Valutare la precisione degli scanner 3D con uno standard ISO per migliorare la qualità manifatturiera

È importante valutare le prestazioni di uno scanner 3D quando la qualità e la precisione sono cruciali. In questo contesto, la norma ISO 10360-08 fornisce un quadro rigoroso per testare e convalidare le prestazioni degli scanner 3D utilizzando i test P Form e P Size. Tuttavia, una comprensione incompleta o erronea di questo standard può portare a scelte non ottimali delle tecnologie di scansione 3D, influenzando negativamente il controllo di qualità delle parti prodotte. Per fare chiarezza sull’argomento, approfondiremo due aspetti che sono spesso fonte di confusione: i test P Form e P Size, così come l’interpretazione dei risultati dei test espressi in termini di 1 sigma (±1σ) o 2 sigma (±2σ).

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Qual è la differenza tra i test P Size e P Form?

La confusione tra questi due tipi di test può portare a una valutazione inadeguata delle prestazioni di uno scanner 3D.

P Form: Questo test determina la distribuzione dei punti su una superficie scansionata.

Può essere utilizzato per valutare il rumore di misura. Eseguito su una sfera calibrata, disegna un involucro intorno alla sfera (come una conchiglia) che copre il 95% dei punti scansionati (2 σ). Per il risultato del test, lo spessore del guscio viene diviso per due poiché è espresso a ±2 σ. Più il valore si avvicina a zero, meno rumorosa sarà la nuvola di punti.

P Size: Questo test determina l’errore di scansione durante la misura di una dimensione.

Eseguito su una sfera di riferimento, fornisce la differenza tra il diametro misurato dallo scanner (ricavato dal metodo dei minimi quadrati dal 95% dei punti scansionati) e il diametro effettivo della sfera scansionata. Più il risultato si avvicina a 0, più preciso sarà lo scanner nella misurazione delle dimensioni delle forme geometriche.

4 possibili casi di accuratezza e precisione

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Ulteriori informazioni sullo standard ISO 10360-08.

Nel campo della metrologia, i test ISO 10360-08 vengono utilizzati per analizzare e valutare un sistema di misurazione 3D, sia la sua accuratezza (attraverso il test P Size) che la sua precisione (attraverso la corrispondenza dei test P Form e P Size). Una sfera (o un piano) calibrata accuratamente è essenziale per test rigorosi.

Questi parametri aiutano a garantire che le misurazioni soddisfino gli standard di qualità richiesti e forniscono dati affidabili per le applicazioni industriali, tra cui il controllo di qualità, ispezione e reverse engineering.

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Cos’è 2 sigma? È la stessa cosa di ±2 sigma?

La deviazione standard è una metrica statistica che quantifica l’entità della variabilità o della dispersione di un insieme di valori. Nel dettaglio, misura quanto si discostano in media i singoli punti dal valore medio (media) della misurazione.

Nell’industria della metrologia, σ (sigma) viene utilizzato per valutare la coerenza e l’affidabilità delle misurazioni ottenute dagli scanner 3D. Aiuta a comprendere la precisione di questi strumenti di scansione.

Manipolazione della precisione di uno scanner 3D con riferimento al test P Form

A volte, i produttori sono tentati di manipolare i test per promuovere i loro prodotti. Un esempio significativo riguarda la specifica della deviazione di forma (P Form). Un esempio notevole di questo si osserva nella specifica della deviazione di forma (P Form) per le misurazioni dello scanner. Consideriamo due scanner, uno con un errore di forma di 15 µm e un altro con 18 µm.

All’ispezione iniziale, il primo scanner potrebbe sembrare superiore. Tuttavia, il suo errore di forma è calcolato utilizzando 1 sigma (σ), che cattura solo il 68% dei punti più accurati, in contrasto con il secondo scanner che utilizza 2 sigma (σ), che comprende il 95% dei dati (fare riferimento alla figura sotto). Di conseguenza, il secondo scanner probabilmente supererà il primo. Anche se un osservatore attento potrebbe riconoscere questa tattica, i test specializzati progettati dai produttori possono spesso rendere estremamente difficile confrontare equamente i prodotti.

Maggiore produttività grazie alla scansione 3D con CMM

Le macchine di misura a coordinate (CMM) sono strumenti avanzati che misurano automaticamente oggetti con precisione nello spazio tridimensionale utilizzando sensori e software. Queste macchine possono essere programmate per misurare punti specifici o scannerizzare intere superfici, creando modelli digitali degli oggetti. Tuttavia, le CMM utilizzate con sonde sono limitate nell’acquisire dettagli e geometrie complesse e non sono molto veloci. Pertanto, gli scanner 3D integrati con una CMM sono un’ottima soluzione per digitalizzare piccoli dettagli e inoltre uno strumento di metrologia che accelera i processi di misurazione sulla CMM acquisendo rapidamente.

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Precisione del sistema di scansione. Cosa ci si può aspettare?

Con l’aiuto della tabella, possiamo osservare che le misurazioni effettuate da uno scanner 3D integrato con la CMM sono più precise (14 µm) rispetto a uno scanner montato su un braccio di misura.

Calibrazione degli scanner 3D

Col passare del tempo, l’accuratezza ed i risultati delle misurazioni degli scanner 3D possono essere influenzati dall’uso prolungato. La ricalibrazione significa controllare e regolare il proprio scanner in modo da poter essere sicuri che continui a soddisfare le specifiche garantite da Kreon.

Scopri in 7 punti perché la ricalibrazione di uno scanner 3D è così importante.

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Scanner 3D Kreon

Gli scanner 3D sono un’aggiunta preziosa alle CMM per soddisfare le esigenze di produzione e di ritorno sull’investimento, guadagnare tempo di controllo e massimizzare il potenziale delle macchine CMM.

Utilizzo nelle Applicazioni Industriali

Gli scanner 3D Kreon Zephyr III offrono una grande versatilità ed economicità grazie alla possibilità di utilizzo sia su una Macchina di Misura a Coordinate (CMM), siasu un braccio di misura Kreon. Questi scanner vantano capacità di scansione eccezionali, fornendo un vantaggio significativo per scopi diversi come ispezioni, First Article Inspection (FAI), reverse engineering, prototipazione rapida e altri obiettivi importanti.

L’accuratezza della gamma di scanner Kreon Zephyr III

La loro eccezionale precisione di misura, che raggiunge fino a 5 µm (±2σ) con il modello Zephyr III 50, è determinante per ottenere i risultati attesi. Progettato per scannerizzare i dettagli più piccoli, il modello Zephyr III 50 vanta anche una risoluzione fine di 15 µm.

Soddisfare le crescenti esigenze di produttività con la gamma Zephyr III

Disponibili con linee laser da 300mm, 150mm o 50mm, gli scanner 3D Zephyr III sono prodotti di alta gamma che possono facilmente scannerizzare le parti più complesse nel minor tempo possibile. Essendo un prodotto versatile lo scanner 3D Zephyr III utilizzato sulle CMM è completamente automatizzato, coprendo tutte le esigenze per le misurazioni 3D, come l’auto calibrazione, il posizionamento dello scanner e l’utilizzo di un tastatore direttamente sotto lo scanner.

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Certificazione ISO Kreon

Kreon certifica i suoi prodotti per garantire la massima affidabilità per le vostre misurazioni 3D. Gli scanner Kreon sono calibrati e certificati secondo gli standard ISO 10360-08. Fedeli alle loro specifiche, gli scanner Kreon si integrano perfettamente in un rigoroso approccio di qualità. Kreon offre piani di garanzia e manutenzione per garantire l’affidabilità a lungo termine delle specifiche del prodotto.

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Quindi, comprendere correttamente gli standard ISO ed i parametri come P Size e P Form sono elementi essenziali per assicurare la precisione nella produzione. I prodotti di qualità sono il risultato diretto di un forte impegno nel rispettare le norme.

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