Hiệu Chuẩn Máy Đo CMM 2D – 3D

Tìm Hiểu Máy Đo CMM

Máy đo CMM hay còn gọi tắt là Máy CMM (Coordinate Measuring Machine) là một loại máy được sử dụng để đo đạc và xác định hình dạng của một bề mặt phức tạp bằng cách chạm vào các điểm trên bề mặt đó hoặc sử dụng ánh sáng, các loại tia, chùm sáng để đo đạc kích thước của các chi tiết máy.

Hãy tưởng tượng, nếu muốn đo chiều dài từ A – B . chúng ta chỉ đơn giản cần 1 cây thước. Giờ thì hãy tưởng tượng đến một bề mặt uốn lượn theo nhiều phương khác nhau. Rõ ràng, thước khó có thể giúp chúng ta đo đạc chính xác được. Lúc này chúng ta cần một máy đo CMM.

Máy CMM có khả năng đo đạc và xác định vị trí chính xác của các điểm trong một không gian 3 chiều bằng cách chạm vào bề mặt đó bằng 1 đầu dò.

Ngay tại khoảnh khắc đầu dò chạm vào bề mặt cần đo đạc, cảm biến tiếp xúc trên đầu dò máy đo CMM sẽ ghi lại thông tin về vị trí của điểm chạm đó. Sau đó, Một điểm sẽ được định vị trong không gian 3 chiều mà máy CMM vẽ nên. Và bằng cách chạm nhiều lần tại nhiều vị trí khác nhau của bề mặt, Máy CMM dễ dàng vẽ mô phỏng lại bề mặt đó trong không gian 3 chiều.

Lúc này, kết quả đo đạc trên không gian đó sẽ cho chúng ta biết kích thước, khoảng cách thật của chi tiết máy mà chúng ta cần đo đạc. Máy CMM không những có thể đo đạc kích thước đường thẳng, chúng còn có thể đo đường kính, bán kính, độ cong, độ oval hay kiểm tra độ phẳng của một bề mặt…

Máy đo CMM được sử dụng rất rộng rãi trong ngành công nghiệp chế tạo, nhất là trong ngành gia công cơ khí. gần như mọi xưởng gia công đều có ít nhất một máy CMM để đảm bảo chất lượng gia công và độ chính xác của các chi tiết máy.

Tuy nhiên, sau một thời gian sử dụng, các bộ phận trên máy CMM sẽ xuất hiện sai số. Đó là lý do cần kiểm định hay hiệu chuẩn máy đo CMM theo định kỳ để giữ mức sai số vẫn nằm trong khuôn khổ cho phép

Phân loại Máy đo CMM

Máy đo CMM được phân loại theo nhiều cách khác nhau. Nếu phân loại theo chức năng thì có thể chia thành 2 loại sau đây :

• Máy đo CMM 2D: Chỉ đo được các đối tượng nằm trên 1 bề mặt phẳng ví dụ như: độ dài, đường kính, góc … Máy CMM 2D chỉ có 2 trục X và Y, người trong nghề hay gọi là máy CMM 2 trục
• Máy đo CMM 3D: có thể đo được các đối tượng trong không gian ví dụ : độ trụ, độ cầu, đường cong, bề mặt phức tạp …. Máy CMM 3D có thể di chuyển theo 3 trục X-Y-Z

Dịch Vụ Kiểm Định Hiệu Chuẩn Máy Đo CMM 2D

Còn nếu phân loại máy CMM theo cách thức hoạt động thì có thể chia thành 2 loại sau đây :

• Máy đo CMM tiếp xúc : dùng đầu dò để đo đạc bằng cách tiếp xúc chạm vào các bề mặt từ đó mô hình hóa được chi tiết máy trong không gian 3D
• Máy đó CMM không tiếp xúc : Loại máy này sử dụng các cảm biến không tiếp xúc để đo đạc, ví dụ như: tia Laser, cám biến quét, cảm biến hồng ngoại … Ứng dụng trong các ngành hạn chế sự tiếp xúc với vật thể cần đo đạc, ví dụ như đo vật liệu dẽo, vật liệu đàn hồi.

Trong quá trình vận hành, Các máy đo CMM có các trục chuyển động X-Y-Z sẽ sử dụng trục Vitme bi để đảm bảo bước dịch chuyển chuẩn xác nhất có thể.

Tuy nhiên chính trục vitme bi cũng có sai số của chính nó và sai số đó có khuynh hướng gia tăng sau một quá trình sử dụng nhất định. chính vì thế cần hiệu chuẩn và kiểm định máy đo CMM sau một thời gian nhất định để loại bỏ sai số.

Trong rất nhiều trường hợp, nếu thanh vitme hoặc ổ bi đã quá mòn và không có khả năng hiệu chuẩn về mức sai số có thể chấp nhận được, thanh vitme sẽ bị thay thế hoàn toàn và thanh vitme mới khi lắp vào cũng cần hiệu chuẩn sao cho làm việc một cách chính xác.

Thường thì công đoạn hiệu chuẩn cho máy CMM 2D sẽ dễ dàng hơn hiệu chuẩn cho máy CMM 3D. 

Quy Trình Hiệu Chuẩn Máy Đo CMM

Như đã trình bày ở trên, có nhiều loại máy đo CMM hay còn gọi là Máy CMM khác nhau. Chính vì thế quy trình kiểm định, hiệu chuẩn thiết bị cũng khác nhau tùy từng loại thiết bị cụ thể.

Ví dụ: quy trình hiệu chuẩn cho máy đo CMM 2D không tiếp xúc sẽ khác quy trình hiệu chuẩn máy đo CMM 3D tiếp xúc.

Hiệu chuẩn kiểm định thiết bị đo CMM 2D

Lưu ý, tất cả các máy đo CMM đều có phần mềm riêng, chính phần mềm này nhận tín hiệu đo đạc từ thiết bị vật lý để đưa lên không gian 3 chiều trong máy tính. và việc hiệu chuẩn cũng bao gồm luôn cả phần mềm.

Trong khuôn khổ bài viết này, chúng ta sẽ phân ra làm 2 mục nhỏ là hiệu chuẩn loại máy đo CMM không tiếp xúc và hiệu chuẩn máy đo CMM tiếp xúc, do cách thức làm việc của 2 loại máy này khá khác biệt.

A- Hiệu Chuẩn Máy Đo CMM Không Tiếp Xúc :

Gần như hầu hết các phương pháp đo đạc không tiếp xúc, đều sử dụng tia sáng hoặc chùm ánh sáng để đo đạc. Tất cả đều sử dụng 1 hệ thống quang học phức tạp để chắt lọc ánh sáng và sau đó thu dữ liệu bằng Camera quan sát từ đó đưa ra kết quả đo

Hiệu chuẩn máy đo không tiếp xúc phần nhiều là hiệu chuẩn hệ thống quang học của máy đó đó, từ thấu kính cho đến góc độ ánh sáng, Camera …

Dưới đây là quy trình bài bản của hiệu chuẩn máy đo CMM không tiếp xúc :

• Chuẩn bị thiết bị đo phù hợp: Việc đầu tiên chúng ta cần làm là xác định thiết bị cần đo đạc, kiểm định, hiệu chuẩn thuộc loại nào để chọn tiêu chuẩn đo phù hợp. Bao gồm cả việc xác định các yếu tố gây sai số, các yếu tố gây nhiễu … để chuẩn bị phương án phù hợp để đo đạc. Ngoài ra trong bước này, chúng ta cần đảm bảo rằng máy đo đang hoạt động trong điều kiện thuận lợi cho việc đo đạc, các thông số như độ ổn định, độ rung lắc, độ cân bằng bàn đo … đều phải được chuẩn bị.
• Kiểm định độ chính xác của hệ thống quang học : Các yếu tố như độ vuông góc của Camera, độ phẳng của bàn đo, độ ổn định và chống rung của toàn bộ hệ thống đo đạc, thấu kính, độ lệch góc của thấu kính … đều được kiểm tra xem đang lệch so với chuẩn bao nhiêu
• Điều chỉnh và hiệu chuẩn độ lệch về mốc sai số chấp nhận được : Sau khi biết được các đối tượng cần hiệu chỉnh như hệ thống di chuyển, sai số cơ học lệch bao nhiêu so với cột mốc chính xác, chúng ta điều chỉnh chúng dần về mốc chính xác, bao gồm cả các phần tử đo đạc như Camera hay cảm biến quang học.
• Hiệu chuẩn hiệu số tỷ lệ : Đối với các máy đo quang học, chúng có đặc điểm là có thể Zoom cận để đo đạc các đối tưởng rất nhỏ trên 1 chi tiết máy. Về cơ bản, chúng ta sẽ phóng to đối tượng cần đo đạc lên nhiều lần sau đó đo chúng, cơ chế hoạt động khá tương tự như 1 kính hiển vi. Tuy nhiên việc Zoom phóng to cũng có những sai số, và nếu sai số này đủ lớn, chúng sẽ tạo nên những đo đạc khá lệch với thực tế
• Xác Nhận Kiểm Định, Cấp Giấy Chứng Nhận Hiệu Chuẩn  : Cuối cùng là sử dụng 1 vật chuẩn hay còn gọi là mẫu chuẩn để đo đạc và xác nhận lại việc máy CMM đã đạt độ chính xác, đáng tin cậy. Nếu trãi qua bước này, thiết bị sẽ được cấp một giấy chứng nhận hiệu chuẩn thiết bị

B- Hiệu Chuẩn Máy Đo CMM Tiếp Xúc Điểm:

Phần lớn các máy đo CMM hoạt động bằng phương pháp tiếp xúc đều sử dụng đầu dò có gắn cảm biến chạm (Touch-trigger Probes) hoặc cảm biến điện dung (Capacitive Probes).

Về cơ bản các loại cảm biến này đều ghi nhận tín hiệu khi đầu dò bắt đầu cham vào bề mặt vật thể. Tín hiệu đó có thể là sự thay đổi về lực hoặc sự thay đổi về điện dung.

Dịch Vụ kiểm định hiệu chuẩn máy đo CMM 3D

Dưới đây là các bước chung về việc hiệu chuẩn máy đo CMM hoạt động theo nguyên lý tiếp xúc:

• Bước 1 Chuẩn bị : Đảm bảo máy CMM nằm trong 1 môi trường đủ điều kiện để tiến hành đo đạc. Nhất là phải đảm bảo độ ổn định, độ phẳng và độ cân bằng bề mặt bàn đo. Trong bước này, chúng ta cũng cần xác định các chi tiết , các yếu tố cần kiểm định, hiệu chuẩn, liệt kê ra hết các yếu tố tác động đến sai số của thiết bị vì chúng chính là đối tượng để chúng ta hiệu chuẩn.
• Bước 2 kiểm tra trục di chuyển: một trong các yếu tố đóng góp vào sai số thiết bị đo CMM đó là trục di chuyển. qua thời gian sử dụng, các trục vitme đều sẽ mất dần độ chính xác vốn có do bị mài mòn, bị khô dầu mỡ, bị trầy xước, bị cong vênh do chịu lực … rất nhiều vấn đề dẫn đến sai số này. Sự việc càng phức tạp hơn khi tất cả các trục X-Y-Z đều có sai số riêng của chúng, dẫn đến hậu quả là sai số có thể bị cộng dồn lại và làm sai lệch đáng kể so với kết quả mà chúng ta mong muốn. Chúng ta cần kiểm định, hiệu chuẩn từng trục một. đưa sai số của từng trục về mức cho phép.
• Bước 3 hiệu chuẩn đầu dò: như đã trình bày ở trên, đầu dò hoạt động theo nguyên lý va chạm hoặc thay đổi điện dung khi tiếp xúc bề mặt vật thể cần đo. Theo thời gian, đầu dò có thể bị thay đổi so với trạng thái ban đầu, ví dụ như góc tiếp xúc bị lệch và không còn chính xác là 90^o nữa, khối cầu của đầu dò bị mài mòn, bị móp làm giảm độ chính xác hoặc bộ phận ghi nhận tín hiệu lực, tín hiệu điện dung của cảm biến gắn trên đầu dò có thể có sai số… tất cả đều là những yếu tố cần kiểm định và hiệu chỉnh về mốc chính xác
• Bước 4 kiểm tra phần mềm: phần mềm cũng cần kiểm tra và hiệu chuẩn, chúng ta cần kiểm tra xem phần mềm và hệ thống máy có thực sự ăn khớp với nhau hay không ? và cả việc hiệu chỉnh lại thang đo cũng góp phần làm cho kết quả đo chính xác hơn. Ví dụ, chúng ta thường xuyên đo đạc ở mức Miromet tuy nhiên phần mềm lại được set mặc định đơn vị đo là milimet, điều này sẽ gây khó khăn cho quá trình đo đạc của nhân viên QC trong công ty
• Bước 5 kiểm định hệ thống : sau khi đã hiệu chuẩn từng bộ phận riêng rẽ, chúng ta nên hiệu chuẩn lại toàn bộ hệ thống máy đo CMM xem chúng khi kết hợp lại có sai số gì không ? bởi rất có thể tất cả các yếu tố cấu thành đều nằm trong vùng chính xác, tuy nhiên kết quả đo cuối cùng của tổng thể hệ thống vẫn sai lệch quá giới hạn cho phép do sai số cộng dồn của từng thiết bị, cơ cấu nhỏ trong máy.
• Bước 6 cấp chứng chỉ kiểm định thiết bị : Sau khi máy đo đã được kiểm tra và hiệu chuẩn về mức chính xác. Mecal sẽ cấp cho máy móc một chứng chỉ đạt tiêu chuẩn.

Dịch Vụ Đo Kiểm, Kiểm Định, Hiệu Chuẩn Thiết Bị – MECAL

Được hơn 700 khách hàng đã và đang tin tưởng trên khắp chiều dài đất nước. Với nhiều năm kinh nghiệm phong phú trong lĩnh vực kiểm định, Mecal đã kinh qua rất nhiều loại máy móc – thiết bị đặc thù, đặc chủng và cũng may mắn được làm việc với những khách hàng rất lớn như: Viettel, Foxconn, SamSung, LG, ….

Mecal có 2 trụ sở tại 2 vùng đó là Hà Nội và Tp.HCM. Và ở đâu thì Mecal cũng luôn làm việc với tinh thần trách nhiệm cao độ, dịch vụ đo kiểm – kiểm định – hiệu chuẩn nhanh chóng và uy tín.

Mecal dịch vụ hiệu chuẩn – kiểm định uy tín chất lượng

Nếu Doanh Nghiệp bạn nằm ở các tỉnh thành xung quanh Tp.HCM như Long An, Bình Dương, Tiền Giang, Đồng Nai, Bà rịa – Vũng Tàu, Tây Ninh … hãy gọi ngay cho chúng tôi :

• Hotline Miền Nam : 0879 888 181 ( Mr.Khoa)
• Email    : sales@mecal.vn
• Địa chỉ công ty : 163/7A Đặng Văn Bi, Trường Thọ, Thủ Đức, HCM