اسکنر سه بعدی از قطعه ساخته شده یک مدل دیجیتال دقیق می‌سازد. این داده در هر نقطه قابل بررسی است و مستقیماً با مدل CAD مقایسه میشود. اگر بین طرح و قطعه تولیدشده اختلافی باشد، محل آن و مقدار دقیق خطا مشخص میشود.
اسکنرهای سه بعدی سریع تر از ماشین های اندازه گیری مختصات هستند و مستقل از شرایط متغیر محیط عمل میکنند. بنابراین گزینه ی بسیار مناسبی برای تحلیل محصولات ورودی، نمونه برداری و نظارت بر تولید قطعات هستند. امروزه اسکنرهای سه بعدی به وفور استفاده می‌شوند و موفقیت زیادی در صنایع کسب کرده‌اند.
کنترل کیفیت یک گام مهم و اساسی در صنایع تولیدی است. اما هنوز هم بسیاری از شرکت ها از روش های بازرسی دستی برای کنترل کیفیت محصولات خود استفاده میکنند. عملیاتی که به بررسی دقیق تری نیاز داشته باشند از ماشین های اندازه گیری مختصات (CMM) استفاده میکنند.
صفحه محصول نرم افزار نظارت تصویری رایمانو را مطالعه کنید.
ابزارهای سنتی کنترل کیفیت؛ بازرسی دستی و CMM
در بازرسی دستی از ابزارهایی مثل کولیس، میکرومتر و گیج استفاده میشود و هر اندازه‌گیری جداگانه انجام میشود. این روش برای قطعات ساده کافی است، اما برای قطعات پیچیده زمان‌بر است و نتیجه به مهارت اپراتور بستگی دارد. برای بازرسی دقیق‌تر از ماشین اندازه‌گیری مختصات (CMM) استفاده میشود. این دستگاه با یک پروب نقطه به نقطه سطح قطعه را لمس میکند و مختصات هر نقطه را ثبت میکند. دقت CMM بالاست، اما سرعت آن به تعداد نقاطی که پروب باید لمس کند محدود است.
مزایای اسکنر سه بعدی در کنترل کیفیت چیست؟
مهم‌ترین مزایای استفاده از اسکنر سه بعدی در کنترل کیفیت این‌هاست:
- حذف کارهای تکراری و کاهش زمان بازرسی
- دقت بالا (تا حدود ±۰.۰۰۱)
- جمع‌آوری هزاران تا میلیونها نقطه در ثانیه
- حذف زمان برنامه‌نویسی CMM
- اندازه‌گیری بهتر ویژگی‌هایی مثل تخت بودن (flatness)
کاهش کارهای تکراری در بازرسی کیفیت
در بازرسی دستی، مهندس کنترل کیفیت هر قطعه را با ابزار اندازه میگیرد، اعداد را ثبت میکند و بعداً دوباره بررسی میکند. در بسیاری از کارگاه‌ها همین مرحله به گلوگاه تولید تبدیل میشود.
اسکنر سهبعدی فرآیند ثبت داده‌ها، مقایسه سطح قطعه با مدل CAD و تولید گزارش انحراف را بهصورت خودکار انجام میدهد. در نتیجه، نیازی به ثبت دستی اندازه‌ها و کنترل تک‌تک مقادیر نیست و نتایج با سرعت و دقت بیشتری در اختیار کاربر قرار میگیرد.
دقت بالای اسکنر سه بعدی در بازرسی ابعادی
قطعات صنعتی با تلرانس‌های بسیار کوچک ساخته می‌شوند و بازرسی آن‌ها به ابزاری با دقت بالا نیاز دارد. اسکنرهای سه بعدی صنعتی به دقت [X] میلیمتر می‌رسند و این دقت را روی کل سطح قطعه حفظ میکنند، نه فقط در چند نقطه‌ی منتخب. برای قطعاتی که تلرانس‌های تنگ‌تر دارند، مثل قطعات هوافضا و پزشکی، این سطح دقت اهمیت زیادی دارد.
جمع‌آوری میلیونها نقطه در مقایسه با CMM
CMM تنها نقاطی را اندازه‌گیری میکند که پروب بهصورت مستقیم آن‌ها را لمس کند و بازرسی یک قطعه پیچیده با این روش ممکن است ساعت‌ها زمان ببرد. در مقابل، اسکنر سهبعدی در هر ثانیه صدها هزار تا میلیونها نقطه را ثبت کرده و یک مدل کامل از سطح قطعه ایجاد میکند. به همین دلیل، انحراف‌ها و عیوبی که ممکن است در فاصله بین نقاط اندازه‌گیری‌شده توسط CMM پنهان بمانند، در داده‌های اسکن سهبعدی قابل مشاهده و تحلیل هستند.
حذف زمان برنامه‌نویسی CMM
هر قطعه‌ای که روی CMM بازرسی میشود به یک برنامه اندازه‌گیری نیاز دارد و برای هر ویژگی (مثل سوراخ، لبه یا سطح) باید مسیر حرکت پروب تعریف شود. این کار برای هر قطعه جدید ساعت‌ها زمان می‌برد. اگر قطعه زیاد تغییر میکند یا تولید در تعداد کم است، این هزینه زمانی سنگین میشود. اسکنر سه بعدی نیازی به برنامه‌نویسی مسیر ندارد: قطعه اسکن میشود و نتیجه با مدل CAD مقایسه می‌گردد.
اندازه‌گیری مسطح بودن با اسکنر سه بعدی در مقایسه با CMM
بعضی ویژگی‌ها، مثل مسطح بودن (Flatness) و هم‌محوری (Concentricity)، اندازه‌گیری دشوارتری دارند چون به اطلاعات کل سطح نیاز دارند، نه چند نقطه. CMM برای ارزیابی مسطح بودن معمولاً فقط حدود ۹ نقطه را لمس میکند، چون لمس نقاط بیشتر زمان زیادی می‌برد. در نتیجه، این روش نمی‌تواند برآمدگی‌ها یا فرورفتگی‌های موجود در فاصله بین نقاط اندازه‌گیری‌شده را شناسایی کند.اسکنر سه بعدی کل سطح را با هزاران نقطه ثبت میکند، پس نقشه کامل مسطح بودن را در چند ثانیه میدهد و هر انحراف موضعی قابل مشاهده است.
جمع‌بندی؛ چرا اسکنر سه بعدی انتخاب بهتری برای کنترل کیفیت است؟
اسکنر سه بعدی با ثبت کل سطح قطعه، مقایسه مستقیم با مدل CAD و تولید گزارش انحراف در چند دقیقه، کنترل کیفیت را سریع‌تر و دقیق‌تر میکند. برخلاف CMM که فقط نقاط محدودی را لمس میکند، اسکنر هزاران تا میلیونها نقطه ثبت میکند و نیازی به برنامه‌نویسی مسیر ندارد.
برای انتخاب اسکنر مناسب خط تولید خود یا دریافت مشاوره رایگان، با کارشناسان ما تماس بگیرید.
سوالات متداول
CMM با یک پروب، نقطه به نقطه سطح قطعه را لمس میکند و فقط همان نقاط را اندازه میگیرد. اسکنر سه بعدی بدون تماس کار میکند و در هر ثانیه هزاران تا میلیونها نقطه از کل سطح ثبت میکند. به همین دلیل سرعت آن بیشتر است و انحرافهایی که بین نقاط CMM پنهان میمانند را هم نشان میدهد.
دقت به مدل و نوع اسکنر بستگی دارد. اسکنرهای صنعتی معمولاً در محدوده صدم تا چند صدم میلیمتر دقت دارند و مدل‌های پیشرفته‌تر به دقت‌های بالاتر هم می‌رسند. برای انتخاب، دقت مورد نیاز را با تلرانس قطعه خود مقایسه کنید. (عدد دقیق مدل‌های خودتان را اینجا جایگزین کنید.)
بیشترین کاربرد آن در خودروسازی، هوافضا، پزشکی (مثل پروتز و ایمپلنت)، الکترونیک و قطعه‌سازی صنعتی است. هر صنعتی که قطعه با تلرانس مشخص تولید کند و بخواهد آن را با مدل CAD مقایسه کند، میتواند از اسکنر استفاده کند.
در بسیاری از کاربردها، بهخصوص هنگام بازرسی قطعات با هندسههای پیچیده، سطوح آزاد و نیاز به بررسی کامل سطح قطعه، اسکن سهبعدی میتواند گزینهای مناسب و کارآمد باشد. بااینحال، دستگاه CMM همچنان برای اندازهگیریهایی که به دقت بسیار بالای روشهای تماسی نیاز دارند، کاربرد دارد. به همین دلیل، برخی کارخانهها از هر دو روش بهصورت مکمل استفاده میکنند.
بله. اسکنرهای نوری با دقت بالا برای قطعات کوچک مثل قطعات الکترونیکی و چراغ‌های LED مناسب‌اند و اسکنرهای بزرگ‌تر یا قابل حمل برای قطعات درشت مثل در خودرو. انتخاب اسکنر به اندازه قطعه و دقت مورد نیاز بستگی دارد.
