mit 3D-Scannern
Ein spezifischer Standard zur Charakterisierung der Leistung von Messarmen
Seit Februar 2020 sind Kreon - Messarme zertifiziert gemäß Norm 10360-12. Diese internationale Zertifizierung erfordert die Durchführung gemeinsamer Tests durch alle Akteure des Sektors, um eine größere Transparenz der Produktspezifikationen für die Käufer zu gewährleisten.
Die Norm gilt für Messarme, die mit einem Taster ausgestattet sind, während die Prüfungen für Messarme mit einem 3D-Scanner auf der Norm 10360-8 basieren. Die 10360-12-Prüfungen führen zu neuen Bezeichnungen für die technische Dokumentation von Messarmen, wie LDia, PForm, PSize und EUni (wie unten im Detail beschrieben). 6- und 7-Achsen-Messarme werden mit denselben Tests spezifiziert.
PSize (PSize.Sph.1×25::Tact.AArm)
Der PSize-Wert drückt den Fehler bei der Messung der Größe einer Geometrie aus, insbesondere des Durchmessers einer Kugel. Er wird berechnet als Differenz zwischen dem Durchmesser einer Kugel nach der Methode der kleinsten Quadrate, die aus 25 gemessenen Punkten abgeleitet wird, und dem kalibrierten Durchmesser der Kugel (Abbildung 1.3).
PForm (PForm.Sph.1×25::Tact.AArm)
Mit diesem Test, der auf dem vorangegangenen aufbaut, wird die Verteilung von Kontaktmessungen (taktilen Messungen) auf einer Kugel ermittelt. Auf einer kalibrierten Kugel werden 25 Punkte abgetastet, und aus diesen 25 Punkten wird eine Kugel mit den kleinsten Quadraten abgeleitet. Das Prüfergebnis ist die Dicke einer Schale, die die 25 Punkte einschließt und deren Mittelpunkt die Kugel der kleinsten Quadrate ist (Abbildung 1.4). Dieser Vorgang muss für zwei Positionen der Kugel innerhalb des Volumens des Messarms wiederholt werden. Das schlechtere der beiden Ergebnisse wird verwendet.
LDia(LDia.5×5 :Art :Tact.AArm)
Mit diesem Test werden die Fehler ermittelt, die durch die Gelenke des Arms verursacht werden, insbesondere durch die Achsen 5, 6 und 7 des Gelenks. Auf der Kugel werden 5 Punkte angetastet, wobei der Taster in dieselbe Richtung zeigt (Abbildung 3.1), und dieser Vorgang wird in 5 verschiedenen Ausrichtungen wiederholt (Abbildung 3.2). Der Mittelpunkt der optimalen Einstellung der Kugel wird für jeden Satz von 5 Punkten berechnet. Der Durchmesser der kleinsten Kugel, die die fünf berechneten Zentren umfasst, ist das Ergebnis der Prüfung. Der Vorgang muss für zwei Positionen der Kugel innerhalb des Volumens des Messarms wiederholt werden.
EUni (EUni:0 :Tact.AArm)
Der EUni-Test ermittelt den unidirektionalen Längenfehler zwischen zwei angetasteten Punkten. Er basiert auf 105 Längenmessungen, die jeweils durch Antasten von zwei Kugeln gewonnen werden. Dieser Test wird über das gesamte Volumen des Messarms durchgeführt (Abbildung 2), wobei die Bewegung des Ellenbogens des Arms berücksichtigt wird. Das Testergebnis ist kein Durchschnittswert, sondern entspricht dem größten Fehler aus den 105 Messungen. Je näher das Ergebnis bei 0 liegt, desto größer ist die Genauigkeit des Armes innerhalb seines Volumens.
Diese ergänzende Prüfung, die im Anhang der Norm zu finden ist, kann zur schnellen Überprüfung der Leistung eines Messarms verwendet werden. Sie bestimmt die Messgenauigkeit bei unbeweglichem Tastkopf und einer Bewegung des Ellbogens von links nach rechts (Abbildung 4). Die Sonde wird in einem Hohlraum positioniert, und 10 Punkte werden an der gleichen Stelle gemessen, während sich der Ellbogen hin und her bewegt. Bei einem 7-achsigen Arm muss das Gelenk um 180° geschwenkt werden, bevor es in seine ursprüngliche Position zurückkehrt. Das Ergebnis ist der Radius der kleinsten Kugel, die die 10 gemessenen Punkte umschließt.
Die Norm 10360-08 beschreibt Validierungstests für Laserscanner an einem stationären 3D-Messgerät. Hier wurden sie für tragbare Messarme angepasst, um die globalen Messunsicherheiten für den Arm und den Scanner zu bestimmen.
Bei Messarmen mit Scannern sind die PForm- und PSize-Prüfungen identisch mit denen der Norm 10360-08, aber die Scanner-Basis und der Messarm ersetzen das KMG. Einen Artikel über das gesamte Spektrum der Spezifikationsprüfungen für Kreon-Scanner auf der Grundlage der Norm 10360-08 finden Sie hier.
Mit dieser Prüfung wird die Wiederholbarkeit von berührungslosen Messungen mit einem Scanner bewertet. Genauer gesagt wird der Fehler ermittelt, der bei einer Änderung der Ausrichtung des Scanners im Raum auftreten kann. Eine kalibrierte Kugel wird in 5 verschiedenen Ausrichtungen gemessen (wie bei EUni mit einer Sonde), und die Zentren der 5 Kugeln, die sich aus jeder Ausrichtung ergeben, werden abgeleitet. Der Durchmesser der kleinsten Kugel, die die 5 ermittelten Mittelpunkte umfasst, ist das Ergebnis der Prüfung. Dieser Test dient nicht dazu, den Scanner selbst zu charakterisieren, sondern vielmehr dazu, den Einfluss der Bewegungen der Armgelenke auf die Messungen zu bestimmen.
Diese Prüfung ähnelt der EUni-Prüfung mit dem Unterschied, dass sie die unidirektionale Längenmessleistung eines Messarms mit einem Scanner und nicht mit einem Taster bewertet. Das Ergebnis ist der größte Messfehler von 105 Messungen, die innerhalb des Volumens des Arms durchgeführt wurden.
Kreon liefert mit jedem Messarm ein Prüfzertifikat auf der Grundlage der Norm 10360-12 und gewährleistet damit ein hohes Maß an Qualitätssicherung. Darüber hinaus empfehlen wir den Abschluss eines Wartungsvertrags für die jährliche Rekalibrierung Ihres Messarms. Kreon-Vertriebspartner auf der ganzen Welt sind qualifiziert und autorisiert, Kreon-Messarme zu rekalibrieren.