Pomiary współrzędnościowe wzbogacone o najnowocześniejszą technologię komputerową wykorzystywane m.in. w przemyśle umożliwiają dokładny pomiar obiektów w trzech wymiarach. Wyróżnia się dwie, standardowe techniki pomiarowe 3D - stykową oraz bezstykową. Poznajmy ich charakterystykę oraz zasadnicze różnice, jakie pomiędzy nimi występują.
Pomiary stykowe – krótka charakterystyka
Jak można domyślać się po samej nazwie, podczas pomiarów stykowych końcówka trzpienia pomiarowego ma fizyczny kontakt z powierzchnią mierzonego obiektu, a system pomiarowy rejestruje współrzędne punktów dotyku. Dzięki temu możliwe jest uzyskanie szczegółowej mapy powierzchni bazowej.
Ta metoda sprawdza się zwłaszcza w warunkach produkcyjnych, bezpośrednio na stanowisku roboczym, na które z łatwością mogą być transportowane maszyny CMM w celu realizacji zadania pomiarowego.
Pomimo długoletniego stosowania pomiary stykowe mają pewne wady – w szczególności wymienia się tutaj niską prędkość przesuwu, ryzyko uszkodzenia końcówki sondy oraz w przypadku mierzenia delikatnych elementów, prawdopodobieństwo ich deformacji w trakcie pomiaru.
Alternatywą dla pomiarów stykowych stały się więc pomiary bezstykowe, w których wykorzystuje się różne technologie, aby wygenerować współrzędne punktów na powierzchni obiektu bez jego dotykania.
Pomiary bezstykowe oraz ich zastosowanie
Przy pomiarach bezstykowych mamy do czynienia z brakiem stykania się końcówki pomiarowej z powierzchnią badanego obiektu. Trudne warunki pracy, czy skomplikowana faktura elementu poddawanego pomiarom 3D mogą wymagać użycia właśnie sondy bezstykowej.
Nowoczesne narzędzia pomiarowe przypisane do określonych typów pomiarów służą do identyfikowania, takich wartości i cech jak:
- długość;
- kąt;
- promień i średnica;
- płaskość powierzchni bazowej.
Zdjęcie 1. Sonda optyczna
Z kategorią pomiarów bezstykowych łączy się wiele różnych technik. Do najbardziej popularnych należą:
- metoda optyczna – rejestracja chmury punktów poprzez badanie powierzchni bazowej wiązką światła;
- rzutowanie siatek periodycznych – obiekt umieszcza się pod specjalnym szablonem światła strukturalnego w celu otrzymania danych na temat głębokości powierzchni;
- interferometria optyczna – technika pomiarowa wykorzystująca zjawisko interferencji fal świetlnych do pomiaru drobnych zmian na powierzchni badanego przedmiotu. Często stosowana w nanotechnologii.
Pomiary bezstykowe to zaawansowane działania, najczęściej wdrażane w trudnych przestrzeniach i stosowane przy najbardziej wymagających strukturach geometrycznych powierzchni.
Zasadnicza różnica pomiędzy dwoma wymienionymi w artykule rodzajami pomiarów to bezpośrednia styczność (lub jej brak) końcówki pomiarowej z mierzoną powierzchnią. Wybór odpowiedniej technologii zależy od wielu czynników, takich jak precyzja, cechy geometryczne przedmiotu, prędkość pomiaru, czy dostępność sprzętu.
