Máy đo 3D là gì? Cách sử dụng máy đo 3D chi tiết

Trong nền công nghiệp sản xuất, mỗi ngày có đến hàng triệu linh kiện, chi tiết máy móc được tạo ra. Những linh kiện, chi tiết ấy đòi hỏi sự chính xác cao về kích thước, thông số. Vì vậy, máy đo 3D đã ra đời, phục vụ nhu cầu đo lường một cách chính xác trong các ngành công nghiệp sản xuất như làm ô tô, máy bay, điện thoại di động, thiết bị y tế,…

Máy đo 3D là gì?

Máy đo 3D còn được gọi là máy đo tọa độ 3 chiều – Chức năng chính là đo những vật thể theo cấu trúc 3 chiều. Loại máy này còn được gọi là máy đo CMM (viết tắt từ tiếng Anh Coordinate Measuring Machine).

Máy đo 3D hoạt động theo nguyên lý dịch chuyển đầu dò để xác định tọa độ các điểm trên bề mặt vật thể. Khác với máy đo 2D chỉ xác định các điểm tọa độ trên trục X, Y thì máy đo 3D còn thực hiện được trên trục tọa độ 3 chiều X, Y, Z. Vì vậy, đây chính là thiết bị tuyệt vời để đo những linh kiện, chi tiết có cấu trúc 3 chiều phức tạp.

Máy đo 3D là gì?

Máy đo 3D còn được gọi là máy đo tọa độ 3 chiều – Chức năng chính là đo những vật thể theo cấu trúc 3 chiều. Loại máy này còn được gọi là máy đo CMM (viết tắt từ tiếng Anh Coordinate Measuring Machine).

Máy đo 3D hoạt động theo nguyên lý dịch chuyển đầu dò để xác định tọa độ các điểm trên bề mặt vật thể. Khác với máy đo 2D chỉ xác định các điểm tọa độ trên trục X, Y thì máy đo 3D còn thực hiện được trên trục tọa độ 3 chiều X, Y, Z. Vì vậy, đây chính là thiết bị tuyệt vời để đo những linh kiện, chi tiết có cấu trúc 3 chiều phức tạp.

Công dụng và ứng dụng của máy đo 3D là gì?

Máy đo 3D có công dụng chính là để đo kích thước của vật hình khối theo 3 chiều, cụ thể:

• Đo kích thước
• Đo kiểm mẫu vật, chi tiết gia công
• Lược đồ góc
• Đo chiều sâu

Với đầu đo 3 chiều CMM có độ chính xác cao, các điểm ảnh của mẫu vật sẽ được thể hiện một cách chi tiết, giúp cho ra kết quả kích thước đúng nhất. Dựa vào những công dụng nêu trên, máy đo 3D CMM có thể thực hiện được những việc như:

• Kiểm tra các chi tiết gia công: Những chi tiết trong thiết bị đóng vai trò rất quan trọng, bởi nếu 1 chi tiết bị thiếu sót hoặc sai lệch thì sẽ ảnh hưởng đến hoạt động của cả một dây chuyền máy móc. Tuy vậy, các chi tiết này thường rất nhỏ nên việc đo lường trở nên khó khăn, thiếu chính xác. Do đó, máy đo 3D là giải pháp hiệu quả để hoàn thiện các chi tiết gia công một cách chuẩn xác. Ngoài ra, khi đo kích thước bằng máy đo 3D, bạn không cần phải tháo gỡ chi tiết ra mà việc này hoàn toàn có thể thực hiện được bằng mô phỏng 3D, giúp tiết kiệm thời gian và công sức.
• Quản lý các chi tiết của cụm lắp ráp: Không chỉ đo lường được các chi tiết riêng lẻ, máy đo 3D còn có thể được sử dụng với các cụm chi tiết lắp ráp kết hợp. Do đó, máy đo 3D được ứng dụng để tối ưu độ chính xác trong quy trình lắp ráp ô tô, tàu, thuyền, máy bay, thiết bị quân sự,…
• Kiểm tra các loại khuôn mẫu: Trong ngành công nghiệp cơ khí, các khuôn mẫu là vật dụng không thể thiếu để tiến hành đúc chi tiết, linh kiện. Vì vậy, máy đo 3 chiều vô cùng hữu hiệu trong việc kiểm tra và phát hiện lỗi xảy ra trên các loại khuôn dập, khuôn ép, khuôn đúc để hạn chế tình trạng sai phạm, giúp tiết kiệm chi phí.
• Phân tích thiết kế của mẫu vật: Máy đo 3D là công cụ hữu hiệu để phân tích ngược những sản phẩm có sẵn, giúp đưa ra thông tin mô phỏng một cách chính xác nhất. Đây được gọi là ứng dụng đảo ngược/công nghệ reverse, nhằm khôi phục thiết kế cũ, chỉnh sửa chi tiết hoặc phân tích sản phẩm của đối thủ.

Cấu tạo máy đo 3D

Máy đo CMM có cấu tạo gồm 4 phần chính như sau:

• Phần thân máy có chức năng bảo vệ hệ thống bên trong, tạo nên thiết kế của máy và giữ cho cấu trúc thiết bị ổn định, vững chãi.
• Đầu dò: Bao gồm đầu dò cơ khí, đầu dò quang, đầu dò laser, đầu dò ánh sáng trắng.
• Hệ thống điều khiển:  Bao gồm bảng mạch, màn hình điều khiển và hệ thống xử lý dữ liệu giúp đưa ra các đánh giá chính xác về sản phẩm so với bản vẽ ban đầu hoặc đưa ra bản vẽ của vật thể được đo/quét.
• Phần mềm đo lường: Có chức năng thu thập, xử lý, hiển thị dữ liệu và điều khiển hệ thống.

Ưu điểm của máy đo kích thước 3D

Trên thị trường hiện nay, một trong những thương hiệu máy đo 3D nổi tiếng và uy tín nhất chính là Micro Vu. Với thiết bị này, bạn có thể an tâm khi sử dụng để đo lường, kiểm tra thiết kế mẫu vật bởi máy đo 3D có những ưu điểm như:

• Đo tọa độ điểm với độ chính xác cực kỳ cao.
• Đo được kích thước chính xác của những vật có kích thước nhỏ hoặc cấu trúc mềm, dễ bị biến dạng (như cao su, silicon,…)
• Dịch chuyển tọa độ bằng điều khiển phần mềm, giúp loại bỏ trường hợp do sai số khi tác động vào vật thể gây rung lắc.
• Không chỉ đo được kích thước bề ngoài mà máy đo 3D còn đo những phần cấu trúc sâu bên trong vật thể như trụ tròn của lỗ khoan, độ tròn đồng tâm,…
• Có chức năng tự động hoàn thiện bản vẽ kỹ thuật của sản phẩm với đầu quét 3 chiều.

Về máy đo Micro Vu

Thương hiệu Micro Vu thuộc một trong những tập đoàn hàng đầu của Mỹ. Những sản phẩm máy đo của Micro Vu được đánh giá rất cao bởi:

• Đạt các tiêu chuẩn về an toàn và chất lượng như chứng chỉ ISO/IEC, ANSI/NCSL, MIL-ST,…
• Áp dụng công nghệ tiên tiến, cung cấp tốc độ và độ chính xác cao trong kết quả đo lường.
• Kết hợp với phần mềm đo InSpec dễ sử dụng.
• Độ phân giải của máy quét cao, độ nhạy lớn.
• Có thể quét đa sắc lẫn đơn sắc.
• Phạm vi phóng điểm ảnh lên đến 540x.
• Góc chiếu rộng từ 25° đến 90°.
• Có thể hiệu chỉnh ánh sáng.

Do đó, sản phẩm máy đo 3 chiều được sử dụng rất phổ biến trong nhiều ngành nghề khác nhau như: điện tử, PCB, sản xuất nhựa, sản xuất công nghiệp, nghiên cứu,…

Hướng dẫn sử dụng máy đo 3D CMM

Nhìn chung, cách sử dụng máy đo 3D cũng tương tự như máy đo 2D ở các bước khởi động và hiệu chỉnh phần mềm. Tuy nhiên, máy đo 3D cũng có những khác biệt trong các bước hiệu chỉnh các đầu dò. Để tìm hiểu hướng dẫn sử dụng máy đo 3D, bạn có thể tham khảo các bước sau:

• Bước 1: Vệ sinh, lau chùi các bộ phận của máy đo CMM và cây máy tính kết nối dữ liệu.
• Bước 2: Kiểm tra các chi tiết như dây đai cao su, dây đai thép, độ cân bằng của thiết bị, tín hiệu của đầu đo PH,…
• Bước 3: Bật công tắc nguồn, khởi động máy đo và phần mềm đo lường.
• Bước 4: Kiểm tra độ chính xác của máy theo các phương X, Y, Z và 4 hướng nghiêng.
• Bước 5: Tiến hành đo vật thể bằng cách điều chỉnh các đầu dò.
• Bước 6: Ghi nhận thông tin có được và lập bản báo cáo kết quả.

Sau khi hoàn thành đo lường, bạn cần tắt nguồn máy và chú ý bảo quản thật tốt.

Cách bảo quản máy đo 3D

Vậy, cần bảo quản máy như thế nào để tăng tuổi thọ và độ chính xác, bền bỉ? Bạn hãy lưu ý những điều sau đây:

• Máy đo cần phải được đặt trong phòng sạch và khô (nhiệt độ phòng từ 15℃ – 25℃).
• Cần lau sạch bề mặt thiết bị sau khi sử dụng.
• Không được sử dụng dung môi hữu cơ hoặc các chất tẩy rửa mạnh để lau chùi thiết bị.
• Nếu gặp vấn đề về đèn LED của máy thì nên thông báo với đại lý/nhà sản xuất để được kỹ sư chuyên môn tiến hành sửa chữa. Tránh việc tự ý thay bóng đèn bởi có thể đèn sẽ không phù hợp, gây ảnh hưởng đến kết quả đo.
• Các bộ phận chính xác của thiết bị (như hệ thống hình ảnh, bàn đo, thang đo quang học và cơ cấu truyền động trục Z) cần được điều chỉnh chính xác.
• Tất cả các vít điều chỉnh và vít siết đã được cố định cho phù hợp nên bạn lưu ý không tự tháo rời để tránh ảnh hưởng đến hiệu suất hoạt động.
• Phần mềm 3D đã bù chính xác sai số giữa bàn đo và thước quang, vui lòng không tự ý thay đổi. Nếu không, sẽ dẫn đến kết quả đo sai.

Tóm lại, bạn cần vệ sinh máy đo 3D sạch sẽ và đặt ở môi trường phù hợp. Bên cạnh đó, không được rút tất cả các đầu nối điện của thiết bị. Nếu chúng đã được rút ra, chúng phải được cắm chính xác và vặn chặt theo kí hiệu. Nếu không quản đúng cách thì có thể ảnh hưởng ít nhất đến chức năng của thiết bị và nặng nhất có thể làm hỏng hệ thống.