đồ án tốt nghiệp ngành kỹ thuật cơ khí Nghiên cứu công nghệ quét 3d và phần mềm gom – inspect professional trong kiểm tra và đảm bảo chất lượng sản phẩm

Tuy nhiên các kỹ thuật đo truyền thống ngày nay đangđược nhiều công ty áp dụng để kiểm tra hình dáng và kích thước của sản phẩm, chỉthuận lợi khi đo các kích thước hình học cụ thể, còn c

LỜI NÓI ĐẦU

Ngày nay, trong bối cảnh nền kinh tế ngày một khó khăn, sự cạnh tranh trênthị trường ngày càng gay gắt Đối với một cơ sở sản xuất cơ khí hay một công ty cơkhí muốn tạo dựng thương hiệu và uy tín trên thị trường ngoài việc có một chiếnlược hợp lý thì yếu tố quan trọng đó là chất lượng sản phẩm đưa ra thị trường Nó

có thể đảm bảo những yêu cầu ngày một khắt khe của thị trường tiêu thụ ? Nó cóthể đảm bảo quá trình làm việc như thiết kế hay không ? Đó thực sự là một tháchthức lớn đối với các nhà sản xuất

Vì vậy trong quá trính sản xuất ngày nay luôn có một bộ phận kiểm tra chấtlượng sản phẩm, bất kỳ sản phẩm nào sau khi sản xuất xong để được đưa ra thịtrường đều được kiểm tra xem có đảm bảo điều kiện làm việc của nó hay không.Sản phẩm sản xuất ra phải đúng như ý tưởng của người thiết kế và đạt được kíchthước theo yêu cầu kỹ thuật Tuy nhiên các kỹ thuật đo truyền thống ngày nay đangđược nhiều công ty áp dụng để kiểm tra hình dáng và kích thước của sản phẩm, chỉthuận lợi khi đo các kích thước hình học cụ thể, còn các bề mặt phức tạp như mặtcong 3 chiều, hoặc nhiều khi phải đo nhiều thông số thì mất rất nhiều thời gian.Cùng với sự phát triển không ngừng của nhóm ngành khoa học kỹ thuật đãthúc đẩy các nhà sản xuất tìm đến một phương pháp có thể tối ưu nhất Từ đó côngnghệ đo kiểm 3D được phát triển một cách mạnh mẽ, công nghệ 3D thực sự đã khắcphụ được những khuyết điểm mà các phương pháp kiểm tra cổ điển không làmđược Mặc dú có nhiều ưu điểm nổi bật, nhưng khách quan mà nói thì những hiểubiết của chúng ta về công nghệ này còn rất hạn chế và còn chưa thật sự đầy đủ vìnhiều nguyên nhân khác nhau

Xuất phát từ thực tế trên, việc nghiên cứu ứng dụng cong nghệ quét 3D vàphần mềm Gom - Inspect Professional là cần thiết và không thể thiếu trong ngànhsản xuất cơ khí hiên nay

Đồ án “ Nghiên cứu công nghệ quét 3D và phần mềm Gom – InspectProfessional trong kiểm tra và đảm bảo chất lượng sản phẩm ’’ sẽ tập trung và nắm

bắt quy trình công nghệ quét 3D và sử dụng phần mềm Gom – Inspect Professionalvào trong quá trình kiểm tra.

Trong quá trình làm đồ án này mặc dù đã hết sức cố gắng nhưng do hạn chế vềkiến thức và thiết bị nên không tránh khỏi những thiếu xót Em rất mong được sựđóng góp ý kiến, bổ xung của thầy co và các bạn đọc để đố án hoàn thiện hơn Emxin trân thành cảm ơn thầy giáo ThS HOÀNG ĐỨC BẰNG, và thầy giáo ThS.NGÔ XUÂN QUANG, cùng toàn thể thầy cô trong bộ môn công nghệ cơ khí và cácanh làm việc trong trung tâm công nghệ 3D Tech trường đại học Thủy Lợi đã tậntính giúp đỡ, chỉ bảo, tạo điều kiện trong suốt thời gian qua để em co thể hoànthành đồ án này

Em xin trân thành cảm ơn !

SINH VIÊN BÙI MINH THIẾT

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

- CAD ( Computer Aided Design ): Thiết kế với sự trợ giúp của máy tính

( CAD còn được định nghĩa là Computer Aided Drawing – công cụ trợ giúp vẽ trênmáy vi tính )

- CAE ( Computer Aided Engineering ) : Tính toán kỹ thuật với sự trợ giúp

của máy tính CAD và CAE thường gắn liền với nhau vì thiết kế sản phẩm gắn liềnvới thử nghiệm, mô phỏng hoạt động của sản phẩm

- CAM ( Computer Aided Manufacturing ) : Lĩnh vực sử dụng máy tính để tạo

chương trình điều khiển hệ thống sản xuất, kể cả trực tiếp điều khiển các thiết bị, hệthống đảm bảo vật tư, kỹ thuật

- CNC ( Computerized Numberical Control ): Máy gia công điề khiển số có sự

trợ giúp của máy tính trong việc vận hành và lập trình gia công

- LMB ( Left Mouse Button ): Phím chuột trái.

- RMB ( Right Mouse Button ): Phím chuột phải.

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 1

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT 3

MỤC LỤC 4

CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ ĐO QUÉT 3D VÀ PHẦN

MỀM KIỂM TRA 3D. 6

1.1 Khái niệm chung 6

1.1.1 Đo lường và ý nghĩa của phép đo 6

1.1.2 Đảm bảo chất lượng 6

1.1.3Kiểm tra 7

1.2 Tổng quan tọa độ 3 chiều và các phương pháp đo quét 3 chiều 8

1.2.1 Tọa độ 3 chiều 8

1.2.2 Các phương pháp đo 8

1.2.3 Các phương pháp đo quét 3 chiều: 9

A) Quá trình phát triển công nghệ đo kiểm: 9

B) Các thiết bị đo quét 3 chiều 10

a) Máy đo tọa độ CMM 10

b) Máy đo quét 3D – ARM scan 14

C) Máy quét bằng tia Lazer 15

D) Máy quét công nghệ ánh sáng: 19

1.3 Các phần mếm kiểm tra 3 chiều 22

1.3.1 Phần mềm Gom inspect professional: 22

1.3.2 Phần mềm Geomagic Control 22

1.3.3 Phần mềm Geomagic Verify (formerly Rapidform XOV) 23

CHƯƠNG 2: NGHIÊM CỨU CÔNG NGHỆ QUÉT 3D VÀ PHẦN MỀM GOM INSPECT PROFESSIONAL. 24

2.1 Cấu tạo của máy quét 3D công nghệ quang học, quy trình công nghệ 24

2.1.1 Cấu tạo máy quét 3d quang học 24

2.2 Chức năng, quy trình công nghệ kiểm tra của phần mềm Gom inspect 28

2.2.1 Giao diện của phần mềm Gom Inspect professional 29

2.2.2 Những chế độ làm việc của phần mềm 31

2.2.2.1 Mesh editing 32

2.2.2.2 Chức năng kiểm tra ( Inspectional ) 38

2.2.2.3 Create Report Page 43

2.2.3 Quy trình kiểm tra đơn giản 46

2.2.4 Phương pháp kiểm tra nâng cao 47

2.2.5 Tính năng của phần mềm Gom Inspect Professional và phần mềm Gom Inspect : 47

CHƯƠNG 3 : THỰC NGHIỆM KIỂM TRA VÀ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG

SẢN PHẨM 52

3.1 Chọn sản phẩm kiểm tra, lập quy trình quét bề mặt 3D 52

3.2 Kiểm tra và đánh giá chất lượng sản bằng phần mềm Gom inspect Professional 59

3.2.1 Đánh giá sai số trung bình 60

3.2.2 Đánh giá sai số mặt cắt 63

3.2.2 Khai báo các chuẩn tham chiếu 65

3.2.3 Kiểm tra yếu tố góc và khoảng cách 72

a) Kiểm tra khoảng cách 72

b) Kiểm tra góc 75

3.2.4 Đánh giá các yếu tố hình học và GD&T 79

1) Kiểm tra độ trụ: Kiểm tra các kích thước trụ được đánh dấu sau 79

2) Kiểm tra độ thẳng 80

3) Kiểm tra độ đồng tâm: 83

4) Kiểm tra độ song song: 85

5) Kiểm tra độ sai số vị trí và độ tròn 87

CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN 89

TÀI LIỆU THAM KHẢO 90

CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ ĐO QUÉT 3D VÀ PHẦN

MỀM KIỂM TRA 3D.

1.1 Khái niệm chung.

1.1.1 Đo lường và ý nghĩa của phép đo.

a) Đo lường: Là việc xác định độ lớn của không chỉ các đại lượng Vật Lý mà

có thể là bất cứ khái niệm gì có thể so sánh được với nhau

Trong Vật Lý và công nghệ, đo lường được thực hiện bằng cách so sánh giữađại lượng vật lý cần đo với đại lượng vật lý cùng thể loại, nhưng ở những điều kiệntiêu chuẩn ( thường là không thay đổi theo thời gian ) gọi là đơn vị đo Việc đo nàyđem lại một con số thể hiện mối liên hệ về độ lớn giữa đại lượng cần đo và đơn vị

đo Đồng thời, nếu có thể, đo lường cũng cho biết sai số của con số trên (sai số phépđo) Các phương tiện giúp thực hiện đo lường gọi là dụng cụ đo

b) Ý nghĩa của phép đo: Kỹ thuật đo lường là một trong những ngành quan

trọng nhất đối với sự phát triển của khoa học kỹ thuật trong mọi ngành kinh tế quốcdân Với trình độ hiện nay, khả năng của kỹ thuật đo lường rất lớn mạnh và pháttriển Việc thử nghiệm các thiết bị đo là nhiệm vụ hết sức quan trọng nhằm mụcđích là tăng số điểm đo, tăng tốc độ đo, nâng cao độ chính xác, độ nhạy nâng caotính tin cậy

1.1.2 Đảm bảo chất lượng.

Chất lượng là gì?

Từ điển định nghĩa chất lượng như “mức độ tuyệt hảo mà một đồ vật sẽ có”hoặc “những tính năng làm cho đồ vật là như vậy” – những thành phần đặc trưng vànhững thuộc tính của nó

Hiệp hội chất lượng Mỹ (ASQ – American Society for Quality) định nghĩachất lượng như là “toàn bộ những tính năng và những đặc tính của sản phẩm hoặcdịch vụ thể hiện khả năng của nó để thỏa mãn những nhu cầu đã cho”

Đảm bảo chất lượng

Theo ISO 9000 thì “Đảm bảo chất lượng là toàn bộ hoạt động có kế hoạch và

hệ thống được tiến hành trong hệ thống chất lượng và được chứng minh là đủ mức

cần thiết để tạo sự tin tưởng thỏa đáng rằng thực thể sẽ đáp ứng các yêu cầu về chất lượng”

Đảm bảo chất lượng nhằm cả hai mục đích: Trong nội bộ tổ chức nhằm tạolòng tin cho lãnh đạo và đối với bên ngoài nhằm tạo lòng tin cho khách hàng vànhững người khác có liên quan Nếu những yêu cầu về chất lượng không phản ánhđầy đủ những nhu cầu của người tiêu dùng thì sản phẩm sẽ không tạo dựng đượclòng tin thỏa đáng nơi người tiêu dùng

Việc bảo đảm chất lượng sản phẩm không đơn thuần là việc kiểm tra sản phẩmsau khi chế tạo mà cái chính là phải vạch ra các nguyên nhân gây sai hỏng ngaytrong khi gia công để có được quy trình công nghệ hợp lý có thể điều chỉnh quátrình gia công nhằm tạo ra sản phẩm chất lượng Mức độ đưa thiết bị và kĩ thuật đovào vào công nghệ chế tạo thể hiện độ tiên tiến của nền sản xuất

1.1.3 Kiểm tra.

Kiểm tra (inspection:) Là một thủ tục trong đó đặc tính của chi tiết hoặc sản

phẩm chẳng hạn như kích thước được kiểm tra để xác định xem nó có phù hợp vớiyêu cầu kỹ thuật đã thiết kế hay không Nhiều thủ tục kiểm tra dựa trên các kỹ thuật

đo lường, còn những thủ tục khác sử dụng các phương pháp lấy mẫu chuẩn

Kiểm tra chia thành hai phần:

(1) Kiểm tra bằng các biến số, trong đó sản phẩm hoặc các kích thước chi tiết

cần quan tâm được đo bằng những dụng cụ đo thích hợp;

(2) kiểm tra bằng các thuộc tính, trong đó các chi tiết được đo kiểm để xác

định xem chúng có nằm trong các giới hạn dung sai Ưu điểm của việc đo lườngkích thước một chi tiết là dữ liệu thu được là về giá trị thực tế Dữ liệu có thể đượcghi lại theo thời gian và được sử dụng để phân tích những xu hướng trong quá trìnhchế tạo Những điều chỉnh trong quá trình có thể được chế tạo dựa trên dữ liệu saocho các chi tiết tương lai được sản xuất gần với giá trị thiết kế danh định Khi mộtkích thước chi tiết được đo kiểm đơn gảin, tất cả điều được biết là nó có nằm trongdung sai cho phép hay không, hoặc quá lớn, hoặc quá nhỏ Mặt khác, đo kiểm cóthể được thực hiện nhanh và ở chi phí thấp

1.2 Tổng quan tọa độ 3 chiều và các phương pháp đo quét 3 chiều.

1.2.1 Tọa độ 3 chiều.

Một điểm bất kỳ trong không gian đều có thể xác định được vị trí thông quamột hệ tọa độ 3 chiều được chọn

Hệ tọa độ trong không gian 3 chiều là 3 trục vuông góc nhau từng đôi một

x'Ox, y'Oy, z'Oz gốc tại O mà trên đó đã chọn 3 véc-tơ đơn vị i, j, k sao cho độ dàicủa 3 véc-tơ này bằng nhau

Hình 1.1: Hệ tọa độ Descartes ba chiều với trục y có chiều chạy xa người quan

cụ Đo trực tiếp so sánh dùng để xác định trị số sai lệch của kích thước so với mẫu

chuẩn Giá trị sai số được xác định bằng phép cộng đại số kích thước mẫu chuẩn vớitrị số sai lệch đó.

Đo gián tiếp: Dùng để xác định kích thước gián tiếp qua các kết quả đo các đạilượng có liên quan đến đại lượng đo

Đo phân tích (từng phần): Dùng xác định các thông số của chi tiết một cáchriêng biệt, không phụ thuộc vào nhau

1.2.3 Các phương pháp đo quét 3 chiều:

A) Quá trình phát triển công nghệ đo kiểm:

Phương pháp đo kiểm truyền thống sử dụng các công cụ đo và cho số liệu trựctiếp của sản phẩm Phương pháp này đánh giá ít sai lệch nhất vì không có khâutrung gian Tuy nhiên phương pháp này không đánh giá được hết các đặc tính thiết

kế hơn nữa quá trình đo nhiều lần ở nhiều góc độ mất rất nhiều thời gian, đôi khikhông thực hiện được phép đo Phương pháp này phụ thuộc vào nhiều thiết bị, dụng

cụ đo kiểm chính xác

Phương pháp đo kiểm truyền thống chỉ thuận lợi khi đo các kích thước hìnhhọc cụ thể Nhưng với nền khoa học kĩ thuật ngày càng phát triển, yêu cầu kiểm tranhững bề mặt phức tạp, cong ba chiều hoặc khi phải đo nhiều thông số thì rất mấtthời gian và chi phí

Điều này đã thúc đẩy các nhà nghiên cứu hướng đến một phương pháp kiểmtra hoàn toàn mới, có thể khắc phụ được những những vấn đề mà những phươngpháp truyền thống khó làm được Vào những năm 90 của thế kỉ cùng với sự pháttriển không ngừng của các ngành khoa học , các nghiên cứu khoa học đã phát minh

và tiếp cận một phương pháp hoàn toàn mới đó là sử dụng công nghệ đo 3D

Bản chất của của công nghệ này là dùng các máy đo, quét dữ liệu 3D tiến hành

đo lấy dữ liệu hình dạng 3D thiết kế dưới dạng số hóa, sau đó sử dụng các phầnmềm chuyên dùng để tiến hành kiểm tra trên dữ liệu file của các thiết bị đo Tên gọichung của các thiết bị vạn năng đó là máy đo toạ độ ( Coordinate MeasuringMachine — CMM ) nó có thể thực hiện việc đo các thông số hình học theo phươngpháp toạ độ Thông số cần đo được tính từ các toạ độ điểm đo Các loại máy này

còn được gọi là máy quét hình vì chúng còn được dùng để quét hình dáng của vậtthể.

Dựa vào quan hệ giữa đầu đo của máy CMM và chi tiết đo có thể chia thànhphương pháp đo tiếp xúc và phương pháp đo không tiếp xúc

Phương pháp đo tiếp xúc là phương pháp đo giữa đầu đo và bề mặt chi tiết đotồn tại một áp lực gọi là áp lực đo Áp lực làm cho vị trí ổn định nên kết quả đo rất

ổn định tuy nhiên do có áp lực đo mà khi đo tiếp xúc không tránh khỏi sai số do cóliên quan đến các biến dạng do áp lực đo gây ra Đặc biệt các chi tiết bằng vật liệumềm dễ biến dạng hoặc các hệ đo kém cứng vững

Phương pháp đo không tiếp xúc là phương pháp không chịu áp lực giữa đầu đo

và chi tiết Vì không có áp lực đo nên khi đo bề mặt chi tiết không bị biến dạnghoặc cào xước phương pháp này thích hợp với các chi tiết nhỏ, mềm, mỏng, dễbiến dạng, các sản phẩm không cho phép có vết xước

Thị trường hiện đang có rất nhiều dòng thiết bị Scan 3D với các thông số kỹthuật và ứng dụng khác nhau, tuy nhiên để có thể chọn được một hệ thống thiết bị3D Scanner phù hợp với nhu cầu thiết kế sản xuất người dùng nên chú trọng đến 4thông số kỹ thuật tiêu điểm của máy gồm:

Volume work (thể tích làm việc của hệ thống): Ảnh hưởng đến kích thước củavật thể cần quét (Scan 3D)

Resolution (độ phân giải): Ảnh hưởng đến khả năng quét được các hoa vănnhỏ li ti hay biên dạng rãnh hẹp hoặc các sản phẩm có kích thước nhỏ Kích thướccàng nhỏ thì yêu cầu độ phân giải của hệ thống phải càng cao

Accuracy (cấp chính xác): Ảnh hưởng đến dung sai của mổi phép đo, từ đóảnh hưởng đến kết quả sai số gia công thực tế

Flexibility (Khả năng linh động): Đây là yếu tổ rất quan trọng trọng việc chọnlựa hệ thống phù hợp với nhu cầu đo kiểm trong thiết kế và sản xuất

B) Các thiết bị đo quét 3 chiều.

a) Máy đo tọa độ CMM

Hình 1 2: Máy đo tọa độ CMM

Loại máy đo này có chuyển vị rất êm, nhẹ nhàng nhờ dùng dẫn trượt trên đệmkhí nén Để kết quả đo tin cậy, áp suất khi nén cần phải được bảo đảm như điều kiện

kỹ thuật của máy đã ghi nhằm đảm bảo đệm khí đủ áp suất và làm việc ổn định

Nguyên lý làm việc của máy CMM:

Các máy đo tọa độ CMM làm việc theo nguyên lý dịch chuyển một đầu dò đểxác định tọa độ các điểm trên một bề mặt của vật thể Máy đo toa độ thường đo tọa

độ theo phương chuyển vị X,Y,Z Đầu đo được găn trên giá, giá lắp trên thân trượttheo phương Z, khi đầu đo được điều chỉnh đến một điểm nào đó thì 3 đầu đọc sẽcho ta biết tọa độ X,Y,Z tương ứng với đọ chính xác khá cao, có thể lên đến 0,1micromet

Hệ thống máy CMM bao gồm: Máy chính, hệ thống điều khiển, đầu đo vàphần mềm

Máy chính:

Bàn máy được làm bằng đá granít Máy CNC CMM có chuyển vị rất êm, nhẹnhàng nhờ dùng dẫn trượt trên đệm khí nén và động cơ servo Các ổ đỡ khí ( airbearing ) thường được dùng trên máy này nhằm cho các đường dẫn hướng không bịmài mòn, đảm bảo độ chính xác Để kết quả đo tin cậy, áp suất khi nén cần phải

được bảo đảm như điều kiện kỹ thuật của máy đã ghi nhằm đảm bảo đệm khí đủ ápsuất và làm việc ổn định Các máy thường có yêu cầu áp suất khi nén là 0,4MPa vớilưu lượng 40 lít/phút ở trạng thái bình thường Máy phải được vận hành ở nhiệt độthấp, thường từ 16 độ C đến 26 độ C.

Loại máy được dẫn động bằng tay vận hành đơn giản, nhẹ nhàng nhờ dùng dẫntrượt bi, tuy nhiên loại này có độ chính xác thấp hơn

Hệ thống điều khiển:

Hệ thống điều khiển trên máy CMM có thể phân thành 4 loại sau:

+ CMM được dẫn động bằng tay

+ CMM được dẫn động bằng động cơ với quá trình dò tự động

+ CMM được điều khiển trực tiếp bằng máy tính

+ CMM liên kết với CAD, CAM, FMS,…

Đối với CMM được điều khiển trực tiếp bằng máy tính thì hệ điều khiển chịutrách nhiệm với chuyển động của các bộ phận trượt, đọc các giá trị đầu ra từ các bộchuyển đổi dịch chuyển và thông tin dữ liệu Đối với các chuyển động của các bộphận trượt thì các chiến lược điều khiển khác nhau được sử dụng là:

+ Điều khiển điểm (point-to-point)

+ Điều khiển đường liên tục

+ Điều khiển vector

Đầu đo:

Đầu đo được gắn trên giá đầu đo lắp trên thân trượt theo phương Z Khi đầu đođược điều chỉnh đến một điểm đo nào đó trên bề mặt chi tiết thì trên bộ hiển thị sẽcho ta biết 3 toạ độ X, Y, Z tương ứng của điểm đo, với độ chính xác có thể lên đến0,1 micromét Trước đây chỉ có loại đầu đo cứng với các dạng mũi cầu, côn, đĩa vàtrụ Ngày nay hầu như người ta chỉ sử dụng loại đầu đo cơ điện Các đầu đo có thểđược dẫn động bằng tay hoặc bằng động cơ

Phần mềm:

Để dễ dàng cho việc tính toán kết quả đo, kèm theo máy là phần mềm thiết kếtrước cho từng loại thông số cần đo Cũng nhờ phần mềm mà việc vận hành máy

CMM đạt tốc độ cao và đạt độ chính xác cao Mỗi hãng chế tạo máy CMM đề cóviết riêng cho các máy của mình những phần mềm khác nhau Mỗi phần mềm cóthể có nhiều môđun riêng biệt ứng dụng cho từng loại thông số cần đo Nói chung,các gói phần mềm cho máy CMM có thể có các chức năng chuẩn sau:

+ Cho phép lựa chọn độ phân giải

+ Chuyển đổi hệ đơn vị đo lường giữa hệ SI và hệ Anh

+ Chuyển từ hệ tọa độ Đề-cát sang hệ tọa độ cực

+ Xác định tỉ xích trục

+ Chọn và reset chuẩn

+ Đo đường kính và xác định tâm đường tròn

+ Đo đường kính và xác định tâm vòng tròn lỗ bu-lông (bolt-circle)

+ Lưu và gọi chuẩn trước đó

+ Nhập kích thước danh nghĩa và dung sai

+ Tính toán dung sai

Một số chức năng tính toán chuẩn khác của các phần mềm này là đo khoảngcách, góc, đối xứng, giao nhau Ngoài ra còn có thể có các chương trình đo khácnhư: Đo một số thông số của ren và bánh răng, các đường cong không gian, đườngcong phẳng, đo cam, trục cam, Piston; đo trục vít, bánh vít, cánh tuabin…

Ưu điểm:

+ Độ chính xác của phép đo “điểm” cao có thể đạt được độ chính xác

0,001mm

+ Tính tự động hóa cao, có thể tự động trong cả quá trình đo

+ Kết quả đo là các file có nhiều định dạng chuẩn như IGS, STEP, STL + Dễ xử lý kết quả đo: Kết quả đo là các đường curver thuận lợi cho tạo cácmặt trên các phần mềm thiết kế 3D

+ Đầu đo đa dạng phù hợp với các đối tượng đo

Khuyết điểm:

+ Khả năng linh động kém

+ Bị hạn chế kích thước vật thể cần đo

+ Không đo kiểm được mặt đáy của vật thể cần đo trên một lần gá.

+ Việc đo kiểm các mặt bên hông không thuận lợi

+ Kích thước máy lớn – cồng kềnh và chiếm nhiều không gian lắp đặt

+ Công tác đo đạt được thực hiện dán tiếp từ “người” qua máy tính đến chuyểnđộng của đầu chạm

+ Do kích thước đường kính của đầu chạm là cố định nên việc kiểm tra các vịtrí khe rãnh bị hạn chế

+ Không kiểm tra được độ chính xác của bề mặt freeform surface

+ Cả máy và vật thể cần đo đều phải lắp cố định

+ Không phù hợp cho công nghệ kỹ thuật ngược

b) Máy đo quét 3D – ARM scan

Nguyên lý làm việc.

Nguyên lý quét của thiết bị quét này hoàn toàn giống với máy đo tọa độ CMM.Hoạt động theo nguyên lý dịch chuyển một đầu dò để xác định tọa độ các điểm trênmột bề mặt của vật thể Đầu dò sẽ di chuyển đến các vị trí khác nhau và tiến hành

đo lấy tọa độ các điểm đó

Hình 1.3: Cấu tạo máy Arm scan

Thiết bị này cấu tạo gồm 3 phần chính:

Phần cơ sở:

+ Cánh tay rô bôt: tạo khả năng di chuyển linh hoạt cho thiết bị

+ Đầu dò

Ưu điểm:

+ Khả năng linh động có cải thiện hơn so với CMM

+ Có thể đo kiểm được các mặt bên hông của đối tượng đo

+ Công tác đo đạt được thực hiện trực tiếp bởi “người” tác động trực tiếp đếnđầu chạm

+ Việc đo kiểm các mặt bên hông thuận lợi hơn so với CMM

+ Có thể thay thế đầu chạm bằng đầu Scan laser để thực hiện Scan 3D bề mặtsản phẩm

Khuyết điểm:

+ Do chiều dài của cánh tay robot là cố định nên kích thước vật thể cần đo vẫncòn hạn chế

+ Không đo kiểm được mặt đáy của vật thể cần đo trên một lần gá

+ Do kích thước đường kính của đầu chạm là cố định nên việc kiểm tra các vịtrí khe rãnh bị hạn chế

+ Cả máy và vật thể cần đo đều phải lắp cố định

+ Khả năng di chuyển của hệ thống còn nhiều hạn chế

+ Không thuận lợi khi Scan vật thể lớn như body ôtô du lịch, bus Càngkhông thuận lợi trong công tác Scan vật thể trong không gian hạn hẹp ( Như Scannội thất xe ô tô )

Tốc độ Scan phụ thuộc vào độ phân giải

C) Máy quét bằng tia Lazer.

Hình 1.4: Máy quét Lazer cầm tay

Lazer là từ viết tắt của cụm từ tiếng Anh Light amplifica by Stimulated ofradiation, nghĩa là khuếch đại ánh sáng bằng phát xạ cưỡng bức Lazer là loại ánhsáng có đặc tính đặc biệt, là loại sóng điện từ nằm trong dãy ánh sáng có thể nhìnthấy được Bản chất của trùm lazer là trùm ánh sáng đơn sắc có bước sóng xác định

và góc phân kì nhỏ Bước sóng phụ thuộc vào loại vật liệu phát ra tia lazer

Với lợi thế kích thước nhỏ và có thể di chuyển tự do máy quét bằng tia lazer cóthể đo các vật từ gần tới xa Máy quét lazer có thể thu thập dữ liệu về các tọa độ vớitốc độ cao và vận hành đơn giản

Đối với các vật thể lớn như xe máy, ô tô, máy bay có thể dễ dàng, nhanhchóng đo với máy quét lazer

Nguyên lý quét của máy quét Lazer.

Hình 1.5: Nguyên tắc của một tam giác cảm biến Lazer.

Đèn phát Lazer: Có nhiệm vụ phát ra ánh sáng Lazer có bước sóng thích hợp.Thấu kính: Có nhiệm vụ lọ và hội rụ tia Lazer được phản xạ lại từ bề mặt củachi tiết trên bề mặt của cảm biến CCD

Cảm biến CCD (Charge Couple Device): Có nhiệm vụ nhận tia Lazer đượcphản xạ từ bề mặt của chi tiết cơ sở so sánh các góc lệch giữa chúng và đưa ra tínhiệu điện khác nhau

Xử lý của phần mềm máy tính: Máy tính với sự hỗ trợ của phần mềm của máytính có nhiệm vụ thu nhận tín hiệu từ CCD gửi tới và xử lý tín hiệu đó để đưa ra kếtquả là đám mây điểm

Chỉ thị: Đưa ra kết quả đu chi tiết được lý từ máy tính là đám mây điểm

Thực chất về nguyên lý của scan giống như quá trình chụp ảnh thông thường,nhưng chụp ảnh của Scan Laser là quá trình chụp ảnh các vật thể ở dạng ảnh 3 chiềutrong khi đó nếu là chụp ảnh thông thường thì chỉ là ảnh 2D Scan Lazer sử dụngcảm biến Lazer và gắn vào một hệ thống máy đo, hệ thống này được định vị vàđược kiểm soát bằng máy tính , các máy đo dùng trong Scan Lazer là các máy đo

có thể gán với máy CNC từ 3 đến 5 trục có kích thước tương đối lớn kết cấu khávững chắc hoặc có thể là mô hình máy xách tay rất nhỏ gọn Với sự hỗ trợ của phần

định vị 3D nằm trên bề mặt của của bộ cảm biến sẽ ghi lại các tín hiệu phản hồiđược đưa ra bởi hệ thống quét theo góc phản xạ của trùm ánh sáng được bề mặt củachi tiết phản xạ lại và tín hiệu này được so sánh với tham số mẫu từ đó dưa ra cho takết quả đo là đám mây điểm.

Tất cả các hệ thống quét trog công nghệ dựa trên phép đạc tam giác Bản chấtcủa công nghệ này là máy ảnh 2 chiều chụp ảnh dựa vào dải sáng Lazer như tronghình vẽ Giải sáng được phát ra từ một đi ốt quang thông qua các bộ phận biến đổiquang học sau đó được chiếu vào bề mặt của cửa vật được quét tạo nên một mặt cắttrên phần bề mặt được chiếu sáng, ánh sáng phản chiếu tạo ra các điểm ảnh 1trênđường chiếu được 1 trong 2 camera thu lại

Tại mỗi mặt cắt tạo ra một ảnh 2 chiều hình dạng của hình 2 chiều này đượcghi lại bằng CDD kỹ thuật số và sau đó dựa vào kích cỡ và bảng Lazer, vị trí Zđược xác định và phần mềm lưu giữ lại vào trong một cơ sở dữ liệu và cuối cùng sẽđược tổng hợp lại thành bề mặt của vật được đo dưới dạng đám mây điểm

+ Cho ra kết quả nhanh: Máy cho ra kết quả là đám mây điểm rất dễ dàng xử

lý trên các phần mềm xử lý điểm chuyên dụng như: Geomagic, catia

+ Đo được nhiều những vật có độ phức tạp mà máy đo thường không đo được.+ Độ phân giải cao: Độ phân giả của Scan Lazer cao hơn rất nhiều máy đoCMM CMM chỉ chính xác được một số giới hạn các vị trí có được gần đầu đonhưng không thể chín xác và đầy đủ toàn bộ sản phẩm Vì vậy Sca Lazer cho ra một

số liệu bề mặt đầy đủ hơn của CMM

+Quét được nhiều kích thước sản phẩm khác nhau tòa nhà, tượng đài, các chitiết có lỗ nhỏ

+Có thể quét được các mẫu dạng mềm như xà phòng, đất nặn

Khuyết điểm:

+ Trước khi đo những bề mặt có mầu không phản quang phải sơn lại màu chochi tiết đo nên có thể là ảnh hưởng đến những chi tiết có yêu cầu thẩm mĩ cao vềmàu sắc

+ Mặc dù được sử dụng rất nhiều cho các ứng dụng đo, kiểm tra nhưng ScanLazer không thể đo chính xác từng micromet như máy đo CMM

+ Để đạt được tốc độ quét cao yêu cầu hệ thống kề theo ( máy tính ) có tốc độ

Hình 1.6: Máy quét ánh sáng trắng.

Hiện nay có rất nhiều lĩnh vực trong công nghiệp ứng dụng công nghệ quét 3D Cónhiều lý do để các công ty sử dụng công nghệ quét 3D vì:

+ Có khả năng Scan toàn bộ bề mặt vật với mật độ rất lớn.

+ Dữ liệu Scan được so sánh trực tiếp với dữ liêu CAD thiết kế hoặc các điểmkiểm tra

+ Độ lệch so với dữ liệu CAD được so sánh trực tiếp vớ dữ liệu Scan

+ Các bề mặt của chi tiết khó đo đạc bằng phương pháp truyền thống đều dễdàng và có thể dự đoán được trước khi bắt đầu đo bằng công ghệ Scan 3D

+ Các báo cáo kiểm tra thể hiện dưới nhiều hình thức khác nhau thay vì chỉmột kiểu như máy đo CMM truyền thống

+ Không mất thời gian để thiết lập tọa độ vật đo

+ Hệ thống Scan có thể di chuyển, lắp ráp, vận hành ở những điều kiện thôngthường mà không yêu cầu các thiết bị hỗ trợ đắt tiền

+ Máy scan 3D quang học ATOS là thiết bị di động có khả năng Scan đượcnhiều bề mặt khác nhau Người sử dụng dễ dàng thay đổi thể tích đo để tăng độphân giải của dữ liệu scan hoặc tăng khả năng đo của hệ thống Nhờ tính linh hoạtnày, ATOS có thể scan được những sản phẩm nhỏ như các chi tiết khuôn mẫu haysản phẩm lớn như tổng thể một chiếc máy bay

Nguyên lý quét:

Máy scan 3D ATOS dựa trên nguyên lý đạc tam giác Projector phát ra vânsáng chiếu lên sản phẩm cần scan Hai camera gắn trên đầu scan sẽ thu vân sángphản xạ Phần mềm nhận dữ liệu này và tính toán dựa trên các công thức quang học

để dựng lại bề mặt 3D của sản phẩm Các camera hiện đại nhất của GOM có thểscan 4 triệu điểm trong một lần chụp chỉ trong vài giây

Để có thể số hoá được toàn bộ bề mặt sản phẩm cần scan một vài lần riêng biệt

ở các góc độ khác nhau Hệ thống ATOS sẽ tự động ghép nối các phần scan riêngbiệt dựa vào các điểm tham chiếu gắn trên sản phẩm hoặc xung quanh sản phẩm.Với các sản phẩm nhỏ (nhỏ hơn 3 lần thể tích scan của ATOS) thì các điểm thamchiếu có thể ghi lại bằng chính ATOS Còn với các sản phẩm lớn hơn, các điểmtham chiếu sẽ được ghi lại bằng hệ thống TRITOP Sau đó ATOS dựa vào các điểmtham chiếu này để scan toàn bộ bề mặt sản phẩm

Các sản phẩm nhỏ:

Khi đo các sản phẩm nhỏ hoặc sản phẩm có nhiều chi tiết phức tạp thường sửdụng máy ATOS SO Với thiết bị này, dữ liệu Scan có độ phân giải rất cao chophép đo chính xác kể cả chi tiết có kích thước rất nhỏ Mặt dưới của sản phẩmkhông phản là vấn đề với ATOS bưởi vì phần mềm có chức năng ghép nối nhiềuphần dữ liệu của sản phẩm để có được dữ liệu hoàn chỉnh của sản phẩm

Các sản phẩm lớn:

Khi đo các sản phẩm lớn, ATOS được đặt trên giá đỡ di động hoặc gắn trêngiá đỡ di động hoặc gắn trên tay rô bốt để dễ dàng di chuyển trên toàn bộ khônggian đo

Cũng như các thiết bị đo khác, độ chính xác thiết bị đo là yếu tố quan trọngnhất Với hệ thống ATOS, độ chính xác đạt được đến 0,01mm và độ đậm đặc củađám mây điểm lên đến 0.05mm

Sau khi quá trình scan kết thúc, phần mềm sẽ tính toán và dựng lại bề mặt sảnphẩm dưới dạng lưới tam giác

Ưu điểm:

+ Khả năng đạt độ chính xác là rất cao trong mỗi phép đo

+ Tốc độ thu nhận dữ liệu cực nhanh nhờ công nghệ chụp hình 3D

+ Hệ thống có thể thay đổi thấu kính để tăng độ phân giái đồng thì có thể tănggiảm thể tích để có thể phù hợp với từng sản phẩm, kể cả vật có kích thước nhỏ.+ Kích thước nhỏ hoặc bề mặt hoa văn li ti dùng thấu kính có tiêu cự nhỏ

Nhược điểm:

+ Độ chính xác không cao bằng đo tiếp xúc

+ Với những mẫu vật có màu đen xẫm, bóng hoặc trong suốt cần xử lý phunphủ loại sơn đặc biệt hỗ trong quá trình phản xạ ánh sáng và chụp hình của máyđược tốt hơn

+ Khó hoặc không quét được hình nếu mẫu vật có lỗ khoét sâu, nhỏ

1.3 Các phần mếm kiểm tra 3 chiều.

1.3.1 Phần mềm Gom inspect professional:

Phần mềm Gom Inspection professional cung cấp các chức năng kiểm tra vàtheo dõi chiều của các đám mây điểm 3D từ máy quét ánh sáng trắng, máy quétLazer, và các nguồn khác

+ Xuất dữ liệu dưới nhiều định dạng khác nhau Thuận lượi cho việc dùng cácphần mềm 3D khác để xử lý

+ Phân tích 2D

1.3.2 Phần mềm Geomagic Control.

Geomagic Control (trước đây gọi là Geomagic Qualify ®) là toàn diện nhất,mạnh mẽ và chính xác giải pháp đo lường 3D của ngành công nghiệp và nền tảng tựđộng hóa

Geomagic kiểm soát mang tính chính xác cao nhất, tốc độ và toàn diện, báocáo tự động về chất lượng như xây dựng các bộ phận kiểm tra lần đầu bài viết, kiểmtra sản xuất, nhà cung cấp và quản lý sử dụng CMM và các công cụ quét laser Phầnmềm này cung cấp các công cụ nhập dữ liệu và phân tích giúp các nhà sản xuấtnhanh chóng tăng chất lượng sản phẩm và chất lượng sản xuất, xác định các vấn đềquy trình và xây dựng năng suất Nâng cao GD&T, thăm dò và các chức năng kiểmtra chiều cho phép đo nhanh và chính xác của các bộ phận, và Geomagic Qualifybao gồm việc tạo thông minh của báo cáo trong 3D, PDF

Các Geomagic điều khiển tự động hóa Platform cung cấp sức mạnh để sắp xếpgần như tất cả các quá trình, làm giảm sự tương tác của con người trong các phép đo

và lại các bước, giảm thời gian đo lường, và rõ rệt tăng cường R&R kết quả Khách

hàng Geomagic Control có thể cắt giảm đáng kể sản xuất dòng thời gian chết, tăng

độ chính xác và nâng cao chất lượng phần trong và sau khi sản xuất

Các tính năng chính:

+ Có khả năng đọc các dữ liệu CAD 3D bao gồm dữ liệu PMI như GD&T vàhình học tham khảo cho CATIA, NX, SolidWorks và Creo Elements / Pro( Pro/ ENGINEER )

+ Thích hợp với các tiêu chuẩn công nghiệp và hỗ trợ định dạng tập tin mởrộng

+ Đo kiểm GD&T , đo kích thước tiêu chuẩn tốt

+ Độc đáo công cụ thăm dò và tính năng để nhanh chóng tạo ra hình học thamkhảo với thiết bị thăm dò

+ Nền tảng tự động hóa tốt, và có nhiều chức năng kiểm tra

1.3.3 Phần mềm Geomagic Verify (formerly Rapidform XOV)

Là, phần mềm kiểm tra dễ dàng hơn và an toàn hơn Kết hợp sức mạnh của đokhông tiếp xúc với CAD thông minh để xác minh các bộ phận một cách nhanhchóng và triệt để Xác minh làm cho các bộ phận kiểm tra dễ dàng và làm giảm cơhội của các lỗi kiểm tra với công cụ tự động của nó Xác minh là vì tính năng thôngminh, một vài cú nhấp chuột là có thể xác định sự sắp xếp, kích thước, dung sai vàtạo các báo cáo Kiểm tra trực tiếp từ dữ liệu CAD - bỏ qua các bước tạm thời làmgiảm các lỗi và lãng phí thời gian

CHƯƠNG 2: NGHIÊM CỨU CÔNG NGHỆ QUÉT 3D VÀ PHẦN MỀM

GOM INSPECT PROFESSIONAL.

2.1 Cấu tạo của máy quét 3D công nghệ quang học, quy trình công nghệ.

2.1.1 Cấu tạo máy quét 3d quang học

Hình 2.1: Máy quét công nghệ quang học ATOS COMPACT SCAN.

Cấu tạo của hệ thống gồm có bàn quét, máy quét, hệ thống đường cáp truyền kết nốivới máy tính

Máy quét gồm một một máy chiếu có chức năng phát ra ánh sáng và hai thấukính có nhiệm vụ thu nhận ánh sáng phản hồi từ vật thể cần đo Máy được dặt trên

hệ thống giá đỡ di động hoặc gắn vào cánh tay rô bốt có thể giúp máy xoay và dichuyển dễ dàng trong toàn bộ không gian đo

Các sản phẩm chính của của hãng GOM:

Các sản phẩm chính của hãng gồm có ATOS COMPACT SCAN SO, ATOS I2M máy quét bằng ánh sáng trắng, ATOS I 5M máy quét bằng ánh sáng xanh.Dưới đây là bảng so sánh giữa hai máy ATOS I 2M và ATOS I 5M :

Thông số kỹ thuật:

2M

Atos nhỏ gọn Quét 5M

Đo diện tích 35 đến 1.000 mm² 40 đến 1.200mm²Khoản cách điểm đo 0,021 - 0,615 mm 0,017 - 0,481 mmKhoảng cách làm việc 450 - 1200 mm 450 - 1200 mm

Bộ cảm biến Kích thước 340 mm x 130 mm x 230 mm

Chiều dài dây cáp có thể đạt 30m chiều dài

Bộ cảm biến định vị chân máy nhẹ hoặc đứng cảm biếnPhần định vị thủ công hoặc bàn quay tự động

Phần mềm thu thập dữ liệu, chế biến và kiểm tra hoàn

tấtMôi trường xung quanh ánh

sáng

nhạy cảm thấp với điều kiện ánh sáng môi

trườngMôi trường rung động không bị ảnh hưởng do hệ thống tham chiếu

động GOMsNhiệt độ hoạt động 5 - 40 ° C, không ngưng tụ

Trong nội dung đồ án này do yếu tố cơ sở vật chất nên em sẽ tập trung tìmhiểu và nghiên cứu về thiết bị scan 3D ATOS I 5M máy quét bằng ánh sáng xanhhiện có tại xưởng cơ khí trường đại học Thuỷ Lợi

Hình 2.2: Máy quét ánh sáng xanh ATOS I 5M.

Hệ thống ATOS Compact Scan: Với kích thước nhỏ gọn và nhẹ - GOM đã mở

ra các lĩnh vực ứng dụng mới ATOS Compact Scan đảm bảo khả năng thích ứngtrong các lĩnh vực như đúc và ép nhựa, tạo mô hình, tạo mẫu nhanh, thiết kế nộithất, thiết kế sản phẩm nguyên mẫu,

Atos – là phần mềm đo đạc mạnh mẽ :

Các phần mềm Atos được sử dụng để chạy các đầu cảm biến, xử lý các đámmây điểm 3D, chỉnh sửa và xử lý dữ liệu sau đó Giao diện người dùng đồ họa đơngiản sẽ giúp hỗ trợ nhu cầu hiện nay là đòi hỏi phải kiểm soát chất lượng, quy trìnhsản xuất và kỹ thuật đảo ngược

Hệ thống bao gồm các phần cứng tiên tiến được kết hợp với phần mềm mạnh

mẽ và hoàn toàn tích hợp, cho phép quét 3D và kiểm tra 3D Phần mềm kềm theo

máy có chức năng điều khiển máy quét chuyển đổi dữ liệu sàn các định dạng khácDXF, STL, MGF, ASII Đọc dữ liệu ở các định dạng CAM, CAD, VĐ, SCN, STL.Hiệu chỉnh số liệu quét , xuất file STL và một số đầu vào cuẩn vho các phần mềm

sử lý dữ liệu, hiển thị dữ liệu ở dạng Wireframe, Texture, Shading, đặt hệ tọa độchuẩn, hệ tọa độ thiết kế lý tưởng, hiển thị sai số lắp ghép các mảnh dữ liệu

Ưu điểm:

+ Khả năng đạt độ chính xác là rất cao trên mổi phép đo

+ Tốc độ thu nhận dữ liệu cực nhanh nhờ công nghệ chụp hình 3D

+ Hệ thống có thể thay đổi thấu kính để tăng giảm độ phân giải đồng

thời tăng giảm thể tích của phép đo từ đó phù hợp với nhiều chủng loại sản phẩm (kể cả vật thể có kích thước lớn và nhỏ)

+ Kích thước lớn hoặc bề mặt sản phẩm trơn láng dùng thấu kính

có tiệu cự lớn

+ Kích thước nhỏ hoặc bề mặt hoa văn li ti ta dùng thấu kính có tiêu cự nhỏ+ Có thể Scan được sản phẩm có kích thước lớn như body Bus, Tải hoặc các sản phẩm có kích thước > 5m

Khuyết điểm:

+ Hệ thống phải được cố định trong mổi phép đo

+ Những vật thể có bề mặt đen, hoặc bóng phải sơn phủ bề mặt trúc khi quét.+ Vì sử dụng công nghệ ánh sáng nên độ chính xác không cao bằng máyCMM

+ Có những điểm trên bè mặt của vật thể không thể quét được

Qui trình công nghệ quét 3D:

Qui trình quét bằng thiết bị ánh sáng ATOS I 5M được chia làm các giai đoạnsau:

Bước 1: Lắp đặt hệ thống : Lắp ráp máy quét, bàn quét, hệ thống đường cáptruyền Calic máy,khởi động máy tính

Bước 2: Làm sạch chi tiếp loại bỏ các vết dầu mỡ, bụi bẩn Sau đó tiến hànhsơn phủ một lớp một lớp sơn đặc biệt màu trắng giúp bề mặt chi tiết phản quang tốthơn Gắn các tọa độ điểm tham chiếu ( Kích thước điểm tham chiếu có nhiều loại )Bước 3: Quét chi tiết : Trong quá trình quét , sau mỗi lần quét ta xay bàn xoaycủa chi tiết một góc nào đó gúp thiết bị có thể quét được toàn bộ bề mặt thiết Đốivới những chi tiết cần tiến hành quét 2 mặt ( mặt trên và mặt dưới ) Tiến hànhtương tự, ban đầu quét mặt bên trên trước, tiếp đó tạo bề mặt quét thứ 2 sau đó tiếnhành ghép 2 bề mặt với nhau.

Bước 4: Chỉnh sửa dữ liệu quét : Khi tiến hành quét bề mạt chi tiết, nhiều khi

dữ liệu quét không được tốt chính vì vậy cần tiến hành xử lý dữ liệu

Bước 5: Lưu file dữ liệu quét Có thể lưu file quét dưới nhiều định dạng khácnhau, thích ứng với các phần mềm quét CAD 3D

2.2 Chức năng, quy trình công nghệ kiểm tra của phần mềm Gom inspect.

Phần mềm Gom Inspection professional cung cấp các chức năng kiểm tra vàtheo dõi chiều của các đám mây điểm 3D từ máy quét ánh sáng trắng, máy quétLazer, và các nguồn khác và nó được phát triển bởi hãng GOM ( Đức ) một đối táccông nghiệp toàn cầu pháp triển và sản xuất các giải pháp đo lường quang học vàcông nghệ 3D phối hợp đo lường và và phân tích biến dạng

Phần mềm Gom Inspect Proessional được biết đến là một phần mềm rất mạnhtrong lĩnh vực kiểm tra sản phẩm Nó được ứng dụng rất nhiều trong những nhómnghành sản xuất công nghiệp, đặc biệt là công ghệ ô tô

Phần mềm Gom Inspect Proessinal cho phép đánh giá và phân tích một bộphận hoặc cả thành phần của chi tiết

Các tính năng chính của phần mềm cần kể đến là:

+ Xử lý lưới 3D : Phần mềm cung cấp các chức năng xử lý lưới 3D, giúp chochất lượng các file quét được tốt hơn

+ Kiểm tra dữ liệu 3D : Gom inspect professional cung cấp các phương phápkiểm tra thông minh,giúp cho người dùng có thể tiếp cận dễ dàng, đặc biệt là cóhướng dẫn bằng cách làm.

+ Xuất dữ liệu dưới nhiều định dạng khác nhau Thuận lượi cho việc dùng cácphần mềm 3D khác để xử lý

+ Phân tích 2D

2.2.1 Giao diện của phần mềm Gom Inspect professional.

Đầu tiên khởi động phần mềm với biểu tượng ngoài destop

Hình 2.3: Shortcut Gom Inspect Professional.

Sau đó tạo một New pjoect:

Hình 2.4: Tạo một dự án mới.

Hình 2.5: Giao diện chính của của phần mềm.

Phần mềm Gom Inspect Proessional được thiết kế với giao diện thân thiện vớingười sử dụng, giúp gười sử dunhj có thể dễ dàng tìm thấy các thanh công cụ cầnđến chỉ bằng thao tác click vào biểu tượng đó

Các phím chức năng: Có thể sử dụng các chức ăng trên con trỏ chuột để tiếnhành thao tác dễ dàng

Chế độ 3D được trình chiếu ngay giữa giao diện

Trên giao diện của phần mềm còn cung cấp các sự trợ giúp cần thiết trong lĩnh

vự tìm kiếm

Phần mềm Gom Inspect Professional có nhiều tính năng làm việc kể đến như:

 Inspectsional: Kiểm tra

 Report : Tạo báo cáo

 Mesh Editing : Sửa lưới điểm

2.2.2.1 Mesh editing.

Thanh công cụ này cung cấp cho người dùng các giải xử lý lưới trên file dữliệu, các chức năng phải kể đến trong đó là :

1 Close Holes Interactively :

Trong quá trình quét vật thể để kiểm tra trên file quét đôi khi sẽ xuất hiệnnhững mảng bị khuyết Sử dụng thanh công cụ này cho phép người dùng tiến hành

vá các lỗ thủng này sao cho bề măt được hoành chỉnh

Người dùng có thể vá lỗ hoàn toàn hoặc chỉ một phần của lỗi

Thanh công cụ cũng cho phép tiến hành vá các lỗ tiếp theo một cách nhanhchóng

Hình 2.8: Quy trình vá lưới điểm

Hình 2.9: Quá trình làm mịn lưới

3 Thin Mesh

Thanh công cụ này cho phép người dùng làm giảm, mỏng lưới trên dữ liệufile quét Để giảm được kích thước của file Bạn có thể lựa chọn các khu vựcmỏng lưới với chức năng này Lưới có thể được pha loãng dựa trên khả năngchịu đựng bề mặt có thể điều chỉnh Mỏng lưới là một chức năng quan trọng đểgiảm khối lượng dữ liệu của lưới

Hình 2.10: Làm giảm lưới điểmTrên file dữ liệu ban đầu số lượng điểm là rất lớn Sau khi tiến hành làmgiảm lưới số lượng điểm đã giảm đi đáng kể.

Hình 2.11: So sánh số điểm trước và sau giảm lưới

4 Create Mesh Bridge.

Thanh công cụ này cho phép người dùng có thể kết nối các bản vá lỗi lưới lạivới nhau và sau đó tạo ra các khu vực được đóng lỗ

Công cụ này có thể sử dụng sửa lỗi trong khu vực cạnh

Trong quá trính sử dụng công cụ này giúp người dùng thực hiện một cách dễdàng và chính xác khi tiến hành sửa lưới

Hình 2.12: Tạo cầu lưới cho khu vực cạnh

5 Repair Mesh.

Bằng cách sử dụng chức năng Repair Mesh, thanh công cụ này có thể tăng mật

độ đa giác các bề mặt được lựa chọn

Ví dụ như để tinh chỉnh hình dạng của các cạnh và bán kính của chi tiết Chứcnăng này làm tăng khối lượng dữ liệu

Hình 2.13: Quá trình tinh chỉnh lưới

2.2.2.2 Chức năng kiểm tra ( Inspectional ).

Chức năng này cung cấp cho người dùng các phép kiểm tra trên dữ liệu CAD

a, Ceate alignment.

Sử dụng thanh công cụ này cho phép tiếp cận các phép liên kết dữ liệu CAD

để tiến hành các phép kiểm tra

+ Phương pháp RPS : Trên dữ liệu Scan ta ta xác định 4 điểm, sau đó trên dữliệu CAD thiết kế ta cũng xác định vị trí của 4 điểm này, sau đó ghép chồng 2 dữliệu với nhau Phương pháp ày nên kiểm tra khi chi tiết kiểm tra có lỗ, trụ để việcxác định tâm dễ dàng hơn

+ Phương pháp 3-2-1: Phương pháp này đòi hổi có 3 bề mặt vuông góc vớinhau Trên dữ liệu Scan, trên bề mặt thứ nhất ta xác định vị trí của 3 điểm, sau đótrên bề mặt thứ 2 vuông góc với bề mặt thứ nhất ta lấy vị trí của 2 điểm, tiếp tụctrên bề mặt thứ 3 vuông góc với bề mặt thứ 2 ta xác định vị trí cua 1 điểm Sau đótrên dữ liệu CAD thiết kế ta cũng tiến hành tương tự, sau đó tiến hành chồng ghép

dữ liệu lại với nhau

+ Phương pháp Best-fist: Phương pháp này được sử dụng phổ biến nhất Trên

dữ liệu Scan ta lấy ta lấy vị trí các điểm có thể ít hoặc nhiều, sau đó ta cũng lấy trên

dữ liệu CAD thiết kế những điểm ở vị trí tương ứng sau đó tiến hành lồng ghép 2 dữliệu lại với nhau

b, Surface Comparison

Thanh công cụ này cho phép tiến hành so sánh bề mặt trên dữ liệu thực tế vàtrên dữ liệu CAD thiết kế Vì vậy bạn có thể so sánh độ lệch bề mặt giữa hai dữliệu Khi đó phần mềm sẽ cung cấp cho hai lựa cho hai sự lựa chọn.

+ Surface comparison on CAD : So sánh bề mặt trên CAD Khi đó mỗi điểmtrên dữ liệu CAD được so sánh với điểm thực tế tương ứng Ta thường sử dụngphương pháp so sánh này đối với các thành phần thông thường

+ Surface comparison on Actual : Mỗi điểm trên lưới thực tế được so sánh.Phương pháp này phù hợp với thành phần có cấu trúc mịn

Trong cả hai trường hợp, độ lệch được hiển thị trong màu sắc trên CAD hoặctrên lưới thực tế Những màu sắc khác nhau sẽ cho dung sai khác nhau Tạo so sánh

bề mặt bằng cách sử dụng công cụ kiểm tra chính

Trong quá trihf kiểm tra người dùng có thể điều chỉnh Max Distance

Trên bản so sánh sẽ xuất hiện màu xanh đến màu đỏ Màu xanh thể hiện các

dữ liệu đo được dưới bề mặt CAD Màu đỏ cho thấy rằng các dữ liệu đo được trên

bề nặt CAD Màu xanh lá cây cho thấy khu vực không có độ lệch

Hình 2.14: Biểu màu sai số

Cuối cùng độ lệch bề mặt sẽ được liệt kê trong exploer.

Sau khi có kết quả sai số bề mặt người dùng có thể thay đổi màu sắc đại diệnbằng cách chọn với RMB ( Right Mouse Button ) vào ghi chú và chọn

c, Create Deviation Lable

Sử dụng thanh công cụ này cho phép người dùng gắn các nhãn sai số giúpngười dùng thấy được sự khác biệt giữa kích thước danh nghĩa và kích thước thự tếtrên toàn bộ bề mặt

Thanh công cụ này cũng cho phép sử dụng với một dung sai hình học

Giá trị sai lệch sẽ được phần mềm tính toán trực tiếp khi ta giữ Ctrl+LMB khi

di chuyển chuột đến vị trí cần gắn nhãn sai số và kiểm tra