Vysoká škola technická a ekonomická v Českých Budějovicích Studijní opora pro prezenční a kombinovanou formu studia 2021 České Budějovice Vysoká škola technická a ekonomická v Českých Budějovicích Kontaktní a optické 3D měření a virtualizace objektů Ústav technicko – technologický Environmentální výzkumné pracoviště Doc. Ing. Karel Gryc, Ph.D. Obsah 1 Kapitola: Úvod do 3D měření ..................................................................................... 1 1.1 Klíčová slova ............................................................................................................... 1 1.2 Cíle kapitoly ................................................................................................................ 1 1.3 Úvod do kapitoly ......................................................................................................... 1 1.4 Výklad ......................................................................................................................... 2 1.5 Kontrolní otázky........................................................................................................ 20 1.6 Doporučená studijní literatura ................................................................................... 20 2 Definice a měření prvků na CAD datech, vyrovnání na CAD model, tvorba souřadných systémů................................................................................................. 21 2.1 Klíčová slova ............................................................................................................. 21 2.2 Cíle kapitoly .............................................................................................................. 21 2.3 Úvod do kapitoly ....................................................................................................... 21 2.4 Výklad ....................................................................................................................... 21 2.5 Kontrolní otázky........................................................................................................ 34 2.6 Doporučená studijní literatura ................................................................................... 34 3 Vyhodnocení naměřených hodnot, GD&T, finalizace programu, protokol ........... 36 3.1 Klíčová slova ............................................................................................................. 36 3.2 Cíle kapitoly .............................................................................................................. 36 3.3 Úvod do kapitoly ....................................................................................................... 36 3.4 Výklad ....................................................................................................................... 36 3.5 Kontrolní otázky........................................................................................................ 42 3.6 Doporučená studijní literatura ................................................................................... 42 4 Komplexní měření objektů podle zadaných požadavků........................................... 43 4.1 Klíčová slova ............................................................................................................. 43 4.2 Cíle kapitoly .............................................................................................................. 43 4.3 Úvod do kapitoly ....................................................................................................... 43 4.4 Výklad ....................................................................................................................... 43 4.5 Doporučená studijní literatura ................................................................................... 48 5 Vytvoření kompletní sekvence měření bez zařízení.................................................. 50 5.1 Klíčová slova ............................................................................................................. 50 5.2 Cíle kapitoly .............................................................................................................. 50 5.3 Úvod do kapitoly ....................................................................................................... 50 5.4 Výklad ....................................................................................................................... 50 5.5 Doporučená studijní literatura ................................................................................... 57 6 Prezentace týmových projektů k 3D měřícímu přístroji THOME Präzision RAPID – Plus CNC, konzultace, rekapitulace ....................................................... 59 6.1 Klíčová slova ............................................................................................................. 59 6.2 Cíle kapitoly .............................................................................................................. 59 6.3 Úvod do kapitoly ....................................................................................................... 59 7 Základní seznámení s mobilním měřícím systémem ROMER Absolute Arm......... 60 7.1 Klíčová slova ............................................................................................................. 60 7.2 Cíle kapitoly .............................................................................................................. 60 7.3 Úvod do kapitoly ....................................................................................................... 60 7.4 Výklad ....................................................................................................................... 62 7.5 Kontrolní otázky........................................................................................................ 70 8 Skenování laserovým skenerem, základní práce s programem, GD&T a hodnocení naměřených hodnot............................................................................... 71 8.1 Klíčová slova ............................................................................................................. 71 8.2 Cíle kapitoly .............................................................................................................. 71 8.3 Úvod do kapitoly ....................................................................................................... 71 8.4 Výklad ....................................................................................................................... 71 8.5 Kontrolní otázky........................................................................................................ 84 9 Aplikace pokročilých postupů při práci s mobilním skenerem ROMER ................ 85 9.1 Klíčová slova ............................................................................................................. 85 9.2 Cíle kapitoly .............................................................................................................. 85 9.3 Úvod do kapitoly ....................................................................................................... 85 9.4 Výklad ....................................................................................................................... 85 9.2 Kontrolní otázky........................................................................................................ 97 9.3 Doporučená studijní literatura ................................................................................... 97 10 Tvorba měřícího programu na zadaných dílech v prostředí PolyWorks. Simulace průběhu měření a odladění programu včetně přípravy protokolu......................... 98 10.1 Klíčová slova ............................................................................................................. 98 10.2 Cíle kapitoly .............................................................................................................. 98 10.3 Úvod do kapitoly ....................................................................................................... 98 10.4 Výklad ..................................................................................................................... 100 10.5 Doporučená studijní literatura ................................................................................. 102 11 Tvorba měřícího programu na zadaných dílech v prostředí PolyWorks. Simulace průběhu měření a odladění programu včetně přípravy protokolu....................... 103 11.1 Klíčová slova ........................................................................................................... 103 11.2 Cíle kapitoly ............................................................................................................ 103 11.3 Úvod do kapitoly ..................................................................................................... 103 11.4 Výklad ..................................................................................................................... 105 12 Základní seznámení se software SpaceClaim ........................................................ 108 12.1 Klíčová slova ........................................................................................................... 108 12.2 Cíle kapitoly ............................................................................................................ 108 12.3 Úvod do kapitoly ..................................................................................................... 108 12.4 Výklad ..................................................................................................................... 109 12.5 Kontrolní otázky...................................................................................................... 113 13 Prezentace týmových projektů k měření systémem ROMER, konzultace, rekapitulace............................................................................................................ 114 13.1 Cíle kapitoly ............................................................................................................ 114 13.2 Výstup výukového bloku......................................................................................... 114 PODĚKOVÁNÍ Autoři by chtěli touto cestou poděkovat za poskytnutí podkladů a technickou podporu při zpracování této opory společnosti PolyWorks Europa CZ s.r.o., Křižovnická 86/6, Praha-Staré Město Název: Analýza, digitalizace a rozměrová kontrola objektů pomocí moderních metod 3D měření a hodnocení Autor: doc. Ing. Karel Gryc, Ph.D., doc. Ing. Ladislav Socha, Ph.D., Vydání: první, 2021 Počet stran: 115 1. vydání © Vysoká škola technická a ekonomická v Českých Budějovicích, 2021 Vydala: Vysoká škola technická a ekonomická v Českých Budějovicích, Okružní 10, 370 01 České Budějovice Za obsahovou a jazykovou správnost odpovídají autoři a vedoucí příslušných kateder. Anotace předmětu Student je v průběhu semestru hodnocen na základě splnění dílčích požadavků pro udělení zápočtu, mezi které patří ústní prezentace na odborné téma (až 30 bodů), písemný zápočtový test (až 70 bodů) a účast na cvičeních. Písemný test je složen z otázek, které budou zaměřeny na probrané učivo v rámci přednášek, seminářů a jednotlivých laboratorních praktik. Absence v maximálním rozsahu 30 % musí být omluvena a omluva musí být vyučujícím akceptována (o důvodnosti omluvy rozhoduje vyučující). Cíl předmětu Předmět poskytuje teoretické i praktické poznatky z oblasti 3D měření a 3D skenování. Předmět je zaměřen na seznámení s programem PolyWorks, základy skenování ramenem a měření na 3D měřícím stroji. Dalším důležitým cílem je samostatná práce s programy a vytváření programů. Poslední oblast je specializována na vytváření CAD modelu v reverzním inženýrství, který vychází z mračna bodů. Tento návrh je realizován v rámci programu SpaceClaim. Výstupy z učení Student bude umět pracovat s programem PolyWorks a SpaceClaim, dále zvládne naměřit data z dílu a převést je do již zmiňovaných programů. Student zvládne pokročilejší operace jako vytvořit CAD model z mračna bodů reverzním inženýrstvím v programu SpaceClaim. Student bude umět teoreticky charakterizovat z jakých částí se skládá 3D skener a 3D měřící stůl. Dále zvládne samostatně navrhnout postup měření určitého dílu. V neposlední řadě bude umět vytvořit protokol o měření z naměřených a zpracovaných dat. Student tedy v rámci využití svých teoretických znalosti bude umět zvolit vhodný postup měření, proměřit daný díl, následně zpracovat naměřená data, a nakonec vytvořit protokol o měření. Základní okruhy studia 1. Úvod do 3D měření 2. Definice a měření prvků na CAD datech, vyrovnání na CAD model, tvorba souřadných systémů. 3. Vyhodnocení naměřených hodnot, GD&T, finalizace programu, protokol. 4. Komplexní měření objektů podle zadaných požadavků 5. Vytvoření kompletní sekvence měření bez zařízení. 6. Základní seznámení s mobilním měřicím systémem ROMER Absolute Arm. 7. Skenování laserovým skenerem, základní práce s programem, GD&T a hodnocení naměřených hodnot 8. Aplikace pokročilých postupů při práci s mobilním skenerem ROMER 9. Základní seznámení se software SpaceClaim Povinná literatura ➢ ŠTRONER, M., 2013. 3D skenovací systémy. 1. Vydání. Praha: ČVUT. ISBN 9788001053713. ➢ DĚDIČ, M., 2019. 3D scanning and analysis of acquired data of historically and culturally significant objects referring to the work of Adalbert Stifter. MATEC Web of Conferences. ➢ ČSN EN ISO 1101. Geometrické specifikace produktu (GPS) 1 1 Kapitola: Úvod do 3D měření 1.1 Klíčová slova stroj, měření, CMM, grafické uživatelské rozhraní, označování 1.2 Cíle kapitoly Cílem této kapitoly je seznámit se souřadnicovým měřením a jeho hlavními parametry. Dále se kapitola věnuje seznámení s programem PolyWorks. 1.3 Úvod do kapitoly Souřadnicový měřicí stroj je měřicí systém, jehož součástí jsou nástroje pro pohyb snímacího systému se schopností zjistit prostorové souřadnice povrchu obrobku. Typické uspořádání souřadnicového měřicího stroje je zobrazeno na obrázku. Mezi nejdůležitější části CMM zahrnujeme pohyblivou konstrukci stroje, odměřovací systém, měřicí hlavu a měřicí software. 1. Osa Y 2. Osa X 3. Osa Z 4. Měřicí sonda 5. Otočná hlava 6. Ovládací panel 7. Řízení stroje 8. Podstava 9. Stůl pro upnutí měřené součásti 2 1.4 Výklad Konstrukce CMM Každá konstrukce CMM se skládá ze základny stroje, stolu pro umístění součásti, pohybujících se pilířů, vodících ploch a pinoly. Souřadnicový měřicí stroj by měl splňovat následující požadavky: • rozměrová stabilita • nízká hmotnost • vysoká schopnost tlumení vibrací • nízký koeficient teplotní roztažnosti • vysoká tepelná vodivost Mezi nejvíce používané materiály pro konstrukci CMM patří ocel, granit (žula), slitiny hliníku, keramika a kompozitní materiály. Granit je základním materiálem pro výrobu desky pracovního stolu, neboť je vysoce odolný proti opotřebení a poškrábání. Mezi jeho další výhody patří nízký koeficient teplotní roztažnosti a dobré tlumení vibrací. Naopak nevýhodou je jeho vysoká hmotnost. Dalším konstrukčním materiálem je ocel. Tento materiál se vyznačuje tím, že to je nejdostupnější konstrukční materiál. Bohužel jeho nevýhodou je velká hmotnost a teplotní roztažnost. Slitiny hliníku se využívají pro jejich nízkou hmotnost a vysokou odolností proti korozi. Proto je to vhodný materiál pro konstrukce. Keramika je materiál vyznačující se nízkou hmotností, vysokou pevností a teplotní stabilitou. Výraznou nevýhodou je cena tohoto materiálu. Kompozitní materiály jsou hitem posledních let. Jsou vysoce pevné, teplotně stabilní a jejich hlavní předností je jejich výrazně nízká hmotnost. Bohužel cena kompozitních materiálů je v porovnání s ostatními dostupnými konstrukčními materiály velice vysoká. Příkladem kompozitního materiálu jsou uhlíkové kompozitní materiály. Snímací dotek Je to součást měřicího systému, který zprostředkovává kontakt mezi součástí a sondou, naváže tedy mechanickou interakci s obrobkem, a způsobí sepnutí mechanismu sondy. Signál, který je přitom generován, umožňuje zaznamenání souřadnic sejmutého bodu. Typ a rozměr doteku závisí na snímaném prvku. Pro měření obecných tvarových ploch s využitím CMM doteku je potřeba zajistit co nejnižší odchylku tvaru doteku, jeho vysokou tuhost a vysokou odolnost proti opotřebení. Proto je nejčastěji použitým materiálem pro výrobu doteků syntetický rubín. Rubínové doteky mají výjimečně hladký povrch, vynikající pevnost v tlaku a vysokou odolnost proti mechanickému opotřebení. Dalším materiálem pro snímací dotek je nitrid křemíku, který se používá při měření hliníkových dílů skenováním. Mezi rubínem a hliníkem dochází k adheznímu otěru a hliník se následně usazuje na rubínovém doteku. Proto je lepší použít dotek z nitridu křemíku, kde adhezní otěr nevzniká, a tudíž nedochází k usazování hliníku na 3 snímacím doteku. Materiálem používaným pro snímací dotek je také oxid zirkoničitý. Ten je vhodný při měření dílů z litiny skenováním. Vzniká zde abrazivní otěr, který způsobuje výrazné opotřebení snímacího doteku z rubínu. Typy snímacích doteků: • přímé doteky • hvězdicové doteky • diskové doteky • válcové doteky • špička a dutá polokoule Princip souřadnicového měření Hlavní funkce CMM je změření tvaru aktuálního dílce a porovnání s nominálním CAD modelem. Následně vyhodnotit naměřené výsledky (tvar, pozice otvorů, kruhovitost, ostřih). Body se nasnímají snímacím systémem na aktuální měřený dílec a naměřené hodnoty se převedou do softwaru PolyWorks. Zde si vytvoříme report. Důležité při měření je upnutí měřeného dílce. Dílec musíme upnout tak, abychom se dostali ke všem plochám a bodům určeným k měření. Dílec musí být na stole upnut pevně, aby se nepohnul (Možnost použití stavebnicového upínacího systému) Kalibrace měřícího systému Kvalifikace snímacího systému spočívá v zaměření polohy kalibrační koule referenčním snímačem a následnou kalibrací snímačů zvolených pro dané snímání. Kalibrovat znamená, že snímač snímá kalibrační kouli a z výsledků jsou zjištěny hodnoty korekce snímače. Zaměření kalibrační koule referenčním snímačem Kalibrační koulí CMM se rozumí koule se známým průměrem, která je dříkem spojená s měřícím stolem. Pro určení její polohy je potřeba využít 4 referenční snímač. Tyto snímače jsou obvykle značeny červenou tečkou. U spínacích hlav jsou tyto snímače vertikální, jejichž délka a průměr rubínové kuličky jsou známé. Průměr kuličky bývá 8 mm. Kalibrační kouli je nutné snímat referenčním snímačem vždy, když došlo ke změně její polohy, k tepelné změně od posledního určení polohy nebo když stroj najížděl do referenčního bodu. ČSN EN ISO 1101: Geometrické specifikace výrobků (GPS) -Geometrické tolerování – Tolerance tvaru, orientace, umístění a házení Norma obsahuje definice tolerancí tvaru, orientace, umístění a házení a pravidla pro předepisování těchto tolerancí ve výrobní dokumentaci. Při výrobě jednotlivých prvků je nutné dodržet nejen určité přesnosti rozměrů, ale i přesnosti geometrické – polohy, tvaru apod. Z hlediska dodržení funkce některých prvků je nutné předepsat přímo na výkresu číselně velikost tolerancí. 5 Druh tolerance se vyznačí grafickou značkou: Tolerance geometrických prvků: Označování struktury povrchu Grafická značka Značka geometrického prvku Tolerance v mm zápis písmene označuje základnu, společnou základnu nebo soustavu základen Není definováno, jak je povrchu dosaženo Dosažení povrchu obráběním (odebráním povrchu) Ubírání materiálu není povoleno 6 Drsnosti povrchu 7 Správce souborů a navigace přes PolyWorks rozhraní Navigovat přes PolyWorks Workspace Manažer rozhraní Pracovní prostor Manager je hlavním rozhraním PolyWorks. To umožňuje přímý přístup ke všem PolyWorks modulům, spravuje soubory a projekty, a další. Vyhledání nástroje Z nabídky Start systému Windows: PolyWorks MS 2019 Přehled Workspace manager Workspace Manager řídí proces PolyWorks od začátku do konce. To zahrnuje následující úkoly: o Přidávání software licenčních klíčů. Správa všech příchozích datových souborů a výsledků vytvořených moduly PolyWorks Metrology Suite. Postupem práce se soubory a projekty ukládají do rozhraní nazvaného „pracovní prostor“. o Nabízí jednoduchou navigaci mezi moduly. 8 Správce licencí PolyWorks Licenční klíče jsou povinné používat v PolyWorks Suite Licence jsou spravovány prostřednictvím manažera licencí PolyWorks metrologie Suite. Nástroje →Správce licencí PolyWorks Nastavit možnosti projektu Určité výchozí hodnoty a parametry použité v sadě PolyWorks Metrology Suite lze nastavit v položkách Možnosti pracovního prostoru. Zvolit nástroje → nastavení Na kartě Obecné: o Výchozí jednotky: nastavit jednotky délky, které budou používány ve výchozím nastavení pro jednotlivé moduly. Na stránce Zobrazit: o Jazyk: Nastavte jazyk zobrazený v uživatelském rozhraní Sekce fonty, Znaková sada: Určete sadu znaků, které lze zadat do textových polí. Toto nastavení je zvláště užitečné, pokud používáte například asijské znaky. Na stránce Doplňky: o Vyberte jeden nebo více doplňků v seznamu. Pouze vybrané! pluginy budou načteny, když bude spuštěn. Vytvořit a uložit pracovní plochu Workspace Manager používá formát pracovního prostoru, který je navržen tak, aby zpracoval všechny výsledky projektu zpracování cloudových bodů. o Vyberte soubor → uložit jako a vytvořit nový pracovní prostor. o Když je pracovní prostor uložen, vytvoří jeden soubor XML pomocí. pwk soubor a jedna složka se soubory Sufftix. Soubor i Složka obsahuje název pracovního prostoru. Soubor. pwk je pouze index – složka obsahuje všechna data. 9 Uložení komprimované kopie pracovního prostoru Pokud je třeba pracovní prostor sdílet nebo exportovat, je možné vytvořit komprimovanou kopii tohoto pracovního prostoru přímo ve Workspace Manager. o Vybrat složku exportovat → komprimovat do Workspace kopie pracovního prostoru je komprimována.pwzip. . pwzip soubor může být otevřen jako: o Pracovní prostor Manažer o PolyWorks Reviewer Je také možné vytvořit komprimovanou kopii jednoho nebo více projektů PolyWorks | Inspector z Workspace Manager. Navigace v rozhraní PolyWorks|Inspektor PolyWorks|Inspector je softwarový nástroj, který umožňuje provádět datové vyrovnání na referenční objekty, měření odchylek mračen bodů dat a polygonálních modelů na referenční plochy, měření rozměrů, specifické rysy, a generování srovnání a ověřovacího reportu. Data lze získávat v reálném čase pomocí sondy a skenování části. Vyhledání nástroje Z Workspace Manager: Přehled Vytvořit a uložit inspekční projekt o Zvolte Soubor> Uložit projekt Projekt je uložen v aktivním pracovním prostoru 10 Grafické uživatelské rozhraní Uživatelské rozhraní nabízí panel nabídek, panely nástrojů, stavový řádek a několik hlavních panelů. 1 Hlavní menu Přístup ke všem funkcím inspektora PolyWorks 2 Standartní menu Rychlý přístup k běžným operacím, jako je Otevřít, uložit a vrátit 3 Hlavní panel nástrojů Rychlý přístup k nejběžnějším nástrojům pro kontrolu 4 Panel nástrojů pro vícečetné kontroly Rychlý přístup k různým víceúčelovým nástrojům 5 Vyhledávací okno Slouží k zadání dotazu a prohledávání položek nabídky stromových objektů 6 Stromové zobrazení Podokno, kde jsou uloženy všechny objekty projektu 7 3D zobrazení 3D okno, kde se zobrazují objekty 8 Panel nástrojů 3D zobrazení Slouží k navigaci ve 3D zobrazení, ke změně pohledu a k ovládání viditelnosti a zobrazování objektů. 9 Panel nástrojů pro výběr Slouží k výběru objektů nebo prvků v projektu 10 Stavový řádek Poskytuje informace a umožňuje měnit jednotky, vrstvy a stav automatické aktualizace 11 Panel nástrojů zařízení Slouží k připojení k zařízení a pro sběr dat 12 Editor sekvencí Umožňuje sestavení a provedení sledu kroků, které tvoří inspekci 11 Pohyb objektů ve 3D zobrazení Pozice objektů může být upravována ve 3D, pomocí myši. Rotace, přetáčení a operace zoomu jsou vždy vázány na konkrétní tlačítko myši. Otáčení Otáčení kolem osy X a osy Y zobrazení os, klikněte a držte levé tlačítko myši uvnitř 3D zobrazení. Chcete-li omezit otáčení na svislou nebo vodorovnou osu pozorování, stiskněte klávesu Shift před kliknutím. Posun Posun podél osy X a osy Y, klepněte na tlačítko a držte prostřední tlačítko myši. Posun podél osy X nebo v ose Y se provádí pohybem myši ve směrech X a Y, v tomto pořadí, uvnitř 3D zobrazení Přiblížení Posun podél osy Z se rovná operaci přiblížení. Kliknutím a podržením pravého tlačítka myši, pak pohybem myši dopředu a dozadu. Když se myš bude pohybovat vpřed, zobrazení se přesune blíže k uživateli. Když se myš bude pohybovat dozadu, zobrazení se pohybuje dále od uživatele. Zoom box Přiblížení na část objektu vymezením obdélníkové oblasti: o Stiskněte a podržte SHIFT. o Prostředním tlačítkem vytvořte první obdélník na roh. o Přetáhněte ukazatel do protějšího rohu obdélníku. o Uvolněte prostřední tlačítko myši. Otáčení kolem osy prohlížení Otáčení kolem osy prohlížení stisknutím klávesy Shift, klepnutím a podržením pravého tlačítka myši, pak pohybem myši na pravé nebo levé straně Tlačítko nabídka chování tlačítka myši Všimněte si, že různé operace je možné přiřadit k různým tlačítkům myši zvolením příslušného tlačítka v menu „Nabídka chování tlačítka myši“, k dispozici na panelu nástrojů 3D zobrazení. Vytvoření a Upravení konfigurace stroje Konfigurace CNC CMM Jedním z prvních kroků při práci s CNC CMM plug in spočívá ve specifikaci jedné nebo více konfigurací stroje, což znamená definování komponentů stroje (model CMM, ovládání, hlava sondy), výchozí a maximální rychlosti, výchozí poloha pro tastr a pracovní rozah, v němž se taster pohybuje 12 Můžete použít další vlastnosti, jako jsou referenční koule, nástroje, zásobník nástrojů a porty měničů nástrojů Vyhledávání nástroje Na panelu nástrojů sondy Vlastnosti zařízení Přehled Kroky ke konfiguraci CNC CMM o Vytvořit konfiguraci stroje o Upravte konfiguraci stroje o Vytvořit referenční kouli o Vytvářejte nástroje o Vytvořit zásobník nástrojů o Vytvoření orientace nástroje o Kalibrace orientace nástroje o Lokalizovat zásobník nástrojů Grafické uživatelské rozhraní 13 Vytvoření referenční koule Referenční koule je koule známého průměru ke kalibraci stroje Je možné definovat jeden nebo více referenčních koulí (např. jeden pro měření sondou, jeden pro skenování). Na kartě referenční koule klepněte na tlačítko Vytvořit Vytvořit nástroje Nástroj je sada částí, které CMM používá pro měření. Konečná část je sonda nebo laserový skener Na kartě Nástroje klepněte na tlačítko Vytvořit. Vytvořte nástroj přidáním různých částí ze seznamu. Přidejte tolik dílů, kolik je třeba. Náhled nástroje by měl představovat fyzický nástroj namontovaný na stroji. Vytvořit zásobník nástrojů Zásobníkem nástrojů je stojan používán k častým změnám nástrojů používaných CMM Na kartě zásobníku nástrojů klepněte na tlačítko Vytvořit Připojit na CNC CMM Vytvořit Umožňuje vytvoření nové konfigurace zařízení Upravit Umožňuje editaci konfigurace stroje Stůl Zobrazení různých objektů definovaných v konfiguraci, spolu se svými vlastnostmi. Seznam objektů je založen na aktivní kartě Vertikální lišta Umožňuje provádět následující operace: Vytvořit, duplikovat, editovat a vymazat. Tyto operace jsou spojeny s objekty aktivní kartě 3D zobrazení Okno vykreslování 3D, ve kterém jsou zobrazeny vybrané objekty v tabulce 14 Připojení k CNC CMM znamená navázání komunikace s tímto zařízením. Vyhledání nástroje Na panelu nástrojů zařízení Připojení k zařízení / odpojení zařízení Přehled Specifikace a konfigurace stroje Jeden z prvních kroků při práci s plug-in CNC CMM spočívá v zadání jedné nebo více konfigurací stroje. Na panelu nástrojů sondy klepněte na tlačítko Vlastnosti zařízení V seznamu Konfigurace vyberte konfiguraci CMM a potom klepněte na tlačítko OK Připojit na zařízení Jakmile je konfigurace dokončena, připojit k zařízení. Kliknutím na tlačítko Připojit k zařízení se připojit k přístroji. Vybrat z nástrojů Při připojování k zásuvnému modulu CNC CMM musí být určen nástroj aktuálně namontovaný na stroji. Aktuální nástroj lze poté změnit pomocí panelu nástrojů Snímací zařízení. Vyberte nástroj, který je právě namontovaný na stroji. Nástroj je vždy možné změnit pomocí seznamu na Nástroji snímacího zařízení. 15 Vyberte orientaci nástroje U každého nástroje musí být zadána orientace pomocí úhlu A a B. Úhel A odpovídá svislému pohybu nástroje, zatímco úhel B odpovídá vodorovnému pohybu nástroje. o Na panelu nástrojů sondy vyberte ze seznamu orientaci nástroje. Grafické uživatelské rozhraní pro snímání Při měření tastrem nabízí uživatelské rozhraní různé panely nástrojů pro snímání, informace o stavu sond a digitální čtení. 1. Panel nástrojů zařízení Nabízí položky pro připojení k zařízení 16 Vyhledání referenční koule a zásobníku nástrojů Jakmile jsou vytvořeny referenční koule, musí se jejich pozice upřesnit na měřicím stole s ohledem na souřadný systém stroje před tím, než mohou být použity ke kalibraci nástrojů. Vyhledání nástroje Na panelu nástroje sondy Najít referenční kouli nebo najít zásobník nástrojů Přehled Referenční koule První referenční koule je automaticky umístěna, jakmile je kalibrována první orientace nástroje nebo jakmile je kalibrována hlava sondy; jakékoli další referenční koule musí být umístěny vzhledem k první referenční kouli. Když se změní umístění referenční koule – například referenční koule se odstraní a znovu nainstaluje, přesune nebo změní, referenční koule se musí znovu umístit. Tato operace se používá k vyrovnání všech kalibrací provedených v referenční sféře. Tím se zabrání opětovné 2. Panel nástrojů sondy Nabízí rychlý přístup k nastavení vlastností snímacího zařízení 3. Panel nástrojů pro ovládání snímacího zařízení Slouží k ovládání snímacího zařízení (například k návratu do výchozí polohy, k určité poloze nebo k přerušení jakéhokoli pohybu zařízení) 4. Panel nástrojů kontroly sondy Slouží k ovládání prováděné relace sondy 5. Panel nástrojů pro umístění zařízení Nabízí rychlý přístup k činnostem souvisejícím s polohou zařízení, jako je definování cílů, přesunutí zařízení a správa pozic a cílů zařízení 6. Stav sondy Zobrazuje průběh v zachycování bodů 7. Souřadnice sondy Zobrazuje informace o poloze sondy v reálném čase a informace týkající se snímaného objektu NEB O 17 kalibraci všech orientací nástroje kalibrovaných pomocí referenční koule. Zásobník nástrojů Zásobník, nástrojů je umístěný snímáním pomocí kalibrované orientace nástroje. Musí být znovu umístěny, kdykoli se změní jejich umístění. Vytvoření kalibrace a orientace nástroje Inspekční projekt používající CNC CMM zařízení vyžaduje alespoň jeden nástroj a pravděpodobně více orientací nástroje pro dokončení měření součásti. Orientace nástrojů jsou spravovány v panelu Nástroje a orientace nástrojů, který poskytuje přístup k existujícím nástrojům, souvisejícím orientacím nástrojů a kalibračním informacím, pokud jsou k dispozici. Vyhledání nástroje Na panelu nástroje sondy: Nástroje a orientace nástrojů Přehled Úhel A a B Pro každý nástroj musí být orientace zadána pomocí úhlu A a B. Úhel A odpovídá svislému pohybu nástroje, zatímco úhel B odpovídá vodorovnému pohybu nástroje. Nástroje a orientace nástroje v tabulce Nástroje a orientace nástrojů nabízí kartu Seznam a Tabulka, jakož i svislý panel nástrojů používaný k provádění různých operací. 18 Karta seznamu Karta Seznam představuje orientaci nástrojů pro všechny nástroje nebo pro vybraný nástroj ve formě seznamu, který ve výchozím nastavení zobrazuje následující informace: Název, Úhel A a B, Typ kalibrace, Datum a čas kalibrace, Průměr kuličky a RMS Dev. Po připojení k CNC CMM se aktuální orientace nástroje a nástroje stroje zobrazí tučně. Karta mřížky Karta Mřížka představuje orientace nástroje pro vybraný nástroj ve formě mřížky pro možné kombinace úhlů A a B. Orientace kalibrace Aby bylo možné měření sondou nebo skenování s nástroji definovanými pro stroj, musí být orientace nástroje vytvořena a kalibrována na referenční oblast. o Na kartě Seznam nebo Mřížka, vyberte orientaci nástroje, která má být kalibrována. o Klepněte na: Kalibrovat orientaci 19 Import CAD Modelu CAD modely značně zjednodušují definování nominálních geometrií a rozměrů. Import CAD modelu je zásadní krok v procesu kontroly součástí. Vyhledání nástroje Soubor→ Nahrát → CAD model Přehled Soubor CAD může být v neutrálním formátu (IGES nebo STEP souboru) nebo v nativním formátu (jako CATIA, NX, Pro / E, SolidWorks, nebo Inventor). Některé CAD platformy mají možnost přidat do modelu geometrické kótovací a toleranční prvky. V závislosti na formátu souboru CAD mohou možnosti importu zahrnovat extrahování prvků a jejich vlastností a také import modelu s informacemi GD&T (geometric dimensions&tolerances). V PolyWorks Otevřete objekty → Reference / Data→ CAD modely → [Zvolit formát] stránku souboru. Vyberte možnost Importovat vlastnosti přístroje 20 Určené povrchy použité pro výpočty PolyWorks | Inspector zobrazí importovaný model CAD jako referenční objekt pomocí mozaikového polygonálního povrchu. Výpočty Data Reference mohou používat buď mozaikové polygonální povrchy nebo definici povrchu NURBS obsaženou v CAD modelu. Výpočty odchylek mezi daty a referenčními hodnotami vůči povrchu NURBS jsou nejpřesnější, ale přichází s delší dobou zpracování pro daný počet bodů. NURBS plochy by měly být použity, pokud: o Se používají zařízení s vysokou přesností, jako jsou CNC CMM. o Se používají snímací zařízení, která sbírají nízký počet datových bodů. Chcete-li nastavit parametr: o Vyberte model CAD ve stromu o Vyberte Editovat → Vlastnosti objektu o Na záložce reference v sekci Plochy: o Nastavte plochy používané pro výpočty na povrchy NURBS. 1.5 Kontrolní otázky 1. Jak se provádí změna orientace nástroje tastru? 2. Jaké jsou způsoby upnutí dílce na měřící stůl? 3. Jak lze importovat CAD model? 4. Jaké jsou požadavky na měřící stůl? 5. Jaká jsou označení povrchu? 6. Jaká je značka kolmosti? 1.6 Doporučená studijní literatura Problematiku k dané kapitole naleznete na stránkách uvedených za publikací. ➢ MANUÁL firmy INNOVMETRIC. PolyWorks Inspector Training Workbook: Basic Probing and Scanning Applications for Portable Metrology. Québec QC Canada, 2014. ➢ MANUÁL firmy INNOVMETRIC. PolyWorks Inspector Training Workbook: Basic Probing and Scanning Applications for CNC CMM. Québec QC Canada, 2014. 21 2 Definice a měření prvků na CAD datech, vyrovnání na CAD model, tvorba souřadných systémů 2.1 Klíčová slova měření, body, nástroje, prvky, CAD 2.2 Cíle kapitoly Cílem této kapitoly je postupně vysvětlit postup měření prvků. Dále student by měl pomocí této kapitoly být schopen základních úkonů přímo v programu. 2.3 Úvod do kapitoly Tato kapitola se věnuje definici a měření prvků na CAD datech, vyrovnání na CAD model a tvorba souřadných systémů. Pro snadné pochopení dané problematiky je text doplněn obrázky přímo z programu. 2.4 Výklad Měření rozměrů součásti pomocí prvků Prvky definují geometrické vlastnosti součásti, jako jsou díry a rovinné povrchy, a obvykle se používají pro účely zarovnání součásti a pro účely kontroly rozměrů. Vyhledání nástroje Měření → Vlastnosti → Vytvořit 22 Přehled Součásti Prvek obvykle obsahuje jmenovitou a / nebo měřenou složku, také označovanou jako primitiva. Jmenovitý prvek představuje teoretické nebo ideální měření, jaké se nachází na modelu CAD. Měřený prvek je vytvořen z datových bodů naměřených na právě kontrolované části. Druhy Více typů: umožňuje extrahování primitiv automaticky nebo interaktivně z referenčních objektů založených na CAD nezávisle na jejich příslušných typech (kruhy, válce, roviny atd.). Individuální typ: rozbalte rozevírací nabídku typu prvku a vyberte, který typ prvku chcete vytvořit. Způsob vytváření 1. Kliknout na kružnici (střed, obvod kružnice), následně je zvýrazněna. 2. Stisknutím MEZERNÍKU přerušte režim a otočte / přeložit model. 3. Stisknutím MEZERNÍKU obnovíte režim výběru. Numericky funkce lze vytvořit numericky pomocí matematických definic. Tato metoda vytváření nabízí parametry specifické pro typ vytvářeného primitiva. Z objektů a od průsečíků Při vytváření prvků pomocí konstrukčních metod, například z objektů nebo z průsečíků, se nabízí výběrové pole pro výběr metody. Pokud jsou objekty požadované pro konstrukci předem vybrány ve stromovém zobrazení, je automaticky určen odpovídající konstrukční objekt Když je prvek konstruován pomocí existujících objektů v projektu, nově vytvořené prvky jsou závislé na nadřazených objektech použitých k jejich vytvoření. To znamená, že jakékoli změny provedené v nadřazených objektech povedou k přepočtu závislých funkcí. 23 Měření povrchových odchylek na konkrétních místech Srovnávací bod povrchu je měřicí objekt vytvořený ve specifických souřadnicích na povrchu referenčního objektu a měří odchylky datového objektu od referenčního objektu na těchto specifických souřadnicích. Vyhledání nástroje Vyvf Měření → Srovnávací body → Vytvořit → Body povrchu Přehled Způsob vytváření Srovnávací body povrchu jsou obvykle vytvářeny na povrchu referenčních objektů těmito způsoby: Ukotvení: Body jsou ukotveny přímo na povrchu referenčního objektu ve 3D scéně. Numericky: Souřadnice dialogu se zadávají v dialogu pro vytváření. Z textového souboru: .txt soubor je vyvolán z dialogu vytvoření výběrem tlačítka procházení. Klíčové informace Každý srovnávací bod má ve výchozím nastavení kruhovou zónu, ve které bude měřen. Měřicí oblast má poloměr, což odpovídá poloměr disku. Srovnávací hranový bod Srovnávací hranový bod je měřící objekt. Je vytvořen pro získání odchylky na hraně měřené součásti, na konkrétních souřadnicích. Geometrie součásti může být získána sondou měřené komponenty srovnávacího bodu oříznuté hrany. 24 Vyhledání nástroje Měření → Srovnávací body → Vytvořit → Bod hrany Přehled Jak vytvořit body Srovnávací hranové body jsou obvykle vytvářeny na povrchu referenčních objektů pomocí: Ukotvení: Tato metoda umožňuje vytvářet porovnávané body oříznutí hran ukotvením na ploše referenčního objektu. Ukázková referenční křivka: Tato metoda umožňuje vytvořit rovnoměrně rozložené srovnávací body hrany pomocí matice referenčních objektů. Klíčové parametry Ve výchozím nastavení se při vytváření srovnávacích bodů okrajů vytvoří zadní bod. Zadní bod je srovnávací bod povrchu posunutý od okraje součásti. Zadní bod lokalizuje skutečnou plochu dílu před snímáním hranového bodu, čímž zajišťuje, že deformace skutečného tvaru součásti nezabrání kontrole hrany. Bez zpětného bodu Se zpětným bodem Skutečná část je příliš vychýlená. Není možné změřit okraj skutečné části Měřicí zóna se pohybuje podle povrchové odchylky měřené pomocí zadního bodu. Potom je možné změřit okraj skutečné části 25 Analýza součásti podél roviny řezu Průřezy jsou měřicí nástroje používané pro 2 D kontrolu povrchů. Umožňují vypočítat odchylky podél profilů získaných z rovin řezání. Vyhledání nástroje Měření → Průřezy → Vytvořit → Standardní průřez Přehled Standardní průřezy Standardní průřez je vytvořen protínáním zarovnaných referenčních a datových objektů s rovinou průřezu, která je ohraničena měřicí zónou. Způsob vytváření K vytvoření průřezů použijte jednu z metod vytváření: Podél standardní osy: Umožňuje vytvoření průřezu kolmého ke standardní ose systému, například k ose X. Pro dosažení očekávaných výsledků se doporučuje mít správně orientovaný souřadnicový systém. Podélná křivka: Umožňuje vytvořit průřez kolmý na křivku. Zahrnuje určení typu křivky, která se má použít, a pak určení umístění průřezu podél křivky. Radiální: umožňuje vytvořit průřez, který vyplývá z axiálního primitiva, jako je válec nebo kužel. Zóna měření Měřicí zóna definuje 3D limity procesu a vymezuje rovinu řezu. Jak je vidět napravo, je to modrý obdélník s červenými rohy. Rozměry měřicí zóny jsou definovány během vytváření průřezu a lze je upravovat přetažením stran obdélníku. 26 Zobrazit Průřezový navigátor Navigátory objektů jsou specializované nástroje, které umožňují prohlížení objektů jeden po druhém. Je užitečné zkontrolovat vytvoření a výsledky průřezů pomocí Navigátoru průřezů, aby bylo možné každý průřez vizualizovat samostatně. Vybrat pohled → Navigátor objektů → Průřezy. Volby zobrazení K dispozici je řada možností zobrazení pro vizualizaci průřezů se zachycenou nominální a geometrií součásti. Vyberte možnosti zobrazení objektu V průřezech je k dispozici několik možností zobrazení. Jsou k dispozici, pouze pokud je vybrána barevná mapa. Zarovnání naměřené části na CAD model Zarovnání pomocí předběžného zarovnání CMM Metoda rychlého předběžného přiřazení CMM, která nejprve porovnává osy zařízení CMM s osami referenčního objektu (obvykle modelu CAD) a poté se měří bod zarovnání pro umístění součásti. 27 Vyhledání nástroje Zarovnání → CMM před zarovnání Přehled Operace využívá referenční objekt, který by měl být umístěn vhodně vzhledem k osám souřadného systému, a odpovídající části instalovaná v pracovním objemu CMM. Toto zarovnání se provádí ve dvou krocích. o Shoda os: Orientujte CMM výběrem správné shody osy s referenčním objektem o Bod zarovnání: Pro umístění součásti je nutný bod zarovnání. Srovnání pomocí snímání povrchových bodů Způsob srovnání povrchových snímaných bodů se používá k srovnání snímaných bodů s body ve stejných místech na referenčním objektu. Tento nástroj předběžného srovnání velmi usnadňuje vizualizaci a přístup k dalším operacím. Vyhledání nástroje Srovnání→Povrchové body Přehled Způsob vytváření o Ukotvit: Ukotvit šest bodů v referenčním objektu, které budou použity pro srovnání 28 Všech šest stupňů volnosti by mělo být omezeno použitím metody 3-2-1 srovnání. Metoda měření o Zdrojové body sondy: Na fyzické součásti sondujte stejných šest bodů ve stejném pořadí Srovnání měřené součásti k referenčnímu objektu Srovnání pomocí povrchů objektu Srovnání je operace, která přenese datový objekt do souřadnicového systému referenčního objektu. Neboli, dostupná naskenovaná data vybraných datových objektů na povrch referenčních objektů (model CAD). Vyhledání nástroje Srovnání→ Best-Fit Datové objekty→ Data do referenčních objektů Přehled Toto srovnání se provádí ve dvou krocích. Za prvé, předběžné srovnání se provádí pro přiblížení naskenovaných dat k referenčnímu objektu. Poté se provede samotné srovnání, což je optimalizační krok pro minimalizaci odchylek datových bodů ve vztahu k povrchu referenčního objektu. Předběžné srovnání Pro správnou funkci automatického předběžného srovnání musí datový objekt pokrýt většinu referenčního objektu a referenční objekt nesmí mít symetrický tvar. 29 Dostupné metody jsou: o Automatické: Toto je standardní metoda. o Bodové páry: V případě, že automatické předběžné srovnání nepřinese výsledek, je možné předběžné srovnání provést ručně, pomocí jedné z metod Bodových párů. Srovnání bodových párů Po vstupu do režimu se referenční objekt a datový objekt zobrazí v samostatných oknech. o Klepněte na tlačítko N Bodových párů. o Přesunutím referenčního objektu (vlevo) a objektu Data (vpravo) budou mít objekty podobnou orientaci. To usnadňuje výběr párů bodů v podobných oblastech. o Ukotvěte odpovídající body na obou objektech pomocí stejného pořadí. Jsou požadovány minimálně tři páry bodů. Body jsou zobrazeny pomocí stejné barvy a stejného čísla v dolním indexu. o Klepněte pravým tlačítkem myši pro dokončení operace. Maximální vzdálenost Maximální vzdálenost je poloměr vyhledávání používaný k přiřazení datových bodů k povrchu referenčního objektu. Pokud je datový objekt výrazně odchýlen od referenčního objektu, zvyšte maximální vzdálenost tak, aby odpovídala datovým bodům povrchu referenčního objektu 30 Srovnání pomocí kolmých rovin Metoda srovnání kolmých rovin srovná datový objekt k referenčnímu objektu tím, že srovná tři roviny (rovinné prvky). Vyhledání nástroje Srovnání→ Prvkově založené →Založené na kolmých rovinách Přehled Roviny se musí protínat v prostoru, aby mohly být použity pro toto srovnání. Pořadí, ve kterém jsou roviny uvedeny, je důležité. První rovina je primární rovina a má přednost před druhou a třetí rovinou při srovnávání. o Zdroj Měřené části rovinných prvků použitých pro srovnání by měly být ve sloupci Zdroj. o Destinace Odpovídající nominální části rovinných prvků by měly být ve sloupci Destinace. 31 Srovnání pomocí roviny, osy a středového bodu V metodě srovnání pomocí roviny, osy a středového bodu je používána k srovnání datových objektů na referenční objekty dvojice rovinných prvků: směrové prvky a prvky středových bodů. Vyhledání nástroje Srovnání → Založené na prvcích→ Rovina, osa, středový bod Přehled Měřená součást objektu je přiřazena jako zdrojový objekt, zatímco jeho nominální součást je přiřazena jako cílový objekt. o Sekvence: Nastavuje posloupnost, v jakém pořadí jsou prvky upřednostňovány. o Zdroj: Měřené prvky součásti použitých pro srovnání by měly být specifikovány jako zdrojové objekty. o Destinace: Nominální (jmenovité) prvky součásti k srovnání by měly být uvedeny jako destinace. Best-fit Tato metoda srovná měřené prvky objektu měření s odpovídajícími nominálními prvky.Může být použita celá řada měřených objektů. 32 Vyhledání nástroje Srovnání→ Best-Fit měřené objekty Přehled Tato metoda srovnání minimalizuje vzdálenost mezi měřenými datovými body nebo změřenou geometrií měřených objektů k nominální geometrii měřených objektů. Součást by měla být před-srovnána k referenčnímu objektu. Je však možné specifikovat předběžnou úpravu před provedením srovnání Best-fit měřených objektů. K dispozici je několik technik srovnání na základě typů použitých objektů měření. Je možné použít: o Prvky (všechny typy s výjimkou vzdálenosti, úhlů, desek a křivek) o Srovnání bodů Je doporučeno vybrat objekty, které budou použity pro srovnání ve stromovém zobrazení před přístupem k srovnání měřicích objektů Best-Fit. Vybrané objekty jsou automaticky přidány do podokna. Klíčové parametry o Automatické před-srovnání: Proveďte automatické před-srovnání za účelem lepšího výsledku v situacích kdy jsou objekty daleko od sebe a jsou možná různá optimalizační řešení. o Určete směr srovnání (X, Y, Z) pro každý objekt. o Best-fit měření objektů – Panel s Nastavením a výsledky Použití X, Y, Z viz obr. Srovnání pomocí datového referenčního rámce Datový Referenční rámec (DRF) je odkaz, který slouží k orientaci 33 a lokalizaci objektů v prostoru. DRF se může skládat z datových prvků s nominálními a měřenými primitivy. Může se také skládat z datových bodů. DRF slouží k orientaci a lokalizaci tolerančních zón, které jsou kontrolovanými prvky geometrického kótování a tolerance (GD&T). Vyhledání nástroje Srovnání→ Datový referenční rámec→ Srovnání Přehled Tato metoda umožňuje srovnat datové objekty na definovanou DRF pomocí vztažných bodů nebo pomocných cílů, které jsou již změřené, a to buď s použitím metody extrakce, nebo metody snímaní. o Vybrat: Srovnání→Datový referenční rámec→ Srovnání o DRF je již specifikováno v rámci kontroly prvků GD & T, kontrolované prvky se automaticky objeví v seznamu. Vyberte existující DRF a proveďte srovnání. o Vytvořte novou DRF z dialogového okna. Poté ji vyberte ze seznamu a proveďte srovnání Vytvoření souřadnicového systému Souřadnicový systém popisuje nulový bod a orientaci měřícího objektu. 34 Vyhledání nástroje Nástroje→Souřadnicové systémy→Vytvořit Kartézský Přehled Kartézské souřadnicové systémy mohou být vytvořeny následujícím způsobem: o Z primitiv: Vybrané primitivy definují souřadnicový systém. o Volitelné: kliknutím na barevnou šipku na ose se ostatní osy kolem ní otočí o 90 stupňů, čímž se změní jejich směr. 2.5 Kontrolní otázky 1. Jaké jsou způsoby vyrovnání na CNC CMM? 2. Definujte souřadnicový systém. 3. V čem spočívá zarovnání pomoci Best-fit? 4. V čem spočívá srovnání bodových párů? 5. K čemu slouží průřez dílcem? 2.6 Doporučená studijní literatura Problematiku k dané kapitole naleznete na stránkách uvedených za publikací. ➢ ŠTRONER, M., 2013. 3D skenovací systémy. 1. Vydání. Praha: ČVUT. ISBN 9788001053713. ➢ DĚDIČ, M., 2019. 3D scanning and analysis of acquired data of historically and culturally significant objects referring to the work of Adalbert Stifter. MATEC Web of Conferences. 35 ➢ MANUÁL firmy INNOVMETRIC. PolyWorks Inspector Training Workbook: Basic Probing and Scanning Applications for Portable Metrology. Québec QC Canada, 2014. ➢ MANUÁL firmy INNOVMETRIC. PolyWorks Inspector Training Workbook: Basic Probing and Scanning Applications for CNC CMM. Québec QC Canada, 2014. ➢ HRBKOVÁ Eliška. Problematika měření obecných tvarových ploch s využitím CMM. Praha 2016. Bakalářská práce (Bc.). ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE. Fakulta strojní Ústav technologie obrábění, projektování a metrologie. ➢ ČERMÁK Jan. Metody 3D skenování objektů. Brno 2015. Bakalářská práce (Bc.) VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ. Fakulta strojního inženýrství ústav automatizace a informatiky. ➢ ČSN EN ISO 1101. Geometrické specifikace produktu (GPS) ➢ SPACECLAIM. První kroky ve SpaceClaim: Průvodce pro seznámení se SpaceClaim. Tř. T. Bati 2112 Zlín, 2019. 36 3 Vyhodnocení naměřených hodnot, GD&T, finalizace programu, protokol 3.1 Klíčová slova měření, program, protokol, kontrola, nástroj 3.2 Cíle kapitoly Cílem této kapitoly je správně vyhodnotit naměřené hodnoty a následně vytvořit protokol o měření. 3.3 Úvod do kapitoly V rámci této kapitoly je podrobně rozebráno vyhodnocení naměřených hodnot a vytvoření protokolu. Jednotlivé úkony v programu jsou doplněny obrázky přímo z programu. 3.4 Výklad Nastavení rozměrových a GD&T kontrolních prvků a tolerancí Panel Geometrické požadavky umožňuje přidávat, odebírat a upravovat kontrolované prvky geometrických charakteristik měřených objektů. Vyhledání nástroje Měření→ Geometrické požadavky 37 Přehled Druhy kontrol Kontrola rozměrů: kontroluje různé geometrické charakteristiky měřených objektů V rámci tolerance. Kontrolní prvky GD&T (pouze prvky): kontroluje přesné geometrické rozměry prvků podle norem ASMEY 14.5 a ISO. Klíčové informace Podokno kontrolních prvků geometrie umožňuje pro objekt měření následující: o Revizi všech rozměrů, kontrolu nominálních hodnot, kontrolu naměřených hodnot a jejich odpovídajících úchylek o Vybrat rozměry pro toleranci o Vytvořit kontrolní prvky GD&T pro prvky o Upravit toleranci kontrolních prvků Upravení tolerance kontrolních prvků Podokno kontrolních prvků geometrie umožňuje vybrat, které rozměry se použijí jako kontrolní. Kontrolní prvky jsou zobrazené v okně a lze je odpovídajícím způsobem reportovat. o V rozbalovacím seznamu vyberte požadované kontrolní prvky. Toleranční hranice Každému jednotlivému kontrolnímu prvku je přiřazena tolerance, sestávající z horních a dolních mezí tolerance. Pro každý kontrolní prvek, se mohou hodnoty: o editovat ručně zadáním hodnoty. o editovat přiřazením šablony tolerance, která obsahuje předdefinované limity tolerance. Přidání kontrolní prvků GD & T Kontrolní prvky GD&T jsou k dispozici prostřednictvím ovládacího panelu geometrie. Lze je přidat pouze k funkcím. Vyberte funkci a klikněte na Přidat kontrolu GD&T. Zobrazí se 38 seznam nástrojů GD&T, které lze k vybrané funkci přidat, spolu s jejich příslušnými symboly. Vyplňte kontrolní rámeček prvku na technickém výkresu Přiřazení počátků štítků Počátky musí být definovány před tím, než budou použity v okně pro ovládání prvků o K funkcím lze přiřadit označení počátku. o Přiřaďte pomocný štítek v seznamu vlastností o Vlastnosti. Vybrat editovat→ Vlastnosti objektů. o Cílová data lze přiřadit referenčním cílům, referenčním čárám nebo referenčním oblastem. o Při vytváření referenčního cíle přiřaďte označení pomocného cíle. o Přiřaďte označení pomocného cíle pomocí listu vlastností referenčního cíle. Zvolte Úpravy→ Vlastnosti objektu. Revize, report, a sdílení výsledků měření Control Reviewer nabízí stručný pohled na měřené prvky geometrie. Zobrazuje tabulku kontrolních prvků a nabízí operace k jejich filtrování, třídění a seskupování v okně. Vyhledání nástroje Report→ Control Reviewer 39 Přehled Control Reviewer může být použit pro: o Přezkoumání výsledků měření různých hodnot. o Setřídění sloupců pomocí záhlaví sloupce. o Filtrování sloupců na základě jejich hodnot o Nastavení 3D zobrazení pro zobrazení vybraného kontrolního prvku o Vytvářet kontrolní zobrazení z vybraných kontrolovaných prvků nebo všech kontrolovaných prvků. Zobrazení výsledků měření pomocí kontrolního zobrazení Kontrolní zobrazení lze použít ke kontrole výsledků měření přehledným a strukturovaným způsobem. Kontrolní zobrazení obsahuje seznam měřených prvků a odpovídající 3D zobrazení. Vyhledání nástroje Ze 3D zobrazení: Report→Vytvořit kontrolní zobrazení z 3D zobrazení Alternativně z Control Reviewer Kontrolní zobrazení→ Vytvořit Vytvoření kontrolního zobrazení ze 3D zobrazení nebo nebo nebo 40 Kontrolní zobrazení mohou být vytvořena z objektů zobrazených ve 3D zobrazení. o Vybrat Report→ Vytvořit Kontrolní pohled z 3D zobrazení o Volba měřených prvků přidaných ke kontrolnímu zobrazení záleží na viditelnosti popisků objektů. Snímek a tabulka reportu je automaticky generována. Vytváření kontrolních pohledů z Control Reviewer o Vytvořit kontrolní zobrazení z vybraných měřených prvků: Vytvoří kontrolní zobrazení z vybraných kontrolovaných prvků v panelu. o Vytvořit kontrolní zobrazení: Vytvoří kontrolní zobrazení ze všech kontrolovaných prvků, také zachovává filtrování listu. Vytvoření snímků a reportovacích tabulek Reportování pomocí kontrolních pohledů umožňuje generovat snímky a formátované tabulky sestav, které jsou synchronizovány a propojeny s kontrolními pohledy. Snímky 3D zobrazení a tabulky sestav vytvořené z objektů měření mohou také vhodně zakončit report z měření. Vyhledání nástroje Report>→ [vyberte volbu níže] Vytvořit kontrolní snímek a reportovací tabulku z kontrolního 3D zobrazení Kontrolní pohled vytvořen z 3D zobrazení automaticky generuje snímek a reportovací tabulku, které se přidávají do zformátovaného reportu. Vytvořit kontrolní snímek a tabulku ze všech kontrolních zobrazení. Jakmile jsou všechny kontrolních pohledy vytvořeny pomocí nástroje Control Reviewer, je možné vytvářet snímky a tabulky ze všech kontrolních pohledů. o Vybrat: Report→Vytvoření snímků a tabulek>→Ze všech kontrolních Zobrazení 41 Vytvoření snímků a tabulek pro specifický kontrolní pohled. o Vyberte požadované kontrolní zobrazení z kontrolního výběru. o Klepněte na tlačítko Vytvořit snímek a tabulku pro aktivní kontrolní pohled. Vytvoření snímku Reportovací snímky jsou snímky pořízené z 3D zobrazení k reportování modelu a výsledků měření v plném detailu. • Vybrat Vytvořit→Reportovací Snímky→Zachycení 3D zobrazení Vytvoření reportovací tabulky Reportovací tabulka je seznam požadovaných informací o jakémkoli objektu měření, jako jsou jmenovité a měřené hodnoty, tolerance, odchylky a stav Vyhovuje / nevyhovuje. Tabulky jsou velmi užitečným nástrojem prezentace výsledků měření. Vybrat Report→Vytvořit tabulky→ z objektů. Report o výsledcích měření pomocí formátovaných reportů Vytváření reportů je klíčem k analýze a komunikaci v oblasti kontrolního měření. Report se obvykle sestává z tabulek sestav a snímků součásti, doplněných pozorováním, komentáři a závěry, vše naformátované do tisknutelného dokumentu. Vyhledání nástroje Report→Vytvořit formátovaný report Vytváření formátovaných reportů Formátované reporty jsou automaticky vytvořeny pokud: o Jsou reportovací snímek a tabulka vytvořeny z kontrolního 3D zobrazení. o Jsou snímky a tabulky sestav vytvořeny ze všech kontrolních zobrazení. 42 o Jsou reportovací snímek a tabulka vytvářeny z konkrétního kontrolního zobrazení. o Jsou vytvořeny reportovací snímky 3D zobrazení. o Jsou vytvořeny reportovací tabulky z měřených objektů. Jakmile je sestava vytvořena a aktivní, lze do ní přidat další snímky a tabulky. Po dokončení sestavy ji lze exportovat do formátu PDF, a tudíž sdílet libovolným způsobem. 3.5 Kontrolní otázky 1. Jak probíhá nastavení tolerance? 2. Jakým způsobem se vytváří protokol o měření? 3. Jakým způsobem se vytváří snímky a tabulky? 4. Jak lze přidat kontrolní prvky GD & T? 5. Jakým způsobem lze vytvořit reportovací tabulka? 3.6 Doporučená studijní literatura Problematiku k dané kapitole naleznete na stránkách uvedených za publikací. ➢ ŠTRONER, M., 2013. 3D skenovací systémy. 1. Vydání. Praha: ČVUT. ISBN 9788001053713. ➢ DĚDIČ, M., 2019. 3D scanning and analysis of acquired data of historically and culturally significant objects referring to the work of Adalbert Stifter. MATEC Web of Conferences. ➢ MANUÁL firmy INNOVMETRIC. PolyWorks Inspector Training Workbook: Basic Probing and Scanning Applications for Portable Metrology. Québec QC Canada, 2014. ➢ MANUÁL firmy INNOVMETRIC. PolyWorks Inspector Training Workbook: Basic Probing and Scanning Applications for CNC CMM. Québec QC Canada, 2014. ➢ HRBKOVÁ Eliška. Problematika měření obecných tvarových ploch s využitím CMM. Praha 2016. Bakalářská práce (Bc.). ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE. Fakulta strojní Ústav technologie obrábění, projektování a metrologie. ➢ ČERMÁK Jan. Metody 3D skenování objektů. Brno 2015. Bakalářská práce (Bc.) VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ. Fakulta strojního inženýrství ústav automatizace a informatiky. ➢ ČSN EN ISO 1101. Geometrické specifikace produktu (GPS) ➢ SPACECLAIM. První kroky ve SpaceClaim: Průvodce pro seznámení se SpaceClaim. Tř. T. Bati 2112 Zlín, 2019. 43 4 Komplexní měření objektů podle zadaných požadavků 4.1 Klíčová slova měření, CMM, kroky, CNC, CAD model 4.2 Cíle kapitoly Cílem této kapitoly je pochopit měření zadaného dílu a požadavků. 4.3 Úvod do kapitoly Měření objektu dle zadaného dílu a jeho výkresové dokumentace. Měření je realizováno podle klíčových kroku, které jsou doplněny obrázky. 4.4 Výklad Měření a ovládání funkcí pomocí GD&T Předmětem pro toto cvičení je obrobený kryt. Specifické vlastnosti obrobené součásti je třeba řídit pomocí GD&T, jak je uvedeno na výkresu. Nejprve pomocí předběžného přiřazení povrchových bodů vyhledejte součást v pracovním objemu CMM. Poté vytvořte funkce pro provedení požadovaného zarovnání referenčního rámce a získejte měření GD&T specifikovaná na výkresu pomocí metody měření CNC snímání. Nakonec zkontrolujte výsledky měření. 44 Soubor dat Referenční objekt: CNC Machined Cover.igs Technický výkres 45 Klíčové kroky 1. Umístěte obrobený kryt na stůl CMM, jak je znázorněno napravo, a před snímáním se ujistěte, že je zajištěný na svém místě. Pro toto cvičení nemusí být orientace součásti čtvercová vzhledem k souřadnému systému CNC CMM, protože pro předběžnou úpravu bude použito zarovnání povrchových bodů. 2. Vytvořte nový projekt PolyWorks Inspektor a importuje CADmodel CNC obráběného krytu. 3. Vytvořte funkce potřebné k provedení zarovnání rámečku „Datum Reference Frame“ a získejte měření specifikovaná na technickém výkresu. Označení vztažných bodů lze přiřadit při vytváření funkce nebo v parametrech funkce. 46 Přiřazení referenčních bodů k příslušným prvkům je nutné k tomu, aby bylo možné na ovládaných prvcích vytvářet symetrické GD&T ovládací prvky. 4. Nastavte požadované rozměrové kontrolní prvky, stejně jako kontrolní prvky GD & T a tolerance pro nově vytvořené prvky. Při přiřazování kontrolních prvků GD & T jsou nabízeny pouze relevantní kontrolní prvky. 5. Z panelu nástrojů Zařízení se připojte k CNC CMM. 6. Vytvořte novou měřicí sekvenci otevřením Editoru sekvencí a stisknutím tlačítka StartRecording. 47 7. Aktivujte zaměření „Surface Points“ pro vyhledání části na stole CMM. 8. CNC sondujte pomocné prvky po kontrole parametrů bodu a jejich úpravě podle potřeby. 9. Proveďte požadované zarovnání referenčního rámce, které používá vztažné body A, B a C. 10. Vytvořte a CNC sondujte zbývající funkce válce potřebné k získání měření pro Nástroje GD&T uvedené na technickém výkresu. Upravte parametry získávání bodů a vkládejte do poloh a orientace nástroje změny podle potřeby. 48 11. Dokončete vlastní sled měření pomocí tlačítka Stop Recording v editoru sekvencí. 12. (Doplňkové) Pomocí Navigátoru funkcí vizualizujte, jak se počítají měření, jako je Pozice nebo Rovinnost. Navigátor funkcí je přístupný z nabídky Zobrazit> Navigátor objektů nebo kliknutím pravýmtlačítkem myši na vybrané funkce. 13. Zkontrolujte výsledky měření 14. Uložte svůj projekt pro použití v následných cvičeních. 4.5 Doporučená studijní literatura Problematiku k dané kapitole naleznete na stránkách uvedených za publikací. ➢ ŠTRONER, M., 2013. 3D skenovací systémy. 1. Vydání. Praha: ČVUT. ISBN 9788001053713. ➢ DĚDIČ, M., 2019. 3D scanning and analysis of acquired data of historically and culturally significant objects referring to the work of Adalbert Stifter. MATEC Web of Conferences. 49 ➢ MANUÁL firmy INNOVMETRIC. PolyWorks Inspector Training Workbook: Basic Probing and Scanning Applications for Portable Metrology. Québec QC Canada, 2014. ➢ MANUÁL firmy INNOVMETRIC. PolyWorks Inspector Training Workbook: Basic Probing and Scanning Applications for CNC CMM. Québec QC Canada, 2014. ➢ HRBKOVÁ Eliška. Problematika měření obecných tvarových ploch s využitím CMM. Praha 2016. Bakalářská práce (Bc.). ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE. Fakulta strojní Ústav technologie obrábění, projektování a metrologie. ➢ ČERMÁK Jan. Metody 3D skenování objektů. Brno 2015. Bakalářská práce (Bc.) VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ. Fakulta strojního inženýrství ústav automatizace a informatiky. ➢ ČSN EN ISO 1101. Geometrické specifikace produktu (GPS) ➢ SPACECLAIM. První kroky ve SpaceClaim: Průvodce pro seznámení se SpaceClaim. Tř. T. Bati 2112 Zlín, 2019. 50 5 Vytvoření kompletní sekvence měření bez zařízení 5.1 Klíčová slova díl, CAD model, CNC, CMM, 3D 5.2 Cíle kapitoly Cílem této kapitoly je pochopit měření zadaného dílu a požadavků. 5.3 Úvod do kapitoly Měření objektu dle zadaného dílu a jeho výkresové dokumentace. Měření je realizováno podle klíčových kroku, které jsou doplněny obrázky. 5.4 Výklad Předmětem pro toto cvičení je obrobený kryt. Je-li stroj nedostupný, musí být připraven plán měření, který je nutný k provádění automatizované kontroly dílu. V režimu offline simulace lze plně plně připravit plán měření pro součást bez připojení ke skutečnému stroji. Plán zahrnuje definici požadovaných měřicích objektů, kontrolních prvků a tolerancí, akvizičních parametrů, zarovnání, posloupnosti použité k provedení automatizovaného měření a vytvoření formátované zprávy obsahující výsledky kontroly. 51 Soubor dat Referenční objekt: CNC Machined Cover.igs Technický výkres 52 Klíčové kroky 1. Vytvořte nový projekt PolyWorks Inspector a importujte CAD model CNC obráběného krytu. 2. Vytvořte funkce potřebné k provedení zarovnání a získejte měření specifikovaná na technickém výkresu. Body 1 a 2 jsou vytvořeny z průsečíku os válců a roviny A. Přímka B je přímka, která spojuje body 1 a 2. 1. Pomocí poskytnutého textového souboru vytvořte srovnávací body povrchu potřebné k ověření odchylky na různých místech specifikovanýchna technickém výkresu. Nastavte příslušné tolerance pro rozměrové kontrolní prvky pomocí informací uvedených na výkresu. Pro kontrolní prvky a srovnávací body musí být nastaveny tolerance. 53 2. Aktivujte režim offline simulace a simulujte připojení ke skutečnému CNC CMM. Ve spodní části 3D scény se zobrazí vodoznak simulovaného Data. Chcete-li odstranit tento vodoznak, musí být z projektu odstraněna všechna simulovaná data. 6. Na panelu nástrojů Zařízení se připojte k CNC CMM. 7. Vytvořte novou měřicí sekvenci otevřením „Sequence Editor“ a stisknutím tlačítka „Start Recording“. 8. Proveďte CMM předzarovnání tak, že nejprve porovnáte osy zařízení s osami modelu CAD na základě toho, jak je součást orientována na tabulku CMM. Za druhé, sondujte jeden bod a vyhledejte součást v tabulce CMM. Nástroj osy výběru referenčního objektu lze použít k výběru vlastní osy referenčního objektu přímo na modelu CAD v 3 54 9. Vyberte funkce zarovnání ve stromovém zobrazení a CNC sondujtejejich měřené komponenty. Podle potřeby upravte parametry získávání bodů. Ikona stavu měření potvrdí úspěšnost měření funkce. 10.Proveďte požadované zarovnání podle funkcí, nejprve pomocí PLANE A, LINE B a bodu vytvořeného průsečíkem CYLINDER C a PLANE A. 11. Vyberte všechny zbývající funkce ve stromovém zobrazení a CNC sondujte jejich měřené komponenty. Ikona měřeného stavu potvrzuje, že funkce byla úspěšně změřena. Vložte „go to position“ a orientace nástroje se změní podle potřeby. 12. CNC sondujte všechny porovnávací body. Upravte parametry tak, aby byl proveden jeden pohyb před snímáním prvního porovnávacího bodu a snímáním pouze jednoho pohybu za posledním porovnávacím bodem. Vložení přejde do pozic a podle potřeby se změní orientace nástroje. 55 13. Dokončete vlastní sled měření pomocí tlačítka „Stop Recording“ v editoru sekvencí. 14. Resetujte stav provádění, který přesouvá sekvenční značku na začátek sekvence a proveďte kroky, k ověření, že všechny požadované kroky jsou v sekvenci. 15. Odpojte se od simulovaného CNC CMM a deaktivujte režim offline simulace. 16. Zkontrolujte výsledky měření. 56 17.Vytvořte požadované kontrolní prvky podle toho, jak jsou měření specifikována na technickém výkresu. Snímek a tabulka jsou automaticky přidány do formátované sestavy. Kontrolní pohledy mohou být editovány z rozhraní „Control Reviewer“, jakmile byly vytvořeny. 18. Smažte všechna simulovaná data v aktuální práci zvolením „Edit> Delete> All Measurements.“ 19. Pokud je k dispozici skutečný CNC CMM stroj, připojte se k němu a použijte vytvořený projekt., 20.Umístěte obrobený kryt na stůl CMM, jak je znázorněno napravo, a před snímáním se ujistěte, že je zajištěný na svém místě. Orientace součásti by měla být čtvercová vzhledem k souřadnému systému CNC CMM. 57 20. Proveďte kroky sekvence, které byly zaznamenány v režimu offline simulace. Při prvním spuštění sekvence buďte opatrní na měřící stroj, ujistěte se, že žádné kroky nebyly při nahrávání projektu v režimu offline simulace přehlíženy. Kdykoli je třeba kroky opravit nebo upravit v měřicí sekvenci, zobrazí se v sekvenci vedle konkrétního kroku chybové ikony, které vyžadují akci. Umístěním ukazatele myši na ikonu se zobrazípopis možných akcí, které problém vyřeší. 22. Podle potřeby aktualizujte vlastnosti sestavy, kusu a projektu. Exportujte sestavy z Editoru sestav ve formátu PDF. Snímek modelu CAD lze přidat do titulní stránky zprávy před exportem. 23. Uložte svůj projekt pro použití v následných cvičeních. 5.5 Doporučená studijní literatura Problematiku k dané kapitole naleznete na stránkách uvedených za publikací. ➢ ŠTRONER, M., 2013. 3D skenovací systémy. 1. Vydání. Praha: ČVUT. ISBN 9788001053713. ➢ DĚDIČ, M., 2019. 3D scanning and analysis of acquired data of historically and culturally significant objects referring to the work of Adalbert Stifter. MATEC Web of Conferences. ➢ MANUÁL firmy INNOVMETRIC. PolyWorks Inspector Training Workbook: Basic Probing and Scanning Applications for Portable Metrology. Québec QC Canada, 2014. ➢ MANUÁL firmy INNOVMETRIC. PolyWorks Inspector Training Workbook: Basic Probing and Scanning Applications for CNC CMM. Québec QC Canada, 2014. 58 ➢ HRBKOVÁ Eliška. Problematika měření obecných tvarových ploch s využitím CMM. Praha 2016. Bakalářská práce (Bc.). ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE. Fakulta strojní Ústav technologie obrábění, projektování a metrologie. ➢ ČERMÁK Jan. Metody 3D skenování objektů. Brno 2015. Bakalářská práce (Bc.) VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ. Fakulta strojního inženýrství ústav automatizace a informatiky. ➢ ČSN EN ISO 1101. Geometrické specifikace produktu (GPS) ➢ SPACECLAIM. První kroky ve SpaceClaim: Průvodce pro seznámení se SpaceClaim. Tř. T. Bati 2112 Zlín, 2019. 59 6 Prezentace týmových projektů k 3D měřícímu přístroji THOME Präzision RAPID – Plus CNC, konzultace, rekapitulace 6.1 Klíčová slova Prezentace, 3D, CNC, CAD, přístroj 6.2 Cíle kapitoly Cílem tohoto výukového bloku je umožnit studentům prezentovat výsledky zadaných týmových projektů realizovaných v předcházejících výukových blocích na 3D měřicím přístroji THOME Präzision RAPID-Plus CNC. Dalším cílem je na základě prezentace výsledků vyhodnotit jejich kvalitu, konzultovat získané poznatky z měření a vyhodnocování, jakož i z vlastní prezentace. Součástí bloku je rovněž finální diskuse se studenty k práci na 3D měřicím přístroji a rekapitulace klíčových parametrů práce. 6.3 Úvod do kapitoly Po tomto výukovém bloku by studenti měli porozumět principům: • základů 3D měření pomocí souřadnicových měřicích přístrojů, • manipulace a ovládání moderních 3D měřicích dotykových nástrojů, • základů práce s importem a exportem virtuálních objektů a CAD dat, • základů práce s profesionálním softwarem pro rozměrovou analýzu a digitalizaci objektů. Po tomto výukovém bloku by studenti měli umět: • na základě konkrétního zadání posoudit vhodnost aplikovatelnosti souřadnicového měřicího přístroje pro danou měřicí úlohu, • připravit měřený objekt, souřadnicový 3D měřicí přístroj pro práci, • ovládat souřadnicový 3D měřicí přístroj při vlastním měření, • v základním rozsahu využívat profesionální řídicí a vyhodnocovací software, • komparovat naskenovaný model s podkladovým modelem a vyhodnotit odchylky. 60 7 Základní seznámení s mobilním měřícím systémem ROMER Absolute Arm 7.1 Klíčová slova skenery, CAD model, prvky, 3D, skenovací rameno 7.2 Cíle kapitoly Cílem této kapitoly je seznámení s mobilním měřícím systémem ROMER Absolute Arm. Dále 3D skenery charakterizovat a uvést základní rozdělení. Postup základních úkonu s 3D skenerem. 7.3 Úvod do kapitoly 3D skenery jsou zařízení pro zachycení tvarů a textur fyzických objektů a následného převedení do digitální podoby pro další zpracování v počítači. Ve většině případů je princip metody založený na snímání jednotlivých bodů na povrchu objektu a vytvoření velkého počtu těchto bodů, tj. mračna bodů. Poté využitím těchto bodů zrekonstruuje (extrapoluje z jednotlivých bodů) prostorový počítačový model použitím vhodné polygonové sítě. K získání těchto bodů se využívá mnoho různých technologií kamery, rentgeny, magnetické mikrotomografy, lasery, dotykové snímače. Od použitých technologií se pak i nazývají jednotlivé metody skenování tzn. například rentgenové, ultrazvukové, laserové, optické nebo mechanické 3D skenery. Nejčastěji se používají nedestruktivní metody, které snímanou součást nezničí. Každá metoda má ovšem svoje omezení, výhody a nevýhody, včetně celé škály cen. Rozdělení 3D skenerů 3D skenery je možné rozdělit mnoha způsoby. Vybrané rozdělení bere jako hlavní kritérium dotykové a bezdotykové metody skenování. Nejpoužívanější skenery jsou ve větvi reflexivních. Laserové metody mohou spadat i do metod aktivních optických využívající triangulaci nebo metodu měření doby letu. Na Obr.1 jsou laserové metody vyčleněny zvlášť. 61 Měřící rameno ROMER Absolute Arm 62 Laserové skenery pracují na principu záření laseru. Skenovací hlavu, ve které je umístěn laser, posuneme nad měřenou součást. Ze skenovací hlavy září laserový paprsek na měřený prvek. Odražené světlo zachycuje objektiv a velice citlivá kamera. Díky tomu nám umožňuje vyhodnotit polohu nasnímaných bodů od skeneru. Využívá se princip triangulace bodů. Skener může mít jednu nebo tři skenovací roviny. 3D laserové skenování patří do nedotykových měřicích metod. U laserového skenování nedochází ke kontaktu mezi měřenou součástí a skenovací hlavou. Laserové skenery jsou vhodné pro skenování velmi rozměrných součástí, jelikož snímají několik tisíc bodů za sekundu. Díky tomu vytváří dokonalý tvar součásti. To je oproti dotykovému měření obrovský rozdíl. Dovolují nám měřit měkké součásti jakéhokoliv materiálu. Na druhou stranu toto skenování nevypovídá takovou přesnost jako dotykové měření. Další nevýhodou je zdlouhavé zpracování mračna bodů a nemožnost nasnímání lesklých ploch. Také existuje problém se snímáním hran. Často se laserové skenování využívá u reverzního inženýrství. 7.4 Výklad Importování CAD modelu CAD modely výrazně zjednodušují definování jmenovité geometrie a rozměrů, což je nezbytný krok v procesu kontroly dílů. Vyhledání nástroje Soubor→ Import→CAD modely Přehled Soubor CAD může být v neutrálním formátu (IGES nebo STEP souboru) nebo nativním formátu (jako CATIA, NX, Pro / E, SolidWorks, nebo Inventor). Možnosti Některé CAD platformy mají možnost přidat do modelu geometrické kótovací a toleranční prvky, které mohou být začleněny do souboru. V závislosti na formátu souboru CAD mohou možnosti importu zahrnovat extrahování prvků a jejich ovládacích panelů pro import modelu s kontrolními informacemi GD&T (Geometric dimensioning and tolerancing). V PolyWorks | Inspector: Nástroje→ Možnosti→ Otevřít Objekty→ Reference / Data→ CAD modely→ 63 → [vybrat formát souboru]. o Vyberte možnost Importovat prvky a vlastnosti. Měření rozměrů součástí pomocí prvků Prvky definují geometrické vlastnosti součásti, jako jsou díry a rovinné povrchy, a obvykle se používají pro účely srovnání součásti a pro účely kontroly rozměrů. Vyhledání nástroje Měřit→ Prvky→ Vytvořit Primitivní prvek Prvek obvykle obsahuje jmenovitou a/nebo měřenou složku, také označovanou jako primitivní prvek. o Nominální primitivní prvek představuje teoretické nebo ideální měření, takové, které se nachází v CAD modelu. o Naměřený primitivní prvek je vytvořen z datových bodů naměřených na měřené součásti. Typy Množství typů: Umožňuje extrakci primitivních prvků automaticky nebo výběrově z CAD referenčních objektů, nezávisle na jejich typech (kruhy, válce, roviny atd.). Individuální typ: Umožňuje z rozevírací nabídky zvolit, jaký typ prvku vytvořit. 64 Způsob vytváření o Výběr na CAD modelu Prvky mohou být vytvořeny výběrem geometrií na modelu v CAD. Přesuňte kurzor myši na povrch CAD modelu a vyberte ten požadovaný, když je zvýrazněn. Stiskněte MEZERNÍK k přerušení režimu a otočení / posunu modelu. Stisknutím MEZERNÍKU obnovíte režim výběru. o Numericky Prvky lze vytvořit numericky pomocí matematických definic. Tato metoda vytváření nabízí parametry specifické pro typ vytvářeného primitivního prvku. o Z objektů a z průniku. Při vytváření prvků pomocí konstrukčních metod, například z objektů nebo z průniku, se nabízí výběrové pole pro výběr metody. Pokud jsou objekty požadované pro konstrukci předem vybrány ve stromovém zobrazení, automaticky se určí odpovídající dílčí metoda konstrukce podle typu vybraných objektů. Když je prvek vytvořen s využitím stávajících objektů v rámci projektu, nově vytvořené prvky jsou závislé na původních (nadřazených) objektech použitých pro jejich tvorbu. To znamená, že všechny změny provedené v nadřazených objektech povedou k rekalkulaci závislých podřízených objektů. 65 Měření povrchových odchylek v konkrétních lokalitách Srovnávací bod povrchu je měřicí objekt vytvořený ve specifických souřadnicích na povrchu referenčního objektu a měří odchylky od datového objektu v konkrétním místě. Vyhledání nástroje Měřit→Srovnávací Body→ Vytvořit→ Body povrchu Způsob vytváření Srovnávací povrchové body jsou obvykle vytvořeny na povrchu referenčního objektu takto: o Kotva: Body jsou ukotveny přímo na povrchu referenčního objektu ve 3D zobrazení. o Numericky: Souřadnice bodu jsou uvedeny v dialogovém okně vytvoření. o Z textového souboru: Txt soubor je načten z dialogu vytváření výběrem tlačítka Procházet. Klíčová informace Každý srovnávací bod má měřicí pásmo, který je ve výchozím nastavení válcovitý, v něm se shromažďují naměřená data. Měřicí zóna má poloměr, což je poloměr válce, a maximální vzdálenost, což je výška válce. Viz obr. PoloměrRadiu s Maximální vzdálenost 66 Analýza součásti podél roviny příčného řezu Měření pomocí průřezů je měřící způsob používaný pro 2 D kontrolu povrchů. Umožňuje vypočítat odchylky podél profilů získaných z rovin řezu. Vyhledání nástroje Měření→Průřezy→Vytvořit→Standardní průřezy Standardní průřezy Standardní průřez je vytvořen protínáním srovnaných referenčních a datových objektů s řezovou rovinou ohraničenou měřicí oblastí. Způsob vytváření Použijte jednu z metod vytváření průřezů: o Podél standardní osy: Umožňuje vytvořit průřez kolmý ke standardní ose systému, jako je osa X. Pro dosažení očekávaných výsledků se doporučuje mít správně orientovaný souřadnicový systém. o Podélná křivka: Umožňuje vytvořit průřez kolmý na křivku. Zahrnuje to určení typu křivky, která se má použít, a pak určení umístění průřezu podél křivky. o Radiální: Umožňuje vytvořit průřez, který vystupuje z axiálního primitivního prvku, jako je válec nebo kužel. Oblast měření Měřicí oblast definuje 3D limity procesu řezu a vymezuje rovinu řezu. Jak je vidět níže, je to modrý obdélník s červenými rohy. Rozměry měřené zóny jsou definovány během vytváření průřezu a lze je upravovat přetažením stran obdélníku. 67 Zobrazení Průřezového navigátoru Navigátory objektů jsou specializované nástroje, které umožňují prohlížení objektů jeden po druhém. Je užitečné zkontrolovat vytvoření a výsledky průřezů pomocí Navigátoru průřezů, aby bylo možné každý průřez vizualizovat samostatně. Vybrat: Zobrazit→Průvodce objekty →Průřezy Volby zobrazení K dispozici je řada možností zobrazení pro vizualizaci průřezů se zachycenou nominální geometrií a geometrií součásti. o Vybrat Možnosti zobrazení objektu. o V části Průřezy je k dispozici několik možností zobrazení. Jsou k dispozici, pouze pokud je vybrána barevná mapa. 68 Měření rozměrů pomocí posuvného měřítka Posuvné měřítko je měřicí zařízení široce používané ve výrobním průmyslu k měření vzdálenosti mezi dvěma protilehlými stranami předmětu nastavením jeho špiček tak, aby odpovídal měřeným součástem. V nástroji PolyWorks | Inspector je softwarová simulace fyzického posuvného měřítka. Vyhledání nástroje Měřit→ Měřidla→ Vytvořit→ Standardní posuvná měřidla Přehled Standardní posuvné měřítko změří vzdálenosti na 3D povrchu měřeného objektu. Typy osy Existují dva typy os pro posuvné měřítko: o Jednoosý: Umožňuje měřit posuvným měřítkem za použití jediné osy pro oba koncové body. o Offset os: Umožňuje měřit posuvným měřítkem jednu osu pro každý koncový bod. Způsob vytváření Standardní posuvná měřítka mohou být vytvořena za použití jedné z následujících metod: o Kotva: Tato metoda umožňuje interaktivní ukotvení koncových bodů posuvného měřítka. o Numericky: Tato metoda umožňuje zadávat číselné hodnoty pro souřadnice koncových bodů posuvného měřítka. 69 Nastavení klíčových parametrů během vytváření posuvného měřítka o Orientace osy Osa posuvného měřítka může být kolmá k povrchu, může následovat osu systému, vlastní vektor nebo být definována koncovými body. o Velikost špičky a štítu Více v dialogovém okně vytvoření: o Nastavení velikosti špiček: Poloměr 1. špičky a poloměr 2. špičky. Velikost hrotů nastavuje velikost štítu. Štít na každé špičce posuvného měřítka může být použit k detekci při prvním kontaktu střetu s datovým bodem nebo povrchem. o Typ extrakce Na polygonálním modelu: o U typu extrakce Min / Max: Čím větší je štít, tím větší je detekční zóna. o Pro standardní typ extrakce: Štít je ignorován a průsečík s povrchem je bod použitý pro měření. Štít 70 Vytvoření souřadnicového systému Souřadnicový systém popisuje nulový bod a orientaci měříciho projektu. Vyhledání nástroje Nástroje→Souřadnicové systémy→Vytvořit Kartézský Přehled Kartézské souřadnicové systémy mohou být vytvořeny následujícím způsobem: o Z primitivních prvků: Vybrané primitivní prvky definují souřadnicový systém. o Volitelné: kliknutím na barevnou šipku na ose se ostatní osy kolem ní otočí o 90 stupňů, čímž se změní jejich směr. 7.5 Kontrolní otázky 1. Jaký je princip skenováním laserovým 3D skenerem? 2. Jak probíhá měření rozměrů pomocí posuvného měřidla? 3. Jakým způsobem probíhá vytváření prvků? 4. Jak se dělí snímací skenery? 5. Z čeho se skládá konstrukce skenovacího ramene? 71 8 Skenování laserovým skenerem, základní práce s programem, GD&T a hodnocení naměřených hodnot 8.1 Klíčová slova skenování, hodnocení, 3D, nástroje, body 8.2 Cíle kapitoly Cílem této kapitoly je ukázat postup skenování laserovým skenerem a základní práce s programem. Dále naučit se vyhodnotit naměřené hodnoty. 8.3 Úvod do kapitoly Skenování polygonálního modelu pomocí metrik kvality PolyWorks | Inspector nabízí možnost získávat data pomocí skenovacích plug-in modulů. Při skenování je možné zachytit povrch části nebo hranice vnějšího oříznutí a hranice vnitřních děr tenkých částí. Tato data jsou získávána ve formě polygonálního modelu nebo mračna bodů. 8.4 Výklad Vyhledání nástroje Nástroje→ Plug-in moduly→ [název zařízení] 72 Snímání plochy Povrchové skenování shromažďuje datové body napříč celým materiálem v rozsahu digitizéru. Pokud používáte technologii síťování v reálném čase, jsou tyto datové body převedeny na polygonální model. o Vybrat Nástroje→ Plug-in moduly→ [název zařízení] Alternativně, když je zařízení vybráno, klikněte na tlačítko Scan na panelu zařízení. o Vyberte typ skenování pro skenování povrchu. o Vyberte síťování v reálném čase. o Zvolte polygonální model jako konečný datový typ. o Metriky kvality Při použití síťování v reálném čase je kvalita skenování monitorována a nekvalitní oblasti jsou detekovány pomocí čtyř měření kvality: o Velký úhel skeneru k povrchu Tato metrika kvality se řídí úhlem mezi digitalizačním vektorem (směr, kterým je laserové světlo promítáno) a kolmým vektorem skenovaného povrchu. Nejkvalitnější data se získají, když je laser ke skenovanému povrchu kolmý. o Nízká hustota skenování pro zakřivení sítě Tato metrika kvality identifikuje problematické oblasti, kde lokální rozlišení datových bodů není dostatečné k řádnému získání plynulého přechodu zakřivení. V oblastech s nízkým zakřivením je přijatelná nízká hustota skenovaných datových bodů, zatímco v oblastech s vysokým zakřivením je vyžadována vyšší hustota. o Vysoká hladina šumu Tato metrika kvality detekuje vysokou hladinu šumu na skenovaných datech, která je často výsledkem odrazu světla (lesklý materiál), tmavých materiálů (méně odraženého světla) nebo strukturovaných povrchů (výstup z obrábění). o Detekce nesrovnalostí při snímání Tato metrika kvality analyzuje každé skenování, tak jak je zachyceno. Za určitých okolností, jako jsou nesprávné kalibrace ramen, posunutí součástí nebo změny teploty, může dojít k 73 nesprávnému srovnání příchozích skenovaných vstupů, které jsou nepřijatelné na základě stanovené maximální průměrné odchylky. Rovina ořezu Při skenování součásti se často skenuje i část podložky, na které tato součást leží. V těchto situacích je rovina ořezu užitečná pro automatické mazání bodů, které vznikly skenováním podložky. Datové body jsou zobrazeny během průchodu skeneru, ale jsou trvale smazány poté, co skener projde viz obr. Při skenování Výsledný stav o V dialogovém okně skenování zapněte Rovinu ořezu. o Stiskněte tlačítko Definovat roviny ořezu pro definování ořezové roviny. o Vyberte metodu: Sonda nebo Z roviny. Profily skenování Profily skenování jsou nabízeny v dialogovém okně plug-in. Po výběru profilu se hodnota parametrů skenování odpovídajícím způsobem změní, což zjednodušuje nastavení nové relace laserového skenování. K dispozici jsou čtyři předdefinované profily, které jsou přizpůsobeny velikosti nejmenších detailů, které budou zachyceny: o Hrubé rozlišení: Pro detaily větší než 2,0 mm. o Standardní rozlišení: Pro detaily větší než 1,0 mm. o Jemné rozlišení: Pro detaily větší než 0,5 mm. o Extra jemné rozlišení: Pro detaily menší než 0,5 mm. o Velký odstup: Pro skenery s odstupem větším než 500 mm. 74 Import skenu V typickém procesu kontroly, Datové objekty představují objekty, které budou kontrolovány. Mohou být ve formě polygonálních modelů nebo mračen bodů. Vyhledání nástroje Soubor→Importovat→ [vybrat typ objektu dat] Import polygonálního modelu Polygonální model je síť složená z trojúhelníků a vrcholů získaných z datových bodů naskenovaných na skutečné části. Soubor polygonálního modelu může být ve formátu PolyWorks (například POL nebo PQK) nebo v neutrálním formátu (jako je STL nebo OBJ). Soubor→ Importovat→ Polygonální modely Import mračna bodů Datový soubor může být ve formátu PolyWorks (PSL nebo PIF soubory), v nativním formátu nebo neutrálním formátu (například IGES nebo v textovém souboru). Soubor→Importovat→Mračna bodů 75 Měření odchylky pomocí barevných datových map Odchylky datových objektů z referenčních objektů mohou být měřeny. Výsledky jsou zobrazeny ve 3D pomocí barevné datové mapy. Vyhledání nástroje Měřit→ Odchylky datových objektů→ od povrchu referenčního objektu Vytvoření o Referenční objekty: Vyberte odpovídající referenční objekty. o Datové objekty: Vyberte příslušné datové objekty. o Maximální vzdálenost: Při nalezení odchylek datového objektu od referenčního objektu se považuje maximální vzdálenost hledání. Zajistěte, aby byla maximální vzdálenost větší než očekávané odchylky, aby byly započítány všechny odchylky. Maximální vzdálenost (horní) 76 Úprava barevné škály Limity rozsahu Nastavení limitů zobrazené barevnou stupnicí. Toto nastavení je vhodné pro zlepšení čitelnosti zobrazovaných odchylek. o V části Limity rozsahu zvolte Vlastní. o Zadejte maximální a minimální hodnoty. Skrýt a zobrazit barevnou mapu Chcete-li skrýt zobrazení aktivní barevné datové mapy, klikněte na: Skrýt barevnou mapu. Extrakce požadovaných údajů z nasnímaných dat Metoda extrakce naměřených dat extrahuje měřené komponenty vybraných měřených objektů z dostupných datových objektů s použitím nominálních prvků objektu jako výchozího bodu. Vyhledání nástroje Měřit→ Extrahovat měřené Přehled Předpokládá se, že datové objekty byly srovnány do příslušných referenčních objektů. Způsob extrakce naměřených dat je k dispozici z mnoha měřených objektů: prvků, průřezů, srovnávacích bodů, měřidel a referenčních cílů. 77 Operace extrakce používá parametry na kartě Měření v listu vlastností každého vybraného objektu k automatickému výběru prvků datového objektu. Poté je měřená komponenta vytvořena na základě vybraných prvků a typu Fit: Best-fit, Min nebo Max. Výběr prvků pro měření objektu. o Best-fit Je-li vybrán typ Best-fit použije se standardní algoritmus nejlepšího přizpůsobení pro vygenerování objektu, který je průměrným přizpůsobením uvnitř se nacházejících datových prvků. Tento výchozí typ přizpůsobení je nejvýhodnější pro mnoho typů prvků, například pro roviny je tato volba optimální. V oblastech, kde se očekává, že je datový objekt obecně definován hladkým povrchem, je jakýkoli šum digitizéru rovnoměrně distribuován nad a pod povrchem. o Min fit Pokud je vybrán typ Min fit, objekt je přizpůsoben tak, aby se komponenta nedotýkala žádného bodu. V případě kruhové díry by se kruhový prvek umístil k nejvnitřnějším datovým bodům, zatímco u rovinné plochy by se rovina přizpůsobila k dolním datovým bodům. o Max fit Pokud je vybrán typ Max fit, použitý algoritmus přizpůsobení vytvoří nejmenší možnou komponentu, která uzavře všechny uvažované datové body. U válcové díry by se válec umístil k nejvzdálenějším datovým bodům, zatímco u rovinné plochy by se rovina přizpůsobila nejvyšším bodům. 78 Použití navigace při skenování Použití navigace při skenování prvků vede uživatele k tomu, aby na základě naskenovaných prvků získal dostatek dat k provedení extrakce těchto prvků po provedení měření. Vyhledání nástroje Z panelu nástrojů pro skenování: Navigace při skenování prvků Přehled Chcete-li využít navigaci, musí být snímací zařízení před-srovnáno s CAD modelem a musí být vytvořeny nominální rysy. Pokyny jsou k dispozici pro všechny prvky, jejichž metoda měření je nastavena na: o Nedefinováno: Vychází se z výchozích extrakčních parametrů. o Extrakt: Vychází se z jednotlivých parametrů každého prvku. Vizuální znaky navigační funkce Oranžové kolíky označují umístění prvků. Oranžové zvýraznění označuje místo, kde jsou požadovány dodatečné údaje. Velikost a umístění zvýraznění jsou založeny na extrakčních parametrech stanovených pro každou funkci. Šedý kolík pod šipkou označuje umístění prvku. Tyto prvky jsou však viditelné pouze ze zakryté strany. 79 Bílé zvýraznění označuje místo, kde jsou požadovány dodatečné údaje ve formě navazujícího Datového objektu. Revize, report, a sdílení výsledků měření Revize výsledků měření Control Reviewer nabízí stručný pohled na měřené prvky geometrie. Zobrazuje tabulku kontrolních prvků a nabízí operace k jejich filtrování, třídění a seskupování v okně. Vyhledání nástroje Report→ Control Reviewer 80 Přehled Control Reviewer může být použit pro: o Přezkoumání výsledků měření různých hodnot o Setřídění sloupců pomocí záhlaví sloupce o Filtrování sloupců na základě jejich hodnot o Nastavení 3D zobrazení pro zobrazení vybraného kontrolního prvku nebo o Vytváření kontrolního zobrazení z vybraných kontrolovaných prvků nebo všech kontrolovaných prvků. Revize výsledků měření pomocí kontrolního zobrazení Kontrolní zobrazení lze použít k přezkoumání výsledků měření účinným a strukturovaným způsobem. Kontrolní zobrazení obsahuje seznam měřených prvků a přidružené 3D zobrazení. Vyhledání nástroje Ze 3D zobrazení: Report→Vytvořit kontrolní zobrazení z 3D zobrazení Alternativní z Control Reviewer Kontrolní zobrazení→ Vytvořit nebo 81 Vytvoření kontrolního zobrazení ze 3D zobrazení Kontrolní zobrazení mohou být vytvořena z objektů zobrazených ve 3D zobrazení. o Vybrat → Vytvořit Kontrolní pohled z 3D zobrazení o Volba měřených prvků přidaných ke kontrolnímu zobrazení záleží na viditelnosti popisků objektů. o Snímek a tabulka protokolu je automaticky generována. Vytváření kontrolních pohledů z Control Reviewer o Vytvořit kontrolní zobrazení z vybraných měřených prvků: Vytvoří kontrolní zobrazení z vybraných kontrolovaných prvků v panelu. o Vytvořit kontrolní zobrazení: Vytvoří kontrolní zobrazení ze všech kontrolovaných prvků, také zachovává filtrování listu. Vytvoření snímků a tabulek Reportování pomocí kontrolních pohledů umožňuje generovat snímky a tabulky sestav, které jsou synchronizovány a propojeny s kontrolními pohledy. Snímky 3D zobrazení a tabulky sestav vytvořené z objektů měření mohou také zakončit protokol z měření. Vyhledání nástroje Report→ [vyberte volbu] Vytvořit kontrolní snímek a tabulku protokolu z kontrolního 3D zobrazení Kontrolní pohled vytvořen z 3D zobrazení automaticky generuje snímek a reportovací tabulku, které se přidávají do zformátovaného reportu. 82 Vytvořit kontrolní snímek a tabulku ze všech kontrolních zobrazení Jakmile jsou všechny kontrolních pohledy vytvořeny pomocí nástroje Control Reviewer, je možné vytvářet snímky a tabulky ze všech kontrolních pohledů. o Vybrat: Report→Vytvoření snímků a tabulek→Ze všech kontrolních zobrazení o Z Control Reviewer, je možné vytvořit snímky a tabulky pro specifický kontrolní pohled. o Vyberte požadované kontrolní zobrazení z kontrolního výběru. o Klepněte na tlačítko Vytvořit snímek a tabulku pro aktivní kontrolní pohled. Vytvoření snímku Reportovací snímky jsou snímky pořízené z 3D zobrazení k reportování modelu a výsledků měření v plném detailu. o Vybrat Vytvořit→Reportovací snímky→Zachycení 3D zobrazení Vytvoření reportovací tabulky Reportovací tabulka je seznam požadovaných informací o jakémkoli objektu měření, jako jsou jmenovité a měřené hodnoty, tolerance, odchylky a stav úspěšnosti / selhání. Tabulky jsou velmi užitečným nástrojem prezentace výsledků měření. o Vybrat Report→Vytvořit tabulky→ z objektů Report o výsledcích měření pomocí formátovaných reportů Vytváření reportů je klíčem k analýze a komunikaci v oblasti kontrolního měření. Report se obvykle sestává z tabulek sestav a snímků součásti, doplněných pozorováním, komentáři a závěry, vše naformátované do tisknutelného dokumentu. 83 Vyhledání nástroje Report→Vytvořit formátovaný report Vytváření formátovaných reportů Formátované reporty jsou automaticky vytvořeny pokud: o Jsou reportovací snímek a tabulka vytvořeny z kontrolního 3D zobrazení. o Jsou snímky a tabulky sestav vytvořeny ze všech kontrolních pohledů. o Jsou reportovací snímek a tabulka vytvářeny z konkrétního kontrolního zobrazení. o Jsou vytvořeny reportovací snímky 3D zobrazení. o Jsou vytvořeny reportovací tabulky z měřených objektů. Jakmile je sestava vytvořena a aktivní, lze do ní přidat další snímky a tabulky. Po dokončení sestavy ji lze exportovat do formátu PDF a tudíž sdílet libovolným způsobem. Vlastní projekt Vlastnosti projektu lze zadat ke kategorizaci projektu, jako je číslo dílu, číslo výrobní zakázky a další. Vybrat: Soubor→Vlastnosti projektu Dostupné vlastnosti: oOrganizace oNázev dílu oJméno zákazníka oČíslo výkresu dílu oČíslo výrobní zakázky oVlastní vlastnosti oČíslo dílu Nastavitelné vlastnosti mohou být definovány ve vlastnostech projektu. Určení kusových vlastností Každý kus má některé unikátní vlastnosti, například datum a čas, ve kterém je kus měřen atd. o Vybrat Soubor→Vlastnosti projektu Dostupné vlastnosti: o Počet kusů o Číslo objednávky o Stav schválení 84 o Jméno pracovníka o Datum o E-mailová adresa o Čas o Přístroj o Sériové číslo o Další vlastnosti Poznámky: Nastavitelné vlastnosti mohou být definovány pro jednotlivé kusy Určení vlastnosti sestavy Formátované reporty mohou mít také jedinečné vlastnosti, jako je například název a autor. Uvnitř editoru přehledů: o Vybrat Soubor→Vlastnosti Dostupné vlastnosti: o Název o Autor Poznámky: Nastavitelné vlastnosti mohou být definovány pro vlastnosti sestavy. 8.5 Kontrolní otázky 1. Jak se provádí extrakce prvků z mračna bodů? 2. Jak se provádí nastavení barevné mapy? 3. Jak nastavím detail skenování pro „Jemné skenování“? 4. Jak se provádím extrakce dat z mračna bodů? 5. Jak lze Vytvořit snímky a vložit je do protokolu? 85 9 Aplikace pokročilých postupů při práci s mobilním skenerem ROMER 9.1 Klíčová slova postup, pozice, data, rameno, osa, rovina 9.2 Cíle kapitoly Cílem této kapitoly je seznámit srovnání a vyrovnání měřeného dílu. Dále se kapitola zabývá přemístěním ramene. 9.3 Úvod do kapitoly Získávání dat z více poloh zařízení Získání datových bodů na velkých objektech vyžaduje překonání mnoha překážek. Některé objekty jsou větší než měřicí objem zařízení. Někdy musí být data získána na povrchu součásti, která je skryta před měřicím zařízením. Tyto situace vyžadují, aby se zařízení pro získání dat pohybovalo kolem součásti. V PolyWorks | Inspector se pozice zařízení zabývají touto konkrétní potřebou. 9.4 Výklad Vyhledání nástroje Nástroje→ Polohy zařízení→ Pohyb zařízení Srovnání pozice zařízení pomocí cíle Sondované cíle se používají pro srovnání různých pozic zařízení. Cíle mohou být definovány z fyzických cílů strategicky umístěných na součásti a / nebo kolem součásti, nebo to mohou být prvky (body, kruhy, koule) na součásti. Pamatujte, že lze použít kombinaci fyzických cílů a funkcí na součásti. 86 o Pozice 1 o Vybrat Nástroje → Pozice zařízení →Definovat měřené cíle polohy zařízení o Nastavte způsob: Sonda o Snímejte potřebné cíle. o Získejte data o části. o Pozice 2 o Přesuňte zařízení nebo měřenou součást. o Vyberte Přesunout zařízení o Nastavte způsob srovnání na Cíle. o Snímejte požadované plochy. o Získejte data o části. o Pozice n o Opakujte výše uvedené kroky podle potřeby. Propojení pozic zařízení pomocí informací o povrchu Díl je digitalizován a skenované povrchy jsou použity pro srovnání, což zahrnuje srovnání mezi objekty (nasnímaným a výchozím). Tato technika vyžaduje následující kroky: o Získat data na různých pozicích zařízení. o Srovnejte rozdílné datové objekty pomocí srovnání dat Best-fit k datovému objektu. o Jakmile jsou datové objekty těsně srovnány, globálně optimalizujte srovnání. o Sjednoťte polygonální modely do jednoho datového objektu. Získávání dat o Pozice 1 o Získávání údajů ze součásti. 87 o Pozice 2 o Přesuňte zařízení nebo část. o Vybrat Přesunout zařízení o Nastavte způsob srovnání na Vlastní (Custom). o Získejte údaje ze součásti. o Pozice n o Opakujte výše uvedené kroky podle potřeby. Srovnání různých datových objektů k sobě Na základě informací o povrchu použijte srovnání objektů Data-Data Best-Fit k srovnání datových objektů k sobě. Vyžadují se překrývající se údaje. Srovnat→ Best-Fit Datové Objekty→ Data do datových objektů o Klepněte na srovnání datových objektů Globální optimalizace srovnání Pokud jsou přítomny tři nebo více datových objektů z různých pozic zařízení, lze srovnání všech datových objektů optimalizovat pomocí metody globálně optimalizovaného srovnání, aby se zajistily nejlepší výsledky, pokud jde o srovnání mezi naskenovanými datovými objekty. Obvykle by tato metoda měla být použita v poslední poloze zařízení. Srovnat→Best-Fit Datové Objekty → data do datových objektů o Klepněte na Globálně optimalizovat srovnání. Sjednocení polygonálních modelů Před prohlídkou součásti se doporučuje sjednotit polygonální modely do pouze jednoho datového objektu. Nástroje→Datové objekty → Vytvořit polygonální model 88 Srovnání měřené součásti k referenčnímu objektu Srovnání pomocí povrchů objektu Srovnání je operace, která přenese datový objekt do souřadnicového systému referenčního objektu. Dostupná naskenovaná data vybraných datových objektů na povrch referenčních objektů (model CAD). Vyhledání nástroje Srovnání→ Best-Fit Datové objekty→ Data do referenčních objektů Přehled Toto srovnání se provádí ve dvou krocích. Za prvé, předběžné srovnání se provádí pro přiblížení naskenovaných dat k referenčnímu objektu. Poté se provede samotné srovnání, což je optimalizační krok pro minimalizaci odchylek datových bodů ve vztahu k povrchu referenčního objektu. Předběžné srovnání Pro správnou funkci automatického předběžného srovnání musí datový objekt pokrýt většinu referenčního objektu a referenční objekt nesmí mít symetrický tvar. Dostupné metody jsou: o Automatické: Toto je standardní metoda. o Bodové páry: V případě, že automatické předběžné srovnání nepřinese výsledek, je možné předběžné srovnání provést ručně, pomocí jedné z metod Bodových párů. Srovnání bodových párů 89 Po vstupu do režimu se referenční objekt a datový objekt zobrazí v samostatných oknech. o Klepněte na tlačítko N Bodových párů. o Přesunutím referenčního objektu (vlevo) a objektu Data (vpravo) budou mít objekty podobnou orientaci. To usnadňuje výběr párů bodů v podobných oblastech o Ukotvěte odpovídající body na obou objektech pomocí stejného pořadí. Jsou požadovány minimálně tři páry bodů. Body jsou zobrazeny pomocí stejné barvy a stejného čísla v dolním indexu. o Klepněte pravým tlačítkem myši pro dokončení operace. Maximální vzdálenost Maximální vzdálenost je poloměr vyhledávání používaný k přiřazení datových bodů k povrchu referenčního objektu. Pokud je datový objekt výrazně odchýlen od referenčního objektu, zvyšte maximální vzdálenost tak, aby odpovídala datovým bodům povrchu referenčního objektu. Srovnání pomocí sondování povrchových bodů Způsob srovnání povrchových sondovaných bodů se používá k srovnání sondovaných bodů s body ve stejných místech na referenčním objektu. Tento nástroj předběžného srovnání velmi usnadňuje vizualizaci a přístup k dalším operacím. 90 Vyhledání nástroje Zarovnání→ Zarovnání bodů povrchu Způsob vytváření o Ukotvit: Ukotvit šest bodů v referenčním objektu, které budou použity pro srovnání Všech šest stupňů volnosti by mělo být omezeno použitím metody 3- 2-1 srovnání. Metoda měření o Zdrojové body sondy: Na fyzické součásti sondujte stejných šest bodů ve stejném pořadí. Srovnání pomocí kolmých rovin (Srovnání na tři roviny) Metoda srovnání kolmých rovin srovná datový objekt k referenčnímu objektu tím, že srovná tři roviny (rovinné prvky). Vyhledání nástroje Zarovnání→ Prvkově založené →Zarovnání kolmých rovin Přehled Roviny se musí protínat v prostoru, aby mohly být použity pro toto srovnání. Pořadí, ve kterém jsou roviny uvedeny, je důležité. První rovina je primární rovina a má přednost před druhou a třetí rovinou při srovnávání. o Zdroj Měřené části rovinných prvků použitých pro srovnání by měly být ve sloupci Zdroj. Destinace 91 Odpovídající nominální části rovinných prvků by měly být ve sloupci Destinace. Srovnání pomocí roviny, osy, a středového bodu V metodě srovnání pomocí roviny, osy a středového bodu je používána k srovnání datových objektů na referenční objekty dvojice rovinných prvků: směrové prvky a prvky středových bodů. Vyhledání nástroje Zarovnání → Založené na prvcích→ Pomocí roviny, vektoru a středového bodu Přehled Měřená součást objektu je přiřazena jako zdrojový objekt, zatímco jeho nominální součást je přiřazena jako cílový objekt. o Sekvence: Nastavuje posloupnost, v jakém pořadí jsou prvky upřednostňovány. o Zdroj: Měřené prvky součásti použitých pro srovnání by měly být specifikovány jako zdrojové objekty. o Destinace: Nominální (jmenovité) prvky součásti k srovnání by měli být uvedeny jako destinace. 92 Best-fit Tato metoda srovná měřené prvky objektu měření s odpovídajícími nominálními prvky. Může být použita celá řada měřených objektů. Vyhledání nástroje Zarovnání→ Nejlepší proložení na měřené objekty Přehled Tato metoda srovnání minimalizuje vzdálenost mezi měřenými datovými body nebo změřenou geometrií měřených objektů k nominální geometrii měřených objektů. Součást by měla být před-srovnána k referenčnímu objektu. Je však možné specifikovat předběžnou úpravu před provedením srovnání Best-fit měřených objektů. K dispozici je několik technik srovnání na základě typů použitých objektů měření. Je možné použít: o Prvky (všechny typy s výjimkou vzdálenosti, úhlů, desek a křivek) o Srovnání bodů 93 Je doporučeno vybrat objekty, které budou použity pro srovnání ve stromovém zobrazení před přístupem k srovnání měřicích objektů Best-Fit. Vybrané objekty jsou automaticky přidány do podokna. Klíčové parametry o Automatické před-srovnání: Proveďte automatické před-srovnání za účelem lepšího výsledku v situacích kdy jsou objekty daleko od sebe a jsou možná různá optimalizační řešení. o Určete směr srovnání (X, Y, Z), pro každý objekt. o Best-fit měření objektů – Panel s Nastavením a výsledky. o Použití X, Y, Z viz. obr. Srovnání pomocí referenčních hodnot Referenční cíle jsou body, čáry nebo oblasti, které lze použít k omezení srovnání podél určeného směru. Obvykle se vyskytují ve výkresech plechových součástí, jakož i ve výkresech forem a zápustek, ve kterých jsou stanoveny specifické souřadnice součásti a jsou stanoveny směry podél standardních os pro srovnání součásti. Vyhledání nástroje Zarovnání→ Referenční Cíle→ Srovnání Zarovnání→ Referenční Cíle→ Srovnání sondováním 94 Vytvoření referenčních hodnot o Vybrat: Měření→ Referenční Cíle→Vytvořit→ [vybrat typ] Referenční body: Jsou umístěny v přesných souřadnicích a srovnávají Datový objekt podél směrů srovnání. Existují podtypy referenčních cílových bodů. o Povrchové referenční body: Jsou umístěny v přesných souřadnicích na povrchu referenčních objektů. o Prvkové referenční body: Jsou vytvořeny z přesných souřadnic referenčního objektu a jsou spojeny s jednotlivými prvky, jako je kruh, díra nebo rovina. Referenční přímky: Jsou vytvořeny z přímkových prvků a jsou omezeny výstupky nebo ostrými hranami. Referenční cílové oblasti: Srovnávají datový objekt v závislosti na určité oblasti s referenčním objektem. o Nastavte směr srovnání cílového bodu. To může být nastaveno Automaticky, Normálový bod, + X, -X, + Y, -Y, + Z, -Z nebo směr XYZ. Srovnání Tato metoda vyrovnání je pro referenční cíle, které jsou měřeny pomocí metod extrakce měření nebo snímání. Umožňuje provedení srovnání po změření referenčních cílů, jakož i prvků navázaných nebo specifikovaných na referenční cílové body prvku. o Po provedení měření, vyberte referenční cíle ve stromové nabídce. o Vybrat: Zarovnání→Referenční Cíle→Zarovnání Srovnání sondováním 95 Tento způsob srovnání je pro referenční cíle, které se měří pomocí metod měření sondy. Je určeno pro snímání referenčních povrchových cílových bodů přímo i vázaných prvků nebo pro prvkové referenční cílové body. Toto srovnání se provádí tím, že bude každý cílový bod naskenován. o Vyberte referenční cílové body ve stromové nabídce. o Vybrat: Srovnání →Referenční Cíle→Srovnání sondováním o V podokně srovnání referenčních cílových bodů sondováním, klepněte na tlačítko Sondováno. Srovnání pomocí datového referenčního rámce Datový Referenční rámec (DRF) je odkaz, který slouží k orientaci a lokalizaci objektů v prostoru. DRF se může skládat z datových prvků s nominálními a měřenými primitivními prvky. Může se také skládat z datových bodů. DRF slouží k orientaci a lokalizaci tolerančních zón, které jsou kontrolovanými prvky geometrického kótování a tolerance (GD&T). Vyhledání nástroje Srovnání→ Datový referenční rámec→ Srovnání Srovnání→ Datový referenční rámec→ Srovnání sondováním 96 Srovnání Tato metoda umožňuje srovnat datové objekty na definovanou DRF pomocí referenčních bodů nebo pomocných cílů, které jsou již změřené, a to buď s použitím metody extrakce, nebo metody sondování. o Vybrat: Srovnání→Datový referenční rámec→ Srovnání o DRF je již specifikováno v rámci kontroly prvků GD & T kontrolované prvky se automaticky objeví v seznamu. Vyberte existující DRF a proveďte srovnání. o Vytvořte novou DRF z dialogového okna. Poté ji vyberte ze seznamu a proveďte srovnání. Srovnání sondováním Tato metoda umožňuje srovnávat datové objekty na definovanou DRF pomocí vztažného bodu nebo pomocného cíle, který se změří pomocí sondy. Pořadí, ve kterém jsou data sondována, je založen na jejich pořadí v Datovém referenčním rámci. o Vybrat: Srovnání→Datový referenční rámec→ Srovnání sondováním. Ve srovnávacím referenčním rámci v panelu Sondování: o DRF je již uvedeno v rámci kontrolních prvků funkcí GD & T a tudíž se automaticky objeví v seznamu. Vyberte existující DRF. o Vytvořte novou DRF z podokna. Klepněte na tlačítko Vytvořit datový referenční rámec. Po vytvoření, jej vyberte ze seznamu. o Klepněte na tlačítko Měřeno sondou. 97 9.2 Kontrolní otázky 1. Popište srovnání pomocí kolmých rovin (na tři roviny). 2. Popište přemístění ramene. 3. Jaké jsou druhy vyrovnání? 4. Jak se provádí Vytvoření položek: „Nový dílec“ a „Nová šablona“? 5. Jak se provádí srovnání pomocí: roviny, osy a středového bodu? 9.3 Doporučená studijní literatura Problematiku k dané kapitole naleznete na stránkách uvedených za publikací. ➢ ŠTRONER, M., 2013. 3D skenovací systémy. 1. Vydání. Praha: ČVUT. ISBN 9788001053713. ➢ DĚDIČ, M., 2019. 3D scanning and analysis of acquired data of historically and culturally significant objects referring to the work of Adalbert Stifter. MATEC Web of Conferences. ➢ MANUÁL firmy INNOVMETRIC. PolyWorks Inspector Training Workbook: Basic Probing and Scanning Applications for Portable Metrology. Québec QC Canada, 2014. ➢ MANUÁL firmy INNOVMETRIC. PolyWorks Inspector Training Workbook: Basic Probing and Scanning Applications for CNC CMM. Québec QC Canada, 2014. ➢ HRBKOVÁ Eliška. Problematika měření obecných tvarových ploch s využitím CMM. Praha 2016. Bakalářská práce (Bc.). ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE. Fakulta strojní Ústav technologie obrábění, projektování a metrologie. ➢ ČERMÁK Jan. Metody 3D skenování objektů. Brno 2015. Bakalářská práce (Bc.) VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ. Fakulta strojního inženýrství ústav automatizace a informatiky. ➢ ČSN EN ISO 1101. Geometrické specifikace produktu (GPS) ➢ SPACECLAIM. První kroky ve SpaceClaim: Průvodce pro seznámení se SpaceClaim. Tř. T. Bati 2112 Zlín, 2019. 98 10 Tvorba měřícího programu na zadaných dílech v prostředí PolyWorks. Simulace průběhu měření a odladění programu včetně přípravy protokolu 10.1 Klíčová slova CAD, model, měření, komponenta, výkres 10.2 Cíle kapitoly Cílem této kapitoly je kontrola škrtícího ventilu, tak aby byla zajištěna správná montáž a provoz. 10.3 Úvod do kapitoly Předmětem v tomto cvičení je tělo škrticího ventilu.Aby byla zajištěna jeho správná montáž a provoz, musí být kontrolovány jeho specifické vlastnosti pomocí rozměrů uvedených na výkresu. Nejprve získejte požadovaná měření vytvořením prvků a nastavením příslušných rozměrových kontrolních prvků. Poté pomocí nástroje Control Reviewer zkontrolujtevýsledky měření. Soubory dat 99 Refereční objekt: ThrottleBody.stp Datový objekt: ThrottleBody.stl Technický výkres: 100 10.4 Výklad Klíčové kroky 1. Vytvořte nový projekt a importujte CAD model součásti 2. Vytvořte prvky roviny, kružnice a drážky potřebné k získání měření specifikovaných na výkresu. 3. Vytvořte prvky vzdálenosti a úhlu potřebné k získání měření specifikovaných na výkresu. Jména prvků lze upravit tak, aby byla snáze identifikovatelná ve stromovém zobrazení. 4. Nastavte příslušné tolerance pro rozměrové kontrolní prvky pomocí informacíuvedených na technickém výkresu. Charakteristické číslo lze také přiřadit ke konkrétnímu kontrolnímu prvku, jak je uvedeno v technickém výkresu. 101 5. Importujte skenované součásti do projektu 6. Srovnejte sken součásti s CAD modelem za použití metody best-fit. Může být použito automatické před srovnání. 7. Vyberte srovnávací body ve stromovém zobrazení a extrahujte jejich změřené komponenty. Ikona Měřeno potvrzuje, že měřená komponenta Byla extrahována. 8. Zkontrolujte výsledky měření 102 9. Uložte projekt pro použití v následujících cvičeních. 10.5 Doporučená studijní literatura Problematiku k dané kapitole naleznete na stránkách uvedených za publikací. ➢ ŠTRONER, M., 2013. 3D skenovací systémy. 1. Vydání. Praha: ČVUT. ISBN 9788001053713. ➢ DĚDIČ, M., 2019. 3D scanning and analysis of acquired data of historically and culturally significant objects referring to the work of Adalbert Stifter. MATEC Web of Conferences. ➢ MANUÁL firmy INNOVMETRIC. PolyWorks Inspector Training Workbook: Basic Probing and Scanning Applications for Portable Metrology. Québec QC Canada, 2014. ➢ MANUÁL firmy INNOVMETRIC. PolyWorks Inspector Training Workbook: Basic Probing and Scanning Applications for CNC CMM. Québec QC Canada, 2014. ➢ HRBKOVÁ Eliška. Problematika měření obecných tvarových ploch s využitím CMM. Praha 2016. Bakalářská práce (Bc.). ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE. Fakulta strojní Ústav technologie obrábění, projektování a metrologie. ➢ ČERMÁK Jan. Metody 3D skenování objektů. Brno 2015. Bakalářská práce (Bc.) VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ. Fakulta strojního inženýrství ústav automatizace a informatiky. ➢ ČSN EN ISO 1101. Geometrické specifikace produktu (GPS) ➢ SPACECLAIM. První kroky ve SpaceClaim: Průvodce pro seznámení se SpaceClaim. Tř. T. Bati 2112 Zlín, 2019. 103 11 Tvorba měřícího programu na zadaných dílech v prostředí PolyWorks. Simulace průběhu měření a odladění programu včetně přípravy protokolu 11.1 Klíčová slova měření, výkres, ventil, 3D, report 11.2 Cíle kapitoly Cílem této kapitoly je kontrola škrtícího ventilu, tak aby byla zajištěna správná montáž a provoz. Dalším cílem je vytvořit požadované kontrolní prvky, tak aby bylo možné prohlédnout výsledky ve 3D. 11.3 Úvod do kapitoly Předmětem v tomto cvičení je tělo škrticího ventilu. Byl proveden kontrolní projekt pro měření a kontrolu rozměrů součástí, podle informací poskytnutýchna výkresu. Nejprve se pomocí Control Reviewer podívejte na všechny výsledky měření. Poté vytvořte všechny požadované kontrolní prvky, abyste si mohli prohlédnout výsledky ve 3D, jakož i ve formátu sestavy, která obsahuje snímky a tabulky. Soubory dat Projekt: (Start) Review report- Throttle body 104 Technický výkres 105 11.4 Výklad Klíčové kroky 1. Otevřete dokončený projekt ze cvičení 3 nebo alternativně, vytvořte projekt prototo cvičení. 2. Zkontrolujte výsledky měření. 3. Vytvořte první kontrolní pohled na základě toho, jak jsou specifikována měření na technickém výkresu. K formátovanému reportu se automaticky přidá snímek a tabulka. 106 4. Vytvořte druhý kontrolní pohled na základě toho, jak jsou specifikována měření na technickém výkresu. K formátovanému reportu se automaticky přidá snímek a tabulka. 5. Vytvořte třetí kontrolní pohled na základě toho, jak jsou specifikována měření na technickém výkresu. K formátovanému reportu se automaticky přidá snímek a tabulka. 6. Zkontrolujte vytvořené kontrolní pohledy. Názvy kontrolních pohledů lze po vytvoření upravovat z rozhraní Control Reviewer. 107 7. Otevřete formátovaný report ve stromovém výběru 8. Aktualizujte report, součást nebo vlastnosti projektu podle potřeby 9. Exportujte report z Report editoru ve formátu PDF. Snímek CAD modelu lze přidat na titulní stranu reportu před exportem. 10.Uložte projekt pro použití v následujících cvičeních. 108 12 Základní seznámení se software SpaceClaim 12.1 Klíčová slova náčrt, 2D, 3D, těleso, nástroj, funkce 12.2 Cíle kapitoly Cílem této kapitoly je studenty seznámit se softwarem SpaceClaim. To znamená tvorba náčrtu a další funkce potřebné pro měření. 12.3 Úvod do kapitoly Základní nástroje pro práci ve SpaceClaim Náčrt Náčrt je důležitá fáze modelování v případě, že chcete vytvořit zcela novou geometrii. Pro úpravy stávající geometrie není, ve většině případů, nutné náčrt využívat. Pro náčrt můžete použít základní konstrukční prvky, jako je bod, úsečka, kružnice nebo křivka. Můžete využít i zjednodušených nástrojů jako např. mnohoúhelník, obdélník, obdélník třemi body, elipsa a další. 109 Náčrt lze provádět na 2 D mřížku nebo na plochu či stěnu modelu. Úpravy Funkce pro úpravy slouží k editaci stávající geometrie nebo k vytváření nové geometrie z náčrtu. Většina funkcí a možností úprav je reprezentována těmito čtyřmi nástroji: Vybrat Touto funkcí lze provádět výběry bodů, úseček, oblouků, křivek, kružnic, hran, ploch, těles, sestav, os, výběry ve 2D nebo 3D, výběry v okně kreslení nebo v panelech sestavy modelu, výběry dle vlastností prvků a mnoho dalšího. Při označování lze použít jednoduché, dvojité nebo trojité kliknutí, přičemž se vybere jeden prvek, řetězec nebo celá součást. Samozřejmostí je také možnost výběru oknem nebo pomocí klávesové zkratky Ctrl+A. 12.4 Výklad Vytáhnout Funkce slouží pro offsetování, prodloužení, rotaci, tažení, náklon, propojení ploch, zaoblení nebo sražení rohů a prodloužení hran ploch. Funkci lze použít mimo jiné i k uchopení a tažení bodu v rovině a vytvoření křivky. 110 Při použití této funkce je zobrazena nabídka rozšiřujících funkcí a při označení prvků i kontextová nabídka pro úpravu daného prvku. Posun Tuto funkci lze opět využít jak ve 2D, tak i ve 3D. Chování funkce se mění v závislosti na tom, jaký typ prvku je označen. Označíte-li těleso, můžete jej posouvat nebo rotovat. Při označení stěny tělesa můžete těleso zvětšovat nebo zmenšovat. Můžete také naklánět stěnu atd. Při posouvání lze tvořit pole. Vyplnit Touto funkcí lze zrušit některé útvary na modelu nebo ploše či křivce. Můžete například odstranit otvory, zaoblení nebo sražení hran, přechodové rádiusy, kapsy, nálitky, vybrání a mnoho dalšího. 111 Tyto čtyři funkce jsou základními nástroji SpaceClaim, kterými budete schopni provádět naprostou většinu potřebných úkonů. Všechny tyto funkce mají široké možnosti využití a díky doplňkovým funkcím a nabídkám vám umožní pracovat rychle a efektivně, bez nutnosti detailní znalosti prostředí a panelů. To vše je doplněno českou kontextovou nápovědou pro ještě lepší orientaci. Všechny tyto základní funkce mají vlastní klávesové zkratky. V menu SpaceClaim pak lze nastavit, zda budou tyto zkratky viditelné na panelech. Prolnutí Pro práci se sčítáním nebo rozdělováním ploch a těles lze využít funkce z panelu Protnout, mezi které patří: Kombinovat Tato funkce poskytuje nástroje pro: Sčítání těles – tělesa jsou sečtena do jednoho Rozdíly těles – tělesa jsou odečtena. Jejich průniky mohou být ponechány nebo automaticky odstraněny. Tvorba 3D křivek průniků ploch – na průnicích ploch lze vytvořit 3D křivku, která může dále sloužit například pro tvorbu plochy apod. 112 Rozdělit těleso Tato funkce umožňuje velmi rychlé rozdělení součásti dle označené plochy či roviny. Mezi doplňkové podfunkce patří například automatické sečtení zbylých těles po odstranění jejich nepotřebných částí. Rozdělit plochu Tímto nástrojem lze rozdělit plochy nebo plochy na tělesech jedním až dvěma kliknutími. Stačí pouze vybrat plochu a zvolit způsob rozdělení – například dle jiné plochy, křivky na ploše, mezi dvěma body, automatické rozdělení rotačních ploch apod. 113 Promítat Tato funkce slouží pro průmět skic, křivek nebo hran ploch a těles na plochu, těleso nebo do roviny. Všechny funkce pro prolnutí těles a průměty opět disponují velkým množstvím doplňkových funkcí, které vám pomohou rychle a snadno dosáhnou požadovaného výsledku. 12.5 Kontrolní otázky 1. Popište využití náčrtu. 2. Jak lze vytáhnout náčrt do 3D? 3. Jak lze provést Posun (rotaci)? 4. Jak rozdělit těleso? 5. Jak rozdělit plochu? 114 13 Prezentace týmových projektů k měření systémem ROMER, konzultace, rekapitulace 13.1 Cíle kapitoly Cílem tohoto výukového bloku je umožnit studentům prezentovat výsledky zadaných týmových projektů realizovaných v předcházejících výukových blocích pomocí 3D měřicího systému ROMER Absolute Arm včetně základů práce transformace naskenovaných dat do plnohodnotného CAD modelu s aplikovatelností v reverzním inženýrství. Dalším cílem je na základě prezentace výsledků vyhodnotit jejich kvalitu, konzultovat získané poznatky z měření a vyhodnocování, jakož i z vlastní prezentace. Součástí bloku je rovněž finální diskuse se studenty k práci na 3D měřicím přístroji a na CAD modely transformačním software a rekapitulace klíčových parametrů práce. 13.2 Výstup výukového bloku Po tomto výukovém bloku by studenti měli porozumět principům: • základů 3D měření pomocí 3D měřícího systému kombinující dotykovou sondu a laser, • manipulace a ovládání moderních 3D měřícího systému kombinující dotykovou sondu a laser, • základů práce s importem a exportem virtuálních objektů a CAD dat, • základů práce s profesionálním softwarem pro rozměrovou analýzu, digitalizaci objektů a softwaru pro transformaci naskenovaných dat do CAD modelů. Po tomto výukovém bloku by studenti měli umět: • na základě konkrétního zadání posoudit vhodnost aplikovatelnosti 3D měřícího systému kombinující dotykovou sondu a laser pro danou měřicí úlohu, • připravit měřený objekt, 3D měřící systém kombinující dotykovou sondu a laser pro práci, • ovládat 3D měřící systém kombinující dotykovou sondu a laser při vlastním měření, • v základním rozsahu využívat profesionální řídicí a vyhodnocovací software, • komparovat naskenovaný model s podkladovým modelem a vyhodnotit odchylky, • převést původní 3D model objektu na plnohodnotný 3D CAD datový objekt, • v základu pracovat s CAD modely v 2D a 3D pro přípravu na další aplikace, např. reverzní inženýrství nebo 3D tisk. 115 Doporučená studijní literatura Problematiku k dané kapitole naleznete na stránkách uvedených za publikací. ➢ ŠTRONER, M., 2013. 3D skenovací systémy. 1. Vydání. Praha: ČVUT. ISBN 9788001053713. ➢ DĚDIČ, M., 2019. 3D scanning and analysis of acquired data of historically and culturally significant objects referring to the work of Adalbert Stifter. MATEC Web of Conferences. ➢ MANUÁL firmy INNOVMETRIC. PolyWorks Inspector Training Workbook: Basic Probing and Scanning Applications for Portable Metrology. Québec QC Canada, 2014. ➢ MANUÁL firmy INNOVMETRIC. PolyWorks Inspector Training Workbook: Basic Probing and Scanning Applications for CNC CMM. Québec QC Canada, 2014. ➢ HRBKOVÁ Eliška. Problematika měření obecných tvarových ploch s využitím CMM. Praha 2016. Bakalářská práce (Bc.). ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE. Fakulta strojní Ústav technologie obrábění, projektování a metrologie. ➢ ČERMÁK Jan. Metody 3D skenování objektů. Brno 2015. Bakalářská práce (Bc.) VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ. Fakulta strojního inženýrství ústav automatizace a informatiky. ➢ ČSN EN ISO 1101. Geometrické specifikace produktu (GPS) ➢ SPACECLAIM. První kroky ve SpaceClaim: Průvodce pro seznámení se SpaceClaim. Tř. T. Bati 2112 Zlín, 2019.