na wszystkich elementach geometrycznych, które mają zostać połączone w celu znalezienia rozwiązania, a sekwencja pomiarowa jest przynajmniej częściowo tworzona automatycznie. Ze względu na zwiększone wymagania podczas tworzenia modelu CAD, rozwiązanie to niestety nadal nie jest zbyt rozpowszechnione.

Jeśli kompletna sekwencja pomiarowa ma być generowana w pełni automatycznie, wszystkie niezbędne parametry muszą być przechowywane w danych PMI lub określane automatycznie przez oprogramowanie pomiarowe. WinWerth® Jeśli te wymagania są spełnione, kompletne sekwencje pomiarowe do pomiaru metalowych narzędzi o bliskiej tolerancji do produkcji form wtryskowych do soczewek kontaktowych, na przykład, mogą być generowane w pełni automatycznie w . Pomiar jest wykonywany za pomocą wieloczujnikowej współrzędnościowej maszyny pomiarowej, wykorzystującej kombinację optycznych czujników odległości z przetwarzaniem obrazu i za pomocą automatycznej osi obrotowej i wychylnej dla przedmiotu obrabianego.

Kontury większe niż pole widzenia odpowiedniego obiektywu mogą być rejestrowane w całości za pomocą automatycznego śledzenia konturów w połączeniu z osiami CNC współrzędnościowej maszyny pomiarowej (skanowanie konturów). 
Ta metoda skanowania dobrze nadaje się do sprawdzania kilku stosunkowo dużych konturów, np. na narzędziach wykrawających. Inną metodą rejestrowania większych obszarów przedmiotu obrabianego jest "skanowanie rastrowe HD" (opatentowane). W tym przypadku czujnik przetwarzania obrazu rejestruje obrazy przedmiotu obrabianego z dużą częstotliwością podczas ruchu. Są one ponownie próbkowane i nakładane na siebie, tworząc ogólny obraz o rozdzielczości do 20 000 megapikseli. W ten sposób można na przykład zmierzyć 100 000 małych otworów na dużych złączach światłowodowych w zaledwie 35 minut zamiast 7 godzin. Pomiar nawet dużych obszarów z dużym powiększeniem i uśrednianiem kilku obrazów, co poprawia stosunek sygnału do szumu, również zwiększa dokładność.
Rasterscanning HD P Rasterscanning HD N Proces ten może być dostosowany do wymagań zadania pomiarowego. Przy akwizycji obrazu tylko w obszarach zainteresowania przy użyciu wstępnie ustawionej ścieżki skutkuje dalszą redukcją czasu pomiaru i ilości danych w porównaniu do prostokątnego skanowania całego przedmiotu obrabianego za pomocą . W urządzeniach z osią obrotową skanowanie rastrowe HD Rotary umożliwia akwizycję obrazu podczas obrotu z pomiarami na "rozwiniętym" ogólnym obrazie bocznej powierzchni obrotowo symetrycznych przedmiotów obrabianych.

Dzięki przetwarzaniu obrazu konturowego 2D i powiązanym filtrom przetwarzania obrazu, pomiary mogą być również wykonywane w dowolnej sekcji objętości CT lub chmury punktów. Ułatwia to na przykład pomiar elementów wykonanych z różnych materiałów. WinWerth® VolumeCheck Oprócz przekrojów płaskich, możliwe jest również wykonywanie cylindrycznych przekrojów objętościowych TK w celu uzyskania wiarygodnych pomiarów za pomocą czujnika przekroju objętościowego lub inspekcji. Obszar podstawy cylindra nie jest ograniczony do okręgów i może przybierać dowolne kształty. W rezultacie wyświetlany jest zarówno widok 3D wyciętej powierzchni, jak i rozwinięta powierzchnia boczna 2D wyciętego cylindra.

Tomografia mimośrodowa umożliwia pozycjonowanie obrabianego przedmiotu w dowolnym miejscu na stole obrotowym (opatentowane). Nie ma potrzeby skomplikowanego i czasochłonnego ustawiania przedmiotu obrabianego, co zwiększa łatwość użytkowania. Tomografia sekcyjna lub tomografia ROI (ROI: Region of Interest) służy do pomiaru częściowych obszarów obiektu pomiarowego z wysoką rozdzielczością bez konieczności przechwytywania całego obiektu pomiarowego, np. w przypadku tomografii rastrowej, w pełnej wysokiej rozdzielczości, a zatem czasochłonnej i wymagającej dużej ilości pamięci. Tomografia Multi-ROI oferuje połączenie zalet tomografii mimośrodowej i sekcyjnej. Kilka częściowych obszarów o wysokiej rozdzielczości można również wybrać w dowolnym miejscu obiektu pomiarowego.

 Podczas pomiaru elementów metalowo-plastikowych, takich jak zmontowane złącza, przy użyciu tomografii rentgenowskiej, na przykład, metalowe szpilki często powodują artefakty z powodu utwardzenia wiązki i promieniowania rozproszonego, co utrudnia pomiary na plastikowej obudowie. W przypadku tomografii o podwójnym spektrum, oprogramowanie pomiarowe łączy dwa pomiary CT przy różnych napięciach katody w jedną objętość. Widma promieniowania są dopasowane do dwóch materiałów. Odpowiednia redukcja artefaktów w objętości zmniejsza niepewność pomiaru podczas określania pomiarów między różnymi materiałami. WinWerth® W tym celu MultiMaterialScan wykorzystuje opatentowany proces subvoxelling do automatycznego obliczania oddzielnych chmur punktów STL dla każdego materiału z danych objętości CT, nawet dla kilku różnych elementów metalowych.

WinWerth® Dla użytkowników nieprzeszkolonych w obsłudze urządzeń pomiarowych, oferuje opcję prostego wyboru numeru części i użycia go do uruchomienia automatycznej sekwencji programu. Alternatywnie można to zrobić, skanując kod kreskowy na zleceniu produkcyjnym. Automatyczna obsługa błędów pomaga na przykład w przypadku nieprawidłowego włożenia części.

Alternatywnie, system wymiany detali może być zintegrowany z obudową współrzędnościowych maszyn pomiarowych TomoScope® bez dodatkowych środków ostrożności w zakresie ochrony przed promieniowaniem. Przy kilku w pełni załadowanych paletach, pomiary mogą być wykonywane w nocy i w weekendy.

Można również zintegrować automatyczne ładowanie za pomocą urządzeń podających. W tym celu programy pomiarowe mogą być przygotowywane zdalnie na stacjach roboczych offline. Przedmioty obrabiane są podawane do strefy bezpieczeństwa robota przez śluzę powietrzną. Właściwości geometryczne przedmiotów obrabianych, takich jak bloki zaworów, obudowy i odlewy, są określane prawie co pół minuty, przeprowadzane jest porównanie celu/rzeczywistości z chmurą punktów pomiarowych części wzorcowej, a przedmioty obrabiane są sprawdzane pod kątem wad, takich jak zadziory. Wyniki pomiarów można określić za pomocą równoległych komputerów oceniających i podsumować we wspólnym protokole, w tym wyniki pomiarów połączonych ze sobą urządzeń wieloczujnikowych.

WinWerth® Aby zilustrować odchylenie geometrii przedmiotu obrabianego od wartości docelowych, odpowiednie jest porównanie z danymi CAD z kolorowym wyświetlaniem odchyleń. Metoda ta jest niezbędna do sprawdzania powierzchni o dowolnym kształcie. Aby dokonać pomiaru, obszary zainteresowania obiektu są skanowane lub przechwytywane jako chmura punktów. WinWerth® Następnie porównuje się zmierzone wartości z modelem CAD. Wynik jest dokumentowany za pomocą wektorowej lub kolorowej reprezentacji odchyleń od modelu CAD. Ocena ta może być przeprowadzona jako część procesu pomiarowego na urządzeniu lub w trybie offline na oddzielnym stanowisku oceny. Kolory punktów pomiarowych ilustrują odchylenie między wartościami docelowymi i rzeczywistymi. Aby uwzględnić tolerancje części w wizualizacji, są one podzielone na cztery podstawowe klasy:

• dodatnie w granicach tolerancji
• ujemne w granicach tolerancji
• dodatnia poza tolerancją
• ujemne poza tolerancją

Wielkość odchylenia jest wyświetlana w postaci kodu kolorystycznego. Alternatywnie użytkownik może skonfigurować kodowanie kolorami zgodnie ze swoimi wymaganiami.

WinWerth® FormCorrect W celu włączenia zmierzonych lub obliczonych odchyleń do procesu produkcyjnego, dane specyfikacji mogą być modyfikowane w dużej mierze automatycznie za pomocą . W tym celu odchylenia między oryginalnym modelem CAD a danymi pomiarowymi przykładowego przedmiotu obrabianego są określane i odzwierciedlane na modelu. Na tej podstawie oprogramowanie pomiarowe generuje skorygowany model CAD, który można wykorzystać do kompensacji systematycznych odchyleń produkcyjnych w procesie formowania wtryskowego tworzyw sztucznych i druku 3D. W przeciwieństwie do konwencjonalnej inżynierii odwrotnej, aplikacja jest znacznie uproszczona. Ze względu na wysoką precyzję, często wymagana jest tylko jedna pętla korekcyjna, co oznacza, że koszty procesu rozwoju mogą zostać znacznie zmniejszone. W przypadku korekt o wysokiej rozdzielczości i modyfikacji powierzchni wewnętrznych zaleca się stosowanie współrzędnościowych maszyn pomiarowych z rentgenowską tomografią komputerową.BestFit Podobna procedura jest możliwa w przypadku oprogramowania 2D. Korekcja narzędzia może być stosowana zarówno podczas wprowadzania nowych narzędzi skrawających (szlifowanie profilowe, frezowanie kształtowe), jak i podczas erodowania drutu w celu skorygowania odchyleń pozycjonowania.

Jeśli dane CAD nie są dostępne, punkty pomiarowe mogą być wybierane interaktywnie przez użytkownika. WinWerth® W aplikacji, możliwy jest zarówno bezpośredni wybór za pomocą myszy, jak i automatyczna dekompozycja na standardowe elementy geometrii. Począwszy od punktu początkowego, kolejne punkty są automatycznie dodawane dookoła, aż odchylenie kształtu wybranego elementu (np. walca) wyraźnie wzrośnie. Sygnalizuje to, że granice elementu zostały osiągnięte i proces został zakończony.

Bardziej efektywne jest definiowanie sekwencji pomiarowych przy użyciu danych 3D CAD. Samo wybranie elementów CAD automatycznie wybiera niezbędne punkty pomiarowe (patent). Na podstawie wyboru łat CAD wybierane są wszystkie punkty pomiarowe mierzonego obiektu, które można geometrycznie przypisać do tej łaty, z uwzględnieniem określonych odległości krawędzi. Skutkuje to pełnym uchwyceniem kształtu odpowiedniego elementu przy maksymalnej liczbie punktów.

W praktyce często definiuje się wymiary rysunku w widokach i przekrojach 2D. Należy to również wziąć pod uwagę podczas analizy danych pomiarowych wygenerowanych tomograficznie. WinWerth® W tym celu można zdefiniować płaszczyzny w układzie współrzędnych obrabianego przedmiotu i przeciąć je zarówno danymi docelowymi CAD, jak i rzeczywistą chmurą punktów. automatycznie wyodrębnia kontury reprezentujące dane docelowe i rzeczywiste kontury. Te same funkcje oprogramowania, które są dostępne do analizy konturów zeskanowanych za pomocą przetwarzania obrazu lub sondy, są wykorzystywane do oceny wymiarów 2D w konturach cięcia utworzonych w ten sposób.