Politechnika Łódzka Instytut Obrabiarek i TBM (I-8) Zakład...

Politechnika Łódzka Instytut Obrabiarek i TBM (I-8) Zakład Obróbki Skrawaniem i Narzędzi

Opracował: dr inż. Piotr Zgórniak Strona 1 z 43

Temat: RE-1 Przenośne ramię pomiarowe – pomiary dotykowe

Pomiary wykonywane w niniejszym dwiczeniu są wykonywane przy pomocy specjalistycznego

oprogramowania PowerINSPECT, które jest kompletnym pakietem przeznaczonym do kontroli

mierzonych części. Inspekcja części demonstracyjnej przeprowadzana jest za pomocą przenośnego

ramienia pomiarowego CimCore Romer Infinity 2.

Tabela 1: Parametry techniczne wykorzystywanego sprzętu pomiarowego.

Zakres pomiarowy: 2,4 m

Dokładnośd wg testu A *mm+ - Test

pojedynczego punktu na kulce kalibracyjnej

±0,013

Dokładnośd wg testu B *mm+ – Test

powtarzalności punktu

±0,020

Dokładnośd wg testu C *mm+ – Test

przestrzennej dokładności liniowej

±0,029

Metody określania dokładności (wszystkie dla ±2σ)



Rys.1 Widok ogólny stanowiska przedstawiono na poniższym zdjęciu

Pierwszą czynnością, którą należy wykonad jest takie umiejscowienie detalu na stole kontrolnym, aby

umożliwid swobodny dostęp sondy dotykowej do mierzonych cech geometrycznych przedmiotu

demonstracyjnego.



Rys. 2 Widok detalu demonstracyjnego wykonanego w technologii 3D Printing.

Następnie należy podłączyd zestaw do zasilania i uruchomid komputer zgodnie z wytycznymi

prowadzącego dwiczenie. W celu uruchomienia programu obsługującego przenośne ramię

pomiarowe należy pamiętad o włożeniu do portu USB klucza sprzętowego z licencją programu

PowerInspect.

Rys. 3 Widok klucza sprzętowego programu PowerInspect

Następnie kliknąd na ikonę przedstawioną na Rys.



Rys. 4 Widok pulpitu komputera obsługującego zestaw pomiarowy

Po uruchomieniu programu należy podłączyd ramię pomiarowe z interfejsem programu

poprzez wciśnięcie przycisku przedstawionego na poniższym zdjęciu.

Rys. 5 Ikona połączenia interfejsu graficznego programu Power Inspect z przenośnym ramieniem

pomiarowym

Po naciśnięciu przedstawionego przycisku powinno pojawid się okno „Zerowanie ramienia”

pokazujące osiem pasków obrazujących aktualną pozycję przegubów ramienia pomiarowego. W tym

momencie należy przejśd przez położenie zerowe każdego przegubu w celu znalezienia pozycji

początkowej ramienia.

Kliknąd ikonę PowerInspect w celu

uruchomienia programu



Rys. 6 Okno zerowania ramienia

Po poprawnym przeprowadzeniu tej procedury kolor znacznika powinien zmienid się z

czerwonego na zielony z napisem Machine OK.

Rys. 7 Pasek narzędzi w dwóch stanach pracy: Nie podłączony oraz Podłączonym (Machine OK).

Kolejnym etapem jest stworzenie grupy geometrycznej. W tym celu należy nacisnąd przycisk

przedstawiony na poniższym rysunku



Rys.8 Ikona obrazująca Grupę Geometryczną

W wyniku tej operacji pojawia nam się okno, w którym można ustawid określone parametry

grupy geometrycznej jak Nazwa (Name), Domyślne tolerancje (Default tolerances), Domyślny układ

współrzędnych (Default coordinate system) Komentarz (Comment). Następnie należy zmienid nazwę

grupy roboczej na „ustalenie”. W celu przyjęcia określonych nastaw należy nacisnąd przycisk OK.

Rys. 9 Dwa stany okna umożliwiającego wprowadzanie parametrów grupy geometrycznej

W wyniku tej czynności widok interfejsu programu powinien prezentowad się jak na

następnym zdjęciu.



Rys.10 Widok drzewa sekwencyjnego ustawionego w nowej grupie geometrycznej o nazwie ustalenie

W drzewie sekwencyjnym pojawiła się nowa grupa geometryczna o nazwie „ustalenie”.

W celu zbudowania lokalnego układu współrzędnych związanego z przedmiotem mierzonym

wykorzystamy elementy geometryczne zmierzone tj. płaszczyzna, linia, punkt. W tym celu klikamy w

przycisk Płaszczyzny w czarny trójkąt

A następnie wybieramy opcję Pomiar płaszczyzny.

Rys.11 Sposób tworzenia płaszczyzny w wyniku pomiaru

Klikamy lewym przyciskiem myszy w

celu rozwinięcia podmenu.



W wyniku tej operacji otwiera nam się okno Płaszczyzna mierzona, w którym można ustawid

odpowiednie parametry. W naszym przypadku należy zmienid nazwę Płaszczyzna 1 na Płaszczyzna

góra a wybór zatwierdzid poprzez przyciśnięcie przycisku OK.

Rys. 12 Dwa stany okna umożliwiającego wprowadzanie parametrów płaszczyzny mierzonej

Płaszczyzna mierzona na detalu przedstawiona jest na poniższym rysunku

Rys. 13 Widok płaszczyzny górnej na przedmiocie demo

Płaszczyzna górna



Po poprawnym wykonaniu wyżej opisanych czynności widoczne jest okno wprowadzania

punktów pomiarowych służących do skonstruowania Płaszczyzny górnej.

Rys.14 Okno wprowadzania punktów pomiarowych służących do skonstruowania Płaszczyzny górnej.

Informacje w oknie zachęcają nas do zebrania, co najmniej 3 punktów w celu stworzenia

płaszczyzny oraz podają informację, że punkty te powinny byd rozmieszczone na płaszczyźnie

równomiernie. Ponadto wyświetlana jest informacja dotycząca wymiaru zastosowanej kulki

pomiarowej oraz numeru wprowadzonego punktu.

W celu wprowadzania punktów pomiarowych należy przyciskad czerwony środkowy przycisk

na przegubie ramienia pomiarowego.

Rys. 15 Widok przegubu koocowego ramienia pomiarowego - przycisk czerwony

W przypadku wprowadzenia błędnego punktu pomiarowego można cofnąd wprowadzane

punkty poprzez naciśnięcie białego przycisku na przegubie ramienia pomiarowego



Rys. 16 Widok przegubu koocowego ramienia pomiarowego - przycisk biały

Widok okna wprowadzania punktów pomiarowych po czterech punktach pomiarowych. W

przypadku wprowadzenia tylko 3 punktów odchyłka kształtu powierzchni miałaby wartośd równą

zero.

Rys. 17 Okno wprowadzania punktów pomiarowych służących do skonstruowania Płaszczyzny górnej

po wprowadzeniu czterech punktów kontrolnych.

Następnie należy zatwierdzid wprowadzone punkty poprzez przytrzymanie na 3 sekundy

żółtego przycisku na ostatnim przegubie ramienia pomiarowego.



Rys. 18 Widok przegubu koocowego ramienia pomiarowego - przycisk żółty

Po poprawnym wprowadzeniu punktów pomiarowych oraz zatwierdzeniu utworzenia

Płaszczyzny górnej widok interfejsu programu powinien wyglądad następująco. W drzewie

sekwencyjnym pojawiła się pozycja Płaszczyzna górna oraz w Widoku CAD widad zmierzoną

płaszczyznę.

Rys. 19 Widok zmierzonej płaszczyzny górnej w Widoku CAD interfejsu graficznego programu

Power Inspect



Kolejnym etapem jest stworzenie elementu geometrycznego typu linia. Jest on niezbędny do

zbudowania lokalnego układu współrzędnych. W naszym przypadku zbudujemy linię, która będzie

wyznaczad kierunek osi X. Widok detalu wraz z miejscem zbierania danych przedstawiono na

poniższym rysunku. Kolejnośd wprowadzania punktów ma istotne znaczenie, gdyż determinuje zwrot

osi X.

Rys. 20 Widok Osi X na przedmiocie demo

W celu utworzenia linii odpowiadającej osi X wybieramy z menu następującą funkcję

Rys.21 Sposób tworzenia linii na podstawie pomiaru

1

2



Rys. 22 Okno umożliwiającego wprowadzanie parametrów linii mierzonej

Po zatwierdzeniu przyciskiem OK. przechodzimy do okna rejestracji punktów pomiarowych.

Rys. 23 Okno wprowadzania punktów pomiarowych służących do skonstruowania linii mierzonej po

wprowadzeniu dwóch punktów kontrolnych.



Wynikiem poprawnie wykonanej procedury pomiarowej jest utworzenie linii o nazwie Oś X.

Rys. 24 Widok zmierzonej Osi X w Widoku CAD interfejsu graficznego programu Power Inspect

Kolejnym etapem jest stworzenie kolejnej linii wg rysunku poniżej określającej kierunek i

zwrot osi Y.

Rys. 25 Widok Osi Y na przedmiocie demo

1

2



Linia ta będzie elementem geometrycznym umożliwiającym stworzenie punktu będącego

początkiem lokalnego układu współrzędnych związanego z przedmiotem mierzonym. W wyniku

analogicznego toku postępowania jak miało to miejsce podczas tworzenia Osi X utworzono oś Y

Rys. 26 Widok zmierzonej Osi Y w Widoku CAD interfejsu graficznego programu Power Inspect

W celu stworzenia lokalnego układu współrzędnych związanego z detalem mierzonym

konieczne jest utworzenie punktu. W tym celu wchodzimy w menu tworzenia punktu jak pokazano

na poniższym rysunku. W otwartym oknie zmieniamy nazwę punktu na Początek układu

współrzędnych.

Rys. 27 Sposób utworzenia punktu na bazie Płaszczyzny i dwóch linii

Następnie wybieramy stworzone poprzednio cechy geometryczne takie jak: Płaszczyzna

górna Oś X oraz Oś Y. Wybór zatwierdzamy poprzez kliknięcie przycisku OK.



Rys. 28 Okno umożliwiającego wprowadzanie parametrów punktu

W wyniku tej operacji stworzyliśmy punkt o nazwie Początek układu współrzędnych.



Rys. 29 Widok utworzonego punktu w Widoku CAD interfejsu graficznego programu Power Inspect

Mając już wszystkie cechy geometryczne potrzebne do stworzenia Lokalnego Układu

Współrzędnych wybieramy opcję zgodnie z poniższym rysunkiem.

Rys. 30 Sposób tworzenia układów współrzędnych

Po kliknięciu rozwija nam się podmenu, z którego wybieramy opcję: Geometric PLP co

oznacza układ współrzędnych zbudowany na cechach geometrycznych typu Płaszczyzna Linia Punkt

(PLP).



Rys. 31 Menu rozwijalne układów współrzędnych –wybór układu Geometric PLP

Po kliknięciu w wybraną opcję pojawia nam się okno w którym wybieramy wcześniej

utworzone cechy geometryczne.

Rys. 32 Okno umożliwiającego wprowadzanie parametrów geometrycznego układu współrzędnych

Wybór zatwierdzamy poprzez kliknięcie przycisku OK. W wyniku tej operacji w Drzewie

Sekwencyjnym pojawiła się nowa pozycja o nazwie Geometric PLP Alignment 1. W celu wyświetlenia

lokalnego układu współrzędnych wystarczy kliknąd na symbol żarówki zgodnie z poniższym

rysunkiem. Żarówka szara oznacza , że układ jest niewidoczny, natomiast żółta sygnalizuje włączenie

lokalnego układu współrzędnych.

Rys. 33 Pokazywanie i ukrywanie geometrycznego układu współrzędnych w Widoku CAD interfejsu

programu Power Inspect



Poniższy rysunek obrazuje pozycję lokalnego układu współrzędnych w przestrzeni graficznej

programu PowerInspect.

Rys. 34 Geometryczny układ współrzędnych w Widoku CAD interfejsu programu Power Inspect

Kolejną czynnością będzie utworzenie nowej grupy geometrycznej. W tym celu należy kliknąd

następujący przycisk.

Rys. 35 Ikona służąca do utworzenia grupy geometrycznej

W wyniku tej operacji pojawia nam się okno umożliwiające wprowadzenie parametrów grupy

geometrycznej. W naszym przypadku proszę wybrad ustawienia domyślne i nacisnąd przycisk OK.



Rys. 36 Okno umożliwiającego wprowadzanie parametrów grupy geometrycznej

Operacja ta spowodowała utworzenie nowej Grupy geometrycznej o nazwie: Grupa

Geometryczna 1. Ponadto pojawiły się nowe paski narzędziowe umożliwiające tworzenie różnych

cech geometrycznych. Widok interfejsu programu wygląda następująco.



Rys. 37 Widok nowej grupy geometrycznej widocznej w zakładce Drzewo Sekwencyjne

Pierwszą cechą, którą zmierzymy będzie stożek. Widok detalu został przedstawiony poniżej.

Rys. 38 Widok stożka mierzonego na widoku przedmiotu demo



W tym celu wybieramy funkcję według poniższego rysunku.

Rys. 39 Sposób tworzenia stożka na bazie pomiarów

W wyniku tego wyboru otwiera nam się okno o nazwie stożek mierzony.

Rys.40 Okno umożliwiającego wprowadzanie parametrów dotyczących mierzonego stożka

Zatwierdzamy ustawienia domyślne poprzez naciśnięcie przycisku OK. W wyniku tego

zatwierdzenia pojawia się kolejne okno zachęcające nas do zebrania co najmniej 7 punktów w celu

zdefiniowania stożka.



Rys. 42 Okno wprowadzania punktów pomiarowych służących do skonstruowania stożka przed

wprowadzeniem punktów kontrolnych.

Po poprawnym zebraniu, co najmniej 7 punktów powinniśmy uzyskad w przestrzeni graficznej

programu następujący obraz.

Rys. 43 Okno wprowadzania punktów pomiarowych służących do skonstruowania stożka po

wprowadzeniu 7 punktów kontrolnych.

W celu zatwierdzenia punktów pomiarowych możemy przytrzymad przez 3 sekundy żółty

przycisk na ostatnim przegubie ramienia pomiarowego bądź nacisnąd symbol zaznaczony w ramce. W

wyniku tej operacji w Grupie roboczej pojawiła się pierwsza pozycja obrazująca zmierzony stożek.



Rys. 44 Widok zmierzonego stożka w Widoku CAD interfejsu programu Power Inspect

Kolejną czynnością będzie pomiar walca. W tym celu należy wybrad następującą funkcję.

Rys. 45 Sposób tworzenia walca na bazie pomiarów

Wybieramy ustawienia domyślne i zatwierdzamy przyciskiem OK.



Rys. 46 Okno umożliwiającego wprowadzanie parametrów dotyczących mierzonego walca

W przypadku walca istnieje koniecznośd zebrania co najmniej 6 punktów kontrolnych trzech

na jednym poziomie równomiernie rozłożonych na obwodzie oraz kolejnych trzech na drugim

poziomie.



Rys. 47 Okno wprowadzania punktów pomiarowych służących do skonstruowania walca przed i po


W wyniku poprawnie wykonanych pomiarów w grupie geometrycznej pojawia się kolejna

pozycja o nazwie: Walec 1.

Rys. 48 Widok zmierzonego walca w Widoku CAD interfejsu programu Power Inspect



Kolejne zadanie będzie polegad na pomiarze okręgów rozmieszczonych na średnicy

podziałowej. Rysunek poglądowy pokazano poniżej.

Rys. 49 Widok otworów które należy zmierzyd funkcją Okrąg na widoku przedmiotu demo

W tym celu wybieramy funkcję przedstawioną na poniższym rysunku

Rys. 50 Sposób tworzenia okręgów na bazie pomiarów

Po wykonaniu tej operacji pojawia nam się następujące okno, w którym przyjmujemy

ustawienia domyślne i zatwierdzamy przyciskiem OK.

1

2

3 4

5



Rys. 51 Okno umożliwiającego wprowadzanie parametrów dotyczących mierzonego okręgu

Program przechodzi do trybu wprowadzania punktów pomiarowych. Należy wprowadzid, co

najmniej trzy punkty równomiernie rozłożone na obwodzie.

Rys. 52 Okno wprowadzania punktów pomiarowych służących do skonstruowania okręgu przed i po


Po wprowadzeniu trzech punktów poprzez naciśnięcie czerwonego przycisku na koocowym

przegubie ramienia pomiarowego i zatwierdzeniu punktów kontrolnych poprzez przytrzymanie

Okrąg 1



żółtego przycisku przez około 3 sekundy pojawia nam się kolejna pozycja w grupie geometrycznej o

nazwie Okrąg 1.

Rys. 53 Widok zmierzonego okręgu w Widoku CAD interfejsu programu Power Inspect

W kolejnym etapie w analogiczny sposób jak poprzednio dokonujemy pomiaru kolejnych

okręgów. Widok interfejsu programu po dokonaniu pomiaru Okręgu 5 przedstawiono poniżej.



Rys. 54 Widok pięciu zmierzonych okręgów w Widoku CAD interfejsu programu Power Inspect

Następnie zapisujemy wyniki naszej pracy. W tym celu z menu Plik wybieramy opcję Zapisz

jako…

Rys. 55 Sposób zapisu programu pomiarowego



Program pomiarowy zapisujemy pod nazwą RE1.pwi poprzez naciśnięcie przycisku Zapisz.

Widok okna przedstawiono na poniższym rysunku.

Rys. 56 Okno zapisu programu pomiarowego

Kolejną czynnością jest pomiar okręgu podziałowego. W tym celu wybieramy opcję Okrąg z

N punktów przedstawioną na kolejnym rysunku.

Rys. 57 sposób tworzenia okręgu na bazie N punktów



Po kliknięciu tej opcji otwiera nam się następujące okno

Rys. 58 Okno umożliwiającego wprowadzanie parametrów dotyczących mierzonego okręgu przez N

punktów

Następnie zaznaczamy okręgi od 1 do 5 poprzez kliknięcie na Okrąg 1 lewym przyciskiem

myszy. Następnie przy wciśniętym przycisku Shift klikamy okrąg 5. Powinniśmy uzyskad efekt

przedstawiony na kolejnym zdjęciu.



Rys. 59 Sposób zaznaczania okręgów na bazie, których zostanie utworzony okrąg podziałowy

Następnie klikamy na strzałkę oznaczoną ramką. W wyniku tej operacji powinniśmy uzyskad

następujący efekt.

Rys. 60 Widok wybranych elementów służących do budowy okręgu podziałowego



Następnie zmieniamy nazwę na Okrąg podziałowy i wciskamy przycisk OK. W wyniku tej

operacji w Grupie Geometrycznej 1 utworzyliśmy kolejny okrąg. Widok interfejsu po tej operacji

przedstawiono poniżej.

Rys. 61 Widok utworzonego okręgu podziałowego w przestrzeni graficznej programu Power Inspect

W celu obejrzenia większej ilości informacji dotyczącej mierzonych cech geometrycznych

możliwe jest rozwinięcie poddrzewa poprzez wciśnięcie symbolu krzyżyka wg Rys. 61.

Rys. 62 Rozwinięte drzewo okręgu podziałowego wraz z parametrami geometrycznymi



W wyniku tej operacji jesteśmy w stanie odczytad takie parametry jak: położenie środka okręgu w

lokalnym układzie współrzędnych, średnicę czy odchyłkę okrągłości. W celu obejrzenia informacji na

temat wszystkich cech geometrycznych zmierzonych podczas niniejszego dwiczenia wystarczy przejśd

na zakładkę Raport. Widok interfejsu przedstawiono poniżej.

Rys. 63 Widok raportu uzyskanego na bazie pomiarów w programie Power Inspect

W celu umieszczenia w raporcie widoku CAD mierzonych cech geometrycznych należy przejśd

na zakładkę Widok CAD. Następnie za pomocą narzędzi powiększania obrazu, obrotów oraz

przesunięd ustawid żądany widok CAD, który chcemy umieścid w raporcie. Przykładowe ustawienie

zmierzonych cech geometrycznych przedstawiono na poniższym rysunku.



Rys. 64 Sposób tworzenia obrazu graficznego w celu umieszczenia go w raporcie

Po kliknięciu w przyciski przedstawiony na rysunku oznaczający opcję CAD View Raport

otwiera nam się okno przedstawione na poniższym rysunku.

CAD View Report

Rys. 65 Widok ikony służącej do skopiowania widoku z interfejsu graficznego programu do raportu

oraz okno ustawieo CAD View Report



Zatwierdzamy ustawienia domyślne poprzez kliknięcie przycisku OK.

Po poprawnie wykonanej operacji w zakładce Drzewo Sekwencyjne pojawiła się nowa

pozycja CAD View Report 1

Rys.66 Widok interfejsu graficznego wraz z pozycją w której tworzony będzie obraz graficzny

zmierzonych cech geometrycznych

W celu sprawdzenia, czy w raporcie został umieszczony widok CAD klikamy w zakładkę

Raport oznaczoną czerwoną ramką. Powinniśmy uzyskad następujący widok.



Rys.67 Widok graficzny zmierzonych cech geometrycznych w raporcie programu Power Inspect

Rys. 68 Widok interfejsu programu po przejściu z zakładki Raport do zakładki Widok CAD



W celu sprawdzenia wszystkich cech geometrycznych zmierzonych podczas dwiczenia należy

przejrzed cały raport. W tym celu należy posłużyd się suwakiem umiejscowionym prawej strony.

Należy zapoznad się z uzyskanymi danymi i na ich podstawie sformułowad wnioski koocowe.

Rys.69 Widok zakładki Raport wraz z pokazaniem położenia paska przewijania

Na zakooczenie należy zapisad projekt poprzez kliknięcie przycisku Zapisz umiejscowionego w

górnym pasku narzędzi zgodnie z poniższym rysunkiem

Rys. 70 Widok paska narzędziowego

Następnie wychodzimy z programu poprzez rozwinięcie menu Plik – Wyjście.



Rys. 71 Widok menu Plik wraz z opcją Wyjście umożliwiającą zakooczenie programu Power Inspect



Dwiczenie: RE-1

Temat: Przenośne ramię pomiarowe – pomiary dotykowe

Grupa: ……………………………….. Prowadzący:

Dzieo: ………………………………… ………………………………….

Godzina: ………………………………… Ocena:

Data: ……….............…………….. ……………………………………

Lista studentów uczestniczących w zajęciach

1 ……………………………..…………. 6. ………………………………………..

2…………………………………………. 7. ………………………………………..

3. ……………………………………….. 8. …………………………………………

4. ……………………………………….. 9. …………………………………………

5. ……………………………………….. 10. ……………………………………….



Zadanie 1

Podaj położenie osi stożka:

Współrzędna X Współrzędna Y Współrzędna Z

Podaj kąt stożka:

Kąt stożka * : ‘ ‘’+

Zadanie 2

Podaj położenie osi walca

Współrzędna X [mm] Współrzędna Y [mm] Współrzędna Z [mm]

Podaj średnicę walca

Kąt stożka * : ‘ ‘’+

Średnica walca dw *mm+



Zadanie 3

Podaj położenie środków okręgów oraz średnic

Współrzędna

X [mm]

Współrzędna Y

[mm]

Współrzędna

Z [mm]

Średnica

d [mm]

Okrąg 1

Okrąg 2

Okrąg 3

Okrąg 4

Okrąg 5

Podaj średnicę okręgu podziałowego

Średnica okręgu podziałowego dp *mm+

Zadanie 4

Sformułuj wnioski koocowe dotyczące wykonanych pomiarów. Dokonaj oceny czy wykonany

detal mieści się w polach tolerancji przyjętych podczas tworzenia programu pomiarowego. Jeżeli jest

to możliwe podaj odchyłki kształtu uzyskane podczas pomiarów poszczególnych cech

geometrycznych.

Uwaga:

W celu oceny odchyłek kształtu należy wykonywad większą liczbę pomiarów kontrolnych niż wynika

to z konstrukcji poszczególnych cech geometrycznych np. Płaszczyzna wymaga do jej utworzenia

trzech punktów kontrolnych. W celu wyznaczenia odchyłki płaskości należy wykonad co najmniej 4

pomiary kontrolne.

Prowadzący dwiczenie może wskazad inne cechy geometryczne do zmierzenia na detalu demo. W

takim przypadku należy dodad dodatkowe tabelki uwzględniające ten stan rzeczy.

Politechnika Łódzka Instytut Obrabiarek i TBM (I-8) Zakład...

Documents

Transcript of Politechnika Łódzka Instytut Obrabiarek i TBM (I-8) Zakład...