Khái niệm về CAV và ứng dụng trong đo lường kiểm soát chất lượng chế tạo sản phẩm

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:3

Thêm vào BST

Báo xấu

13
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài viết Khái niệm về CAV và ứng dụng trong đo lường kiểm soát chất lượng chế tạo sản phẩm trình bày tóm tắt tổng quan về nguyên lý phương pháp đo lường quang học không tiếp xúc sử dụng ánh sáng có cấu trúc màu xanh dương (blue light) để đo quét lấy dữ liệu các bề mặt 3D và ứng dụng cho việc kiểm tra chất lượng chế tạo của một sản phẩm cơ khí theo phương pháp CAV với phần mềm GOM Inspection Professional.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Khái niệm về CAV và ứng dụng trong đo lường kiểm soát chất lượng chế tạo sản phẩm

Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2016. ISBN : 978-604-82-1980-2 KHÁI NIỆM VỀ CAV VÀ ỨNG DỤNG TRONG ĐO LƯỜNG KIỂM SOÁT CHẤT LƯỢNG CHẾ TẠO SẢN PHẨM Hoàng Đức Bằng Trường Đại học Thủy lợi, email: hdbang@tlu.edu.vn 1. GIỚI THIỆU để đo quét lấy dữ liệu các bề mặt 3D và ứng Hiện nay với sự phát triển không ngừng dụng cho việc kiểm tra chất lượng chế tạo của công nghiệp máy tính và kỹ thuật số, kỹ của một sản phẩm cơ khí theo phương pháp thuật xử lý hình ảnh các khái niệm về CAD, CAV với phần mềm GOM Inspection CAM, CAE không còn xa lạ trong lĩnh vực Professional. Phương pháp này đã được áp nghiên cứu và thiết kế chế tạo. Trong những dụng phổ biến ở trên thế giới và bắt đầu được năm gần đây, các yêu cầu về thiết kế 3D ứng dụng tại các nhà máy của Việt Nam. càng ngày càng phổ biến và các sản phẩm 2. NGUYÊN LÝ ĐO SỐ HOÁ 3D CÁC BỀ thiết kế ngày càng trở nên phức tạp hơn. MẶT VÀ PHƯƠNG PHÁP CAV ỨNG Việc đo lường kiểm tra chất lượng và độ DỤNG TRONG ĐO KIỂM TRA KIỂM chính xác của các sản phẩm chế tạo, đặc TRA CHẤT LƯỢNG biệt là các bề mặt 3D tự do là một thách thức đối các phương pháp đo lường truyền 2.1. Phương pháp đo không tiếp xúc sử thống. Một ví dụ điển hình về sản phẩm có dụng công nghệ ánh sáng xanh bề mặt 3D phức tạp cần đo kiểm tra được Có rất nhiều phương pháp số hoá 3D để có thể hiện trong Hình 1. dữ liệu 3D các chi tiêt sản phẩm và mỗi phương pháp có những ưu điểm và nhược điểm nhất định. Các ưu điểm nổi trội của phương pháp đo bằng công nghệ quang học đo không tiếp xúc sử dụng ánh sáng xanh là tốc độ đo quét nhanh, chính xác, mật độ dữ Hình 1: Chi tiết vỏ hộp số sau khí chế tạo liệu cao, ít bị ảnh hưởng bởi yếu tố ánh sáng bằng phương pháp đúc chính xác cần kiểm môi trường xung quanh, không đòi hỏi chế tra chất lượng bề mặt. tạo các đồ gá đặc biệt để cố định chi tiết đo Cùng với sự phát triển của các kỹ thuật đo cũng như môi trường làm việc trong phòng lường 3D với phương pháp tiếp xúc và lạnh có nhiệt độ ổn định. không tiếp xúc sử dụng các, công nghệ quang 2.2.1. Nguyên lý đo học ánh sáng trắng hoặc ánh sáng xanh một khái niệm đo lường mới CAV(Computer Phương pháp đo lường của công nghệ đo Aided Verification – Kiểm tra chất lượng nhờ quang học không tiếp xúc sử dụng một nguồn sự hỗ trợ của máy tính) đã ra đời, đang trở chiếu ánh sáng xanh với hai camera và sensor thành phương pháp đo tiêu chuẩn và ngày bên trong thu nhận dữ liệu trên cơ sở tích hợp càng ứng dụng rộng rãi trong thực tế sản xuất các nguyên lý về trắc đạc tam giác chế tạo. Trong báo cáo này sẽ trình bày tóm (photogrametry), kỹ thuật stero-camera, tắt tổng quan về nguyên lý phương pháp đo nguyên lý quang hoc tạo vân chiếu sáng lường quang học không tiếp xúc sử dụng ánh (fringe projection) và kỹ thuật xử lý hình ảnh sáng có cấu trúc màu xanh dương (blue light) (image processing). 223
Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2016. ISBN : 978-604-82-1980-2 2.2.2. Độ chính xác của phương pháp đo iv) Lập và xuất báo cáo kiểm tra theo các Phương pháp đo không tiếp xúc quang học yêu cầu theo các định dạng khác nhau. không đưa ra giá trị độ chính xác tuyệt đối. 3. ỨNG DỤNG THỰC TẾ, KẾT QUẢ VÀ Độ chính xác của phương pháp đo này tuỳ THẢO LUẬN thuộc vào loại sensors và kích thước vùng đo hoặc kích thước vật cần đo. Đối với các vật Phương pháp đo kiểm tra CAV càng ngày thể và vùng kích thước đo nhỏ độ chính xác càng được sử dụng rộng rãi trên thế giới và ở có thể đạt tới trong khoảng từ 0,005-0,01mm. tại Việt nam trong các nhà máy của các công ty Đối với các vật thể và vùng kích thước đo ngoài. Trong khuôn khổ có hạn, bài báo chỉ lớn, độ chính xác có thể đạt được trong trình bày ứng dụng sử dụng công nghệ đo khoảng 0,03-0,05mm. CAV được áp dung tại nhà máy của công ty UACJ Foundry & Forging (Vietnam) Co., Ltd. Bảng 1. Các độ chính xác phụ thuộc của Nhật Bản tại thành phố Hồ Chí Minh. vào kích thước của vật đo Sản phẩm dùng để kiểm tra là một cánh và loại sensor. [2] bơm (Hình 2) được sản xuất theo quá trình Độ chính Khoảng đúc áp lực cao (Dies Casting) rất chính xác Vùng không cần gia công cắt gọt sau khi đúc. Đối tượng đo xác tuyệt cách hai sensor đối[mm] điểm đo Vỏ điện thoại +/-0,01 0,03 MV100 di động Tấm kim loại +/- 0,03 0,2 MV700 500×300×30mm Linh kiện ô tô +/- 0,05 0,2 MV700 Hình 2: Dữ liệu thiết kế chi tiết 3D Độ chính xác của các thiết bị đo 3D không tiếp xúc theo công nghệ quang học Thiết bị dùng để đo kiểm tra ATOS II được đánh giá và kiểm chuẩn theo tiêu chuẩn Triple Scan với độ phân giải 8 Mega pixel và VDI 2634 Part 3 [3] của hiệp hội kỹ sư kích thước sensor MV 100 có diện tích vùng CHLB Đức được chấp nhận trên toàn cầu. đo quét là 100 x 75mm2 kết hợp với bàn xoay điều khiển 3 trục tự động. Độ chính xác của 2.2. Nguyên lý phương pháp kiểm tra CAV thiết bị theo khuyên cáo cuả tài liệu kỹ thuật Quy trình ứng dụng công nghệ CAV để có thể đạt tới 0.005mm kiểm tra bao gồm các bước được thể hiện Quy trình đo và kiểm tra được thể hiện trên Hình 2.7 như sau: trong Hình 3. i) Sử dụng máy quét 3D công nghệ ánh sáng xanh để đo quét lấy dữ liệu toàn bộ bề mặt của chi tiết hoặc vật thể cần kiểm tra. Tuỳ theo kích thước của mẫu vật quét và độ chính xác ta có thể chọn các sensor và các vùng kích thước đo phù hợp. ii) Ghép chồng dữ liệu vừa thu được từ máy quét 3D với file dữ liệu thiết kế CAD 3D cho trùng khít với nhau. Có nhiều phương pháp ghép chồng khít dữ liệu quét và dữ liệu CAD iii) Phân tích đánh giá kết quả đo nhờ phần mềm GOM inspection Professional. 224
Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2016. ISBN : 978-604-82-1980-2 Một số kết quả đo kiểm tra đánh giá độ Nhìn vào bảng kết quả ta có thể nhận thấy chính xác bề mặt của tua bin tại một số vị trí hầu hết kết quả đều nằm trong dung sai yêu được trình bày trong Bảng 2. cầu nên có thể kết luận quá trình chế tạo rất Bảng 2 chính xác. Tuy nhiên có một số kết quả khoảng cách giữa các cặp cánh 13-14, cặp Dung sai Kết quả đo Đánh giá 16-17 có kết qủa đo nằm ngoài vùng dung sai yêu cầu thực tế [mm] kết quả [mm] yêu cầu nên không đạt, điều này cần phải Bề mặt 1 0,200 0,143 Đạt kiểm tra lại kết quả đo hoặc kiểm tra phân Bề mặt 2 0,200 0,123 Đạt tích lại quá trình sản xuất chế tạo để tìm ra Bề mặt 3 0,200 0,116 Đạt nguyên nhân sai số và điều chỉnh lại các Bề mặt 4 0,200 0,166 Đạt thông số quá trình sản xuất. Một trong các điều kiện tiên quyết để sử Bề mặt 5 0,200 0,114 Đạt dụng phương pháp CAV đảm bảo chính xác Kết quả kiểm tra khoảng cách giữa các cặp là cần phải có file thiết kế dữ liệu CAD 3D. cánh khi trải ra hình chiếu 2D được trình bày Ngoài ra, cần áp dụng các quá trình đo và trong Bảng 3. báo cáo tự động tăng độ tin cậy và độ lặp của Bảng 3 thiêt bị để loại trừ các khả năng sai số của Khoảng Số liệu Dung phép đo gây ra do người vận hành. Số liệu cách đo thực sai yêu Đánh giá thiết kế cầu 4. TÀI LIỆU THAM KHẢO giữa các tế kết quả [mm] cánh [mm] < 0,100 [1] Photogrametry Principle. Tài liệu lưu hành cánh 1 - nội bộ của hãng GOM-CHLB Đức. 12,467 12,468 +0,001 Đạt cánh 2 [2] GOM Inspection Professional software User cánh 2 - 12,467 12,466 -0,001 Đạt manuals. Tài liệu lưu hành nội bộ của hãng cánh 3 cánh 3 - GOM-CHLB Đức. 12,467 12,463 -0,004 Đạt [3] Guideline for acceptance test according to cánh 4 cánh 4 - VDE/VDI 2634 Part 3 Standard applied for 12,467 12,461 -0,006 Đạt Optical 3D-measuring system multiple view cánh 5 cánh 13 Không system based on area scanning. Verein 19,441 19,550 +0,109 -cánh 14 đạt Deutscher Ingineure; Dezember 2008 cánh 14 [4] ASME Y14.5-2009 Dimesioning and 19,441 19,525 +0,084 Đạt -cánh 15 Tolerancing, An International standard by cánh 15 19,441 19,532 +0,091 Đạt the American Society of Mechanical -cánh 16 Engineers. cánh 16 Không 19,441 19,553 +0,112 -cánh 17 đạt 225