Temat: RE-1 Przenośne ramię pomiarowe – pomiary dotykowe
Pomiary wykonywane w niniejszym dwiczeniu są wykonywane przy pomocy specjalistycznego oprogramowania PowerINSPECT, które jest kompletnym pakietem przeznaczonym do kontroli mierzonych części. Inspekcja części demonstracyjnej przeprowadzana jest za pomocą przenośnego ramienia pomiarowego CimCore Romer Infinity 2.
Tabela 1: Parametry techniczne wykorzystywanego sprzętu pomiarowego.
Zakres pomiarowy: 2,4 m
Dokładnośd wg testu A *mm+ - Test
pojedynczego punktu na kulce kalibracyjnej
±0,013
Dokładnośd wg testu B *mm+ – Test powtarzalności punktu
±0,020
Dokładnośd wg testu C *mm+ – Test przestrzennej dokładności liniowej
±0,029
Metody określania dokładności (wszystkie dla ±2σ)
Rys.1 Widok ogólny stanowiska przedstawiono na poniższym zdjęciu
Pierwszą czynnością, którą należy wykonad jest takie umiejscowienie detalu na stole kontrolnym, aby umożliwid swobodny dostęp sondy dotykowej do mierzonych cech geometrycznych przedmiotu demonstracyjnego.
Rys. 2 Widok detalu demonstracyjnego wykonanego w technologii 3D Printing.
Następnie należy podłączyd zestaw do zasilania i uruchomid komputer zgodnie z wytycznymi prowadzącego dwiczenie. W celu uruchomienia programu obsługującego przenośne ramię pomiarowe należy pamiętad o włożeniu do portu USB klucza sprzętowego z licencją programu PowerInspect.
Rys. 3 Widok klucza sprzętowego programu PowerInspect
Następnie kliknąd na ikonę przedstawioną na Rys.
Rys. 4 Widok pulpitu komputera obsługującego zestaw pomiarowy
Po uruchomieniu programu należy podłączyd ramię pomiarowe z interfejsem programu poprzez wciśnięcie przycisku przedstawionego na poniższym zdjęciu.
Rys. 5 Ikona połączenia interfejsu graficznego programu Power Inspect z przenośnym ramieniem pomiarowym
Po naciśnięciu przedstawionego przycisku powinno pojawid się okno „Zerowanie ramienia”
pokazujące osiem pasków obrazujących aktualną pozycję przegubów ramienia pomiarowego. W tym momencie należy przejśd przez położenie zerowe każdego przegubu w celu znalezienia pozycji początkowej ramienia.
Kliknąd ikonę PowerInspect w celu uruchomienia programu
Rys. 6 Okno zerowania ramienia
Po poprawnym przeprowadzeniu tej procedury kolor znacznika powinien zmienid się z czerwonego na zielony z napisem Machine OK.
Rys. 7 Pasek narzędzi w dwóch stanach pracy: Nie podłączony oraz Podłączonym (Machine OK).
Kolejnym etapem jest stworzenie grupy geometrycznej. W tym celu należy nacisnąd przycisk przedstawiony na poniższym rysunku
Rys.8 Ikona obrazująca Grupę Geometryczną
W wyniku tej operacji pojawia nam się okno, w którym można ustawid określone parametry grupy geometrycznej jak Nazwa (Name), Domyślne tolerancje (Default tolerances), Domyślny układ współrzędnych (Default coordinate system) Komentarz (Comment). Następnie należy zmienid nazwę grupy roboczej na „ustalenie”. W celu przyjęcia określonych nastaw należy nacisnąd przycisk OK.
Rys. 9 Dwa stany okna umożliwiającego wprowadzanie parametrów grupy geometrycznej W wyniku tej czynności widok interfejsu programu powinien prezentowad się jak na następnym zdjęciu.
Rys.10 Widok drzewa sekwencyjnego ustawionego w nowej grupie geometrycznej o nazwie ustalenie W drzewie sekwencyjnym pojawiła się nowa grupa geometryczna o nazwie „ustalenie”.
W celu zbudowania lokalnego układu współrzędnych związanego z przedmiotem mierzonym wykorzystamy elementy geometryczne zmierzone tj. płaszczyzna, linia, punkt. W tym celu klikamy w przycisk Płaszczyzny w czarny trójkąt
A następnie wybieramy opcję Pomiar płaszczyzny.
Rys.11 Sposób tworzenia płaszczyzny w wyniku pomiaru
Klikamy lewym przyciskiem myszy w celu rozwinięcia podmenu.
W wyniku tej operacji otwiera nam się okno Płaszczyzna mierzona, w którym można ustawid odpowiednie parametry. W naszym przypadku należy zmienid nazwę Płaszczyzna 1 na Płaszczyzna góra a wybór zatwierdzid poprzez przyciśnięcie przycisku OK.
Rys. 12 Dwa stany okna umożliwiającego wprowadzanie parametrów płaszczyzny mierzonej Płaszczyzna mierzona na detalu przedstawiona jest na poniższym rysunku
Rys. 13 Widok płaszczyzny górnej na przedmiocie demo Płaszczyzna górna
Po poprawnym wykonaniu wyżej opisanych czynności widoczne jest okno wprowadzania punktów pomiarowych służących do skonstruowania Płaszczyzny górnej.
Rys.14 Okno wprowadzania punktów pomiarowych służących do skonstruowania Płaszczyzny górnej.
Informacje w oknie zachęcają nas do zebrania, co najmniej 3 punktów w celu stworzenia płaszczyzny oraz podają informację, że punkty te powinny byd rozmieszczone na płaszczyźnie równomiernie. Ponadto wyświetlana jest informacja dotycząca wymiaru zastosowanej kulki pomiarowej oraz numeru wprowadzonego punktu.
W celu wprowadzania punktów pomiarowych należy przyciskad czerwony środkowy przycisk na przegubie ramienia pomiarowego.
Rys. 15 Widok przegubu koocowego ramienia pomiarowego - przycisk czerwony
W przypadku wprowadzenia błędnego punktu pomiarowego można cofnąd wprowadzane punkty poprzez naciśnięcie białego przycisku na przegubie ramienia pomiarowego
Rys. 16 Widok przegubu koocowego ramienia pomiarowego - przycisk biały
Widok okna wprowadzania punktów pomiarowych po czterech punktach pomiarowych. W przypadku wprowadzenia tylko 3 punktów odchyłka kształtu powierzchni miałaby wartośd równą zero.
Rys. 17 Okno wprowadzania punktów pomiarowych służących do skonstruowania Płaszczyzny górnej po wprowadzeniu czterech punktów kontrolnych.
Następnie należy zatwierdzid wprowadzone punkty poprzez przytrzymanie na 3 sekundy żółtego przycisku na ostatnim przegubie ramienia pomiarowego.
Rys. 18 Widok przegubu koocowego ramienia pomiarowego - przycisk żółty
Po poprawnym wprowadzeniu punktów pomiarowych oraz zatwierdzeniu utworzenia Płaszczyzny górnej widok interfejsu programu powinien wyglądad następująco. W drzewie sekwencyjnym pojawiła się pozycja Płaszczyzna górna oraz w Widoku CAD widad zmierzoną płaszczyznę.
Rys. 19 Widok zmierzonej płaszczyzny górnej w Widoku CAD interfejsu graficznego programu Power Inspect
Kolejnym etapem jest stworzenie elementu geometrycznego typu linia. Jest on niezbędny do zbudowania lokalnego układu współrzędnych. W naszym przypadku zbudujemy linię, która będzie wyznaczad kierunek osi X. Widok detalu wraz z miejscem zbierania danych przedstawiono na poniższym rysunku. Kolejnośd wprowadzania punktów ma istotne znaczenie, gdyż determinuje zwrot osi X.
Rys. 20 Widok Osi X na przedmiocie demo
W celu utworzenia linii odpowiadającej osi X wybieramy z menu następującą funkcję
Rys.21 Sposób tworzenia linii na podstawie pomiaru 1
2
Rys. 22 Okno umożliwiającego wprowadzanie parametrów linii mierzonej
Po zatwierdzeniu przyciskiem OK. przechodzimy do okna rejestracji punktów pomiarowych.
Rys. 23 Okno wprowadzania punktów pomiarowych służących do skonstruowania linii mierzonej po wprowadzeniu dwóch punktów kontrolnych.
Wynikiem poprawnie wykonanej procedury pomiarowej jest utworzenie linii o nazwie Oś X.
Rys. 24 Widok zmierzonej Osi X w Widoku CAD interfejsu graficznego programu Power Inspect Kolejnym etapem jest stworzenie kolejnej linii wg rysunku poniżej określającej kierunek i zwrot osi Y.
Rys. 25 Widok Osi Y na przedmiocie demo 1
2
Linia ta będzie elementem geometrycznym umożliwiającym stworzenie punktu będącego początkiem lokalnego układu współrzędnych związanego z przedmiotem mierzonym. W wyniku analogicznego toku postępowania jak miało to miejsce podczas tworzenia Osi X utworzono oś Y
Rys. 26 Widok zmierzonej Osi Y w Widoku CAD interfejsu graficznego programu Power Inspect W celu stworzenia lokalnego układu współrzędnych związanego z detalem mierzonym konieczne jest utworzenie punktu. W tym celu wchodzimy w menu tworzenia punktu jak pokazano na poniższym rysunku. W otwartym oknie zmieniamy nazwę punktu na Początek układu współrzędnych.
Rys. 27 Sposób utworzenia punktu na bazie Płaszczyzny i dwóch linii
Następnie wybieramy stworzone poprzednio cechy geometryczne takie jak: Płaszczyzna górna Oś X oraz Oś Y. Wybór zatwierdzamy poprzez kliknięcie przycisku OK.
Rys. 28 Okno umożliwiającego wprowadzanie parametrów punktu
W wyniku tej operacji stworzyliśmy punkt o nazwie Początek układu współrzędnych.
Rys. 29 Widok utworzonego punktu w Widoku CAD interfejsu graficznego programu Power Inspect Mając już wszystkie cechy geometryczne potrzebne do stworzenia Lokalnego Układu Współrzędnych wybieramy opcję zgodnie z poniższym rysunkiem.
Rys. 30 Sposób tworzenia układów współrzędnych
Po kliknięciu rozwija nam się podmenu, z którego wybieramy opcję: Geometric PLP co oznacza układ współrzędnych zbudowany na cechach geometrycznych typu Płaszczyzna Linia Punkt (PLP).
Rys. 31 Menu rozwijalne układów współrzędnych –wybór układu Geometric PLP
Po kliknięciu w wybraną opcję pojawia nam się okno w którym wybieramy wcześniej utworzone cechy geometryczne.
Rys. 32 Okno umożliwiającego wprowadzanie parametrów geometrycznego układu współrzędnych Wybór zatwierdzamy poprzez kliknięcie przycisku OK. W wyniku tej operacji w Drzewie Sekwencyjnym pojawiła się nowa pozycja o nazwie Geometric PLP Alignment 1. W celu wyświetlenia lokalnego układu współrzędnych wystarczy kliknąd na symbol żarówki zgodnie z poniższym rysunkiem. Żarówka szara oznacza , że układ jest niewidoczny, natomiast żółta sygnalizuje włączenie lokalnego układu współrzędnych.
Rys. 33 Pokazywanie i ukrywanie geometrycznego układu współrzędnych w Widoku CAD interfejsu programu Power Inspect
Poniższy rysunek obrazuje pozycję lokalnego układu współrzędnych w przestrzeni graficznej programu PowerInspect.
Rys. 34 Geometryczny układ współrzędnych w Widoku CAD interfejsu programu Power Inspect Kolejną czynnością będzie utworzenie nowej grupy geometrycznej. W tym celu należy kliknąd następujący przycisk.
Rys. 35 Ikona służąca do utworzenia grupy geometrycznej
W wyniku tej operacji pojawia nam się okno umożliwiające wprowadzenie parametrów grupy geometrycznej. W naszym przypadku proszę wybrad ustawienia domyślne i nacisnąd przycisk OK.
Rys. 36 Okno umożliwiającego wprowadzanie parametrów grupy geometrycznej
Operacja ta spowodowała utworzenie nowej Grupy geometrycznej o nazwie: Grupa Geometryczna 1. Ponadto pojawiły się nowe paski narzędziowe umożliwiające tworzenie różnych cech geometrycznych. Widok interfejsu programu wygląda następująco.
Rys. 37 Widok nowej grupy geometrycznej widocznej w zakładce Drzewo Sekwencyjne
Pierwszą cechą, którą zmierzymy będzie stożek. Widok detalu został przedstawiony poniżej.
Rys. 38 Widok stożka mierzonego na widoku przedmiotu demo
W tym celu wybieramy funkcję według poniższego rysunku.
Rys. 39 Sposób tworzenia stożka na bazie pomiarów
W wyniku tego wyboru otwiera nam się okno o nazwie stożek mierzony.
Rys.40 Okno umożliwiającego wprowadzanie parametrów dotyczących mierzonego stożka
Zatwierdzamy ustawienia domyślne poprzez naciśnięcie przycisku OK. W wyniku tego zatwierdzenia pojawia się kolejne okno zachęcające nas do zebrania co najmniej 7 punktów w celu zdefiniowania stożka.
Rys. 42 Okno wprowadzania punktów pomiarowych służących do skonstruowania stożka przed wprowadzeniem punktów kontrolnych.
Po poprawnym zebraniu, co najmniej 7 punktów powinniśmy uzyskad w przestrzeni graficznej programu następujący obraz.
Rys. 43 Okno wprowadzania punktów pomiarowych służących do skonstruowania stożka po wprowadzeniu 7 punktów kontrolnych.
W celu zatwierdzenia punktów pomiarowych możemy przytrzymad przez 3 sekundy żółty przycisk na ostatnim przegubie ramienia pomiarowego bądź nacisnąd symbol zaznaczony w ramce. W wyniku tej operacji w Grupie roboczej pojawiła się pierwsza pozycja obrazująca zmierzony stożek.
Rys. 44 Widok zmierzonego stożka w Widoku CAD interfejsu programu Power Inspect
Kolejną czynnością będzie pomiar walca. W tym celu należy wybrad następującą funkcję.
Rys. 45 Sposób tworzenia walca na bazie pomiarów
Wybieramy ustawienia domyślne i zatwierdzamy przyciskiem OK.
Rys. 46 Okno umożliwiającego wprowadzanie parametrów dotyczących mierzonego walca
W przypadku walca istnieje koniecznośd zebrania co najmniej 6 punktów kontrolnych trzech na jednym poziomie równomiernie rozłożonych na obwodzie oraz kolejnych trzech na drugim poziomie.
Rys. 47 Okno wprowadzania punktów pomiarowych służących do skonstruowania walca przed i po wprowadzeniu 8 punktów kontrolnych.
W wyniku poprawnie wykonanych pomiarów w grupie geometrycznej pojawia się kolejna pozycja o nazwie: Walec 1.
Rys. 48 Widok zmierzonego walca w Widoku CAD interfejsu programu Power Inspect
Kolejne zadanie będzie polegad na pomiarze okręgów rozmieszczonych na średnicy podziałowej. Rysunek poglądowy pokazano poniżej.
Rys. 49 Widok otworów które należy zmierzyd funkcją Okrąg na widoku przedmiotu demo W tym celu wybieramy funkcję przedstawioną na poniższym rysunku
Rys. 50 Sposób tworzenia okręgów na bazie pomiarów
Po wykonaniu tej operacji pojawia nam się następujące okno, w którym przyjmujemy ustawienia domyślne i zatwierdzamy przyciskiem OK.
1
2
4 3
5
Rys. 51 Okno umożliwiającego wprowadzanie parametrów dotyczących mierzonego okręgu
Program przechodzi do trybu wprowadzania punktów pomiarowych. Należy wprowadzid, co najmniej trzy punkty równomiernie rozłożone na obwodzie.
Rys. 52 Okno wprowadzania punktów pomiarowych służących do skonstruowania okręgu przed i po wprowadzeniu 3 punktów kontrolnych.
Po wprowadzeniu trzech punktów poprzez naciśnięcie czerwonego przycisku na koocowym
Okrąg 1
żółtego przycisku przez około 3 sekundy pojawia nam się kolejna pozycja w grupie geometrycznej o nazwie Okrąg 1.
Rys. 53 Widok zmierzonego okręgu w Widoku CAD interfejsu programu Power Inspect
W kolejnym etapie w analogiczny sposób jak poprzednio dokonujemy pomiaru kolejnych okręgów. Widok interfejsu programu po dokonaniu pomiaru Okręgu 5 przedstawiono poniżej.
Rys. 54 Widok pięciu zmierzonych okręgów w Widoku CAD interfejsu programu Power Inspect Następnie zapisujemy wyniki naszej pracy. W tym celu z menu Plik wybieramy opcję Zapisz jako…
Program pomiarowy zapisujemy pod nazwą RE1.pwi poprzez naciśnięcie przycisku Zapisz.
Widok okna przedstawiono na poniższym rysunku.
Rys. 56 Okno zapisu programu pomiarowego
Kolejną czynnością jest pomiar okręgu podziałowego. W tym celu wybieramy opcję Okrąg z N punktów przedstawioną na kolejnym rysunku.
Rys. 57 sposób tworzenia okręgu na bazie N punktów
Po kliknięciu tej opcji otwiera nam się następujące okno
Rys. 58 Okno umożliwiającego wprowadzanie parametrów dotyczących mierzonego okręgu przez N punktów
Następnie zaznaczamy okręgi od 1 do 5 poprzez kliknięcie na Okrąg 1 lewym przyciskiem myszy. Następnie przy wciśniętym przycisku Shift klikamy okrąg 5. Powinniśmy uzyskad efekt przedstawiony na kolejnym zdjęciu.
Rys. 59 Sposób zaznaczania okręgów na bazie, których zostanie utworzony okrąg podziałowy Następnie klikamy na strzałkę oznaczoną ramką. W wyniku tej operacji powinniśmy uzyskad następujący efekt.
Rys. 60 Widok wybranych elementów służących do budowy okręgu podziałowego
Następnie zmieniamy nazwę na Okrąg podziałowy i wciskamy przycisk OK. W wyniku tej operacji w Grupie Geometrycznej 1 utworzyliśmy kolejny okrąg. Widok interfejsu po tej operacji przedstawiono poniżej.
Rys. 61 Widok utworzonego okręgu podziałowego w przestrzeni graficznej programu Power Inspect W celu obejrzenia większej ilości informacji dotyczącej mierzonych cech geometrycznych możliwe jest rozwinięcie poddrzewa poprzez wciśnięcie symbolu krzyżyka wg Rys. 61.
W wyniku tej operacji jesteśmy w stanie odczytad takie parametry jak: położenie środka okręgu w lokalnym układzie współrzędnych, średnicę czy odchyłkę okrągłości. W celu obejrzenia informacji na temat wszystkich cech geometrycznych zmierzonych podczas niniejszego dwiczenia wystarczy przejśd na zakładkę Raport. Widok interfejsu przedstawiono poniżej.
Rys. 63 Widok raportu uzyskanego na bazie pomiarów w programie Power Inspect
W celu umieszczenia w raporcie widoku CAD mierzonych cech geometrycznych należy przejśd na zakładkę Widok CAD. Następnie za pomocą narzędzi powiększania obrazu, obrotów oraz przesunięd ustawid żądany widok CAD, który chcemy umieścid w raporcie. Przykładowe ustawienie zmierzonych cech geometrycznych przedstawiono na poniższym rysunku.
Rys. 64 Sposób tworzenia obrazu graficznego w celu umieszczenia go w raporcie
Po kliknięciu w przyciski przedstawiony na rysunku oznaczający opcję CAD View Raport otwiera nam się okno przedstawione na poniższym rysunku.
CAD View Report
Rys. 65 Widok ikony służącej do skopiowania widoku z interfejsu graficznego programu do raportu oraz okno ustawieo CAD View Report
Zatwierdzamy ustawienia domyślne poprzez kliknięcie przycisku OK.
Po poprawnie wykonanej operacji w zakładce Drzewo Sekwencyjne pojawiła się nowa pozycja CAD View Report 1
Rys.66 Widok interfejsu graficznego wraz z pozycją w której tworzony będzie obraz graficzny zmierzonych cech geometrycznych
W celu sprawdzenia, czy w raporcie został umieszczony widok CAD klikamy w zakładkę Raport oznaczoną czerwoną ramką. Powinniśmy uzyskad następujący widok.
Rys.67 Widok graficzny zmierzonych cech geometrycznych w raporcie programu Power Inspect
W celu sprawdzenia wszystkich cech geometrycznych zmierzonych podczas dwiczenia należy przejrzed cały raport. W tym celu należy posłużyd się suwakiem umiejscowionym prawej strony.
Należy zapoznad się z uzyskanymi danymi i na ich podstawie sformułowad wnioski koocowe.
Rys.69 Widok zakładki Raport wraz z pokazaniem położenia paska przewijania
Na zakooczenie należy zapisad projekt poprzez kliknięcie przycisku Zapisz umiejscowionego w górnym pasku narzędzi zgodnie z poniższym rysunkiem
Rys. 70 Widok paska narzędziowego
Następnie wychodzimy z programu poprzez rozwinięcie menu Plik – Wyjście.
Rys. 71 Widok menu Plik wraz z opcją Wyjście umożliwiającą zakooczenie programu Power Inspect
Dwiczenie: RE-1
Temat: Przenośne ramię pomiarowe – pomiary dotykowe
Grupa: ……….. Prowadzący:
Dzieo: ……… ……….
Godzina: ……… Ocena:
Data: ………...……….. ………
Lista studentów uczestniczących w zajęciach
1 ………..…………. 6. ………..
2………. 7. ………..
3. ……….. 8. ………
4. ……….. 9. ………
5. ……….. 10. ……….
Zadanie 1
Podaj położenie osi stożka:
Współrzędna X Współrzędna Y Współrzędna Z
Podaj kąt stożka:
Kąt stożka * : ‘ ‘’+
Zadanie 2
Podaj położenie osi walca
Współrzędna X [mm] Współrzędna Y [mm] Współrzędna Z [mm]
Podaj średnicę walca Kąt stożka * : ‘ ‘’+
Średnica walca dw *mm+
Zadanie 3
Podaj położenie środków okręgów oraz średnic Współrzędna
X [mm]
Współrzędna Y [mm]
Współrzędna Z [mm]
Średnica d [mm]
Okrąg 1 Okrąg 2 Okrąg 3 Okrąg 4 Okrąg 5
Podaj średnicę okręgu podziałowego
Średnica okręgu podziałowego dp *mm+
Zadanie 4
Sformułuj wnioski koocowe dotyczące wykonanych pomiarów. Dokonaj oceny czy wykonany detal mieści się w polach tolerancji przyjętych podczas tworzenia programu pomiarowego. Jeżeli jest to możliwe podaj odchyłki kształtu uzyskane podczas pomiarów poszczególnych cech
geometrycznych.
Uwaga:
W celu oceny odchyłek kształtu należy wykonywad większą liczbę pomiarów kontrolnych niż wynika to z konstrukcji poszczególnych cech geometrycznych np. Płaszczyzna wymaga do jej utworzenia trzech punktów kontrolnych. W celu wyznaczenia odchyłki płaskości należy wykonad co najmniej 4 pomiary kontrolne.
Prowadzący dwiczenie może wskazad inne cechy geometryczne do zmierzenia na detalu demo. W takim przypadku należy dodad dodatkowe tabelki uwzględniające ten stan rzeczy.
