DIPLOMSKI RAD

HARDVERSKA I SOFTVERSKA HARDVERSKA I SOFTVERSKA STRUKTURA SAVREMENIH STRUKTURA SAVREMENIH

DEA-inih NUMMDEA-inih NUMM

UVOD

Proizvodno inženjerstvo na kraju ovog veka sve Proizvodno inženjerstvo na kraju ovog veka sve više postaje simbioza računarske i mašinske više postaje simbioza računarske i mašinske tehnologije, što se odnosi i na metrološke tehnologije, što se odnosi i na metrološke sisteme, koji se koriste u proizvodnoj metrologiji.sisteme, koji se koriste u proizvodnoj metrologiji.

Ovaj trend integracije u oblasti razvoja i Ovaj trend integracije u oblasti razvoja i projektovanja ovih sistema, širi se i u područje projektovanja ovih sistema, širi se i u područje njihove primene. njihove primene.

Može se reći da isti trendovi važe i za oblast Može se reći da isti trendovi važe i za oblast numerički upravljanih mernih mašina (NUMM)numerički upravljanih mernih mašina (NUMM)

Razvoj obradnih sistema kao i računarske Razvoj obradnih sistema kao i računarske tehnologije bili su od presudnog uticaja za tehnologije bili su od presudnog uticaja za

razvoj novih generacija metroloških sistema razvoj novih generacija metroloških sistema zasnovanih na elementima fleksibilne zasnovanih na elementima fleksibilne

automatizacije.automatizacije.

NUMERIČKI UPRAVLJANE NUMERIČKI UPRAVLJANE MERNE MAŠINEMERNE MAŠINE

Osnovu gradnje fleksibilnih metroloških sistema čine NUMM i/ili merno kontrolni roboti..

Trenutno se razvijaju MM Trenutno se razvijaju MM najnovije pete generacije najnovije pete generacije tzv. inteligentne merne tzv. inteligentne merne mašine, koje u sebi imaju mašine, koje u sebi imaju ugrađene elemente ugrađene elemente računarske inteligencije.računarske inteligencije.

Međusobna povezanost modula (sa tokovima signala)

u jednoj NUMM

uuniverzalnostniverzalnost,,

fleksibilnost,fleksibilnost,

proizvodnost iproizvodnost i

tačnost.tačnost.

NUMM se odlikuju visokim metrološkim NUMM se odlikuju visokim metrološkim karakteristikama,karakteristikama, od kojih se mogu izdvojiti od kojih se mogu izdvojiti četiri ključne karakteristike :četiri ključne karakteristike :

RAZVOJ SOFTVERA ZA NUMMRAZVOJ SOFTVERA ZA NUMM

Paralelno sa razvojem NUMM-a, razvijan je i Paralelno sa razvojem NUMM-a, razvijan je i softver za njihovu podršku i to u dva softver za njihovu podršku i to u dva pravcapravca::

svi proizvođači NUMM razvijali su svi proizvođači NUMM razvijali su autnomnu softversku podrškuautnomnu softversku podršku na bazi osnovnih mernih principa. na bazi osnovnih mernih principa.

softver opšte namenesoftver opšte namene, za ručno , za ručno ili mašinsko programiranje NUMM.ili mašinsko programiranje NUMM.

PROGRAMIRANJE NUMMPROGRAMIRANJE NUMM

Programiranje NUMM podrazumeva niz aktivnosti i Programiranje NUMM podrazumeva niz aktivnosti i radnji koje je neophodno realizovati, da bi se za radnji koje je neophodno realizovati, da bi se za određenu operaciju merenja na NUMM došlo do određenu operaciju merenja na NUMM došlo do svih potrebnih informacija na bazi kojih se realizuje svih potrebnih informacija na bazi kojih se realizuje merenje. merenje.

ZadatakZadatak merenja merenja

tok materijalatok materijala

tehničke tehničke informacijeinformacije

organizacione organizacione informacijeinformacije..

M erni predm et

M erni senzor1 A2 B3 C

K apaci teti

P ri ori teti

P lan stezanja

P lan m ern ih

U prav l ja~k i program i

K arte pipak a

P ribor

V rem em erenja

Priprema NUMM za realizaciju određenog zadatka merenja oslanja Priprema NUMM za realizaciju određenog zadatka merenja oslanja se na sredstva i grupe podataka struktuirane u određene tokove:se na sredstva i grupe podataka struktuirane u određene tokove:

Metode i postupci Metode i postupci programiranjaprogramiranja

Na osnovu analize programske podrške Na osnovu analize programske podrške NUMM, proizilazi da se u principu, NUMM, proizilazi da se u principu, programiranje može izvestiprogramiranje može izvesti::

ručno,ručno, automatizovanoautomatizovano..

Prema mestu izvođenja, programiranje Prema mestu izvođenja, programiranje NUMM može bitiNUMM može biti::

radioničko (pogonsko)radioničko (pogonsko) eksterno (odvojeno ili off -line)eksterno (odvojeno ili off -line)

Programiranje NUMM, prema mestu Programiranje NUMM, prema mestu izvođenjaizvođenja

PRIMENA SOFTVERA PRIMENA SOFTVERA ZA ZA

NUMMNUMM

Brz napredak informacione Brz napredak informacione tehnologije, otvorio je nove tehnologije, otvorio je nove mogućnosti za verifikaciju mogućnosti za verifikaciju

geometrijskih karakteristikageometrijskih karakteristika

statistička kontrola procesa (kontrolne karte kvaliteta),statistička kontrola procesa (kontrolne karte kvaliteta),

analiza procesa / mogućnosti mašine,analiza procesa / mogućnosti mašine,

sistem za kalibraciju mernih instrumenata,sistem za kalibraciju mernih instrumenata,

merenje teksture površine (instrumenti za merenje merenje teksture površine (instrumenti za merenje hrapavosti),hrapavosti),

merenje oblika (uređaji za ispitivanje oblika),merenje oblika (uređaji za ispitivanje oblika), merenje zupčanika (testiranje stanja zupčanika),merenje zupčanika (testiranje stanja zupčanika), 1D merenje (merni lenjiri),1D merenje (merni lenjiri), 2D merenje (merni mikroskop), i2D merenje (merni mikroskop), i 3D merenje (koordinatne merne mašine). 3D merenje (koordinatne merne mašine).

Angažovani softver upotrebljava se za Angažovani softver upotrebljava se za sledeće zadatke i merne instrumente:sledeće zadatke i merne instrumente:

visoku funkcionalnost korisničkog interfejsa, sa Xvisoku funkcionalnost korisničkog interfejsa, sa X -- WWindows tehnologijom,indows tehnologijom,

vizuelizaciju izmerenih delova/podataka obuhvaćenih vizuelizaciju izmerenih delova/podataka obuhvaćenih merenjem,merenjem,

prenos i dalja obrada podataka (standardni interfejs),prenos i dalja obrada podataka (standardni interfejs),

izrada merne dokumentacije, izrada merne dokumentacije,

visok stepen automatizacijevisok stepen automatizacije, i, i

interaktivni grafički pregled planiranja i programiranja, interaktivni grafički pregled planiranja i programiranja, koji se zasniva na postojanju CAD podataka sa koji se zasniva na postojanju CAD podataka sa automatskim generisanjem putanje mernog senzora.automatskim generisanjem putanje mernog senzora.

Najznačajniji softverski paketi za NUMM Najznačajniji softverski paketi za NUMM obezbeđuju:obezbeđuju:

SOFTVER ZA NUMMSOFTVER ZA NUMM

Sofisticiranu komponentu MM predstavlja Sofisticiranu komponentu MM predstavlja njena softverska podrška i upravo razvoj njena softverska podrška i upravo razvoj softvera za NUMM, ostavlja najviše povoljnih softvera za NUMM, ostavlja najviše povoljnih mogućnosti za buduće pomake u dimenzionoj mogućnosti za buduće pomake u dimenzionoj metrologiji. metrologiji.

Proizvođači NUMM, za svoje potrebe, Proizvođači NUMM, za svoje potrebe, razvijaju posebne softverske pakete:razvijaju posebne softverske pakete:

Umess, Calypso (Zeiss), Umess, Calypso (Zeiss), Quindos (B&S), Quindos (B&S), Tutor, PC - DMIS (DEA), Tutor, PC - DMIS (DEA), Geopak (Mitutoyo) i dr.Geopak (Mitutoyo) i dr.

Struktura softvera za NUMMStruktura softvera za NUMM

HARDVERSKA STRUKTURA HARDVERSKA STRUKTURA NUMM GLOBAL O7.10.07 NUMM GLOBAL O7.10.07

STATUS STATUS DEA - ine PROIZVODNJEDEA - ine PROIZVODNJE

noseća struktura, noseća struktura, pogonski sistem,pogonski sistem, merni sistem,merni sistem, merni sensor,merni sensor, upravljački sistem, iupravljački sistem, i dodatni uređaji,dodatni uređaji,

NUMM Global 07.10.07 Status je složen NUMM Global 07.10.07 Status je složen mašinski sistem, kod kojeg se mogu mašinski sistem, kod kojeg se mogu identifikovati sledeće karakteristične celine:identifikovati sledeće karakteristične celine:

NOSEĆA STRUKTURA MMNOSEĆA STRUKTURA MM

Osnovni element MM bilo koje Osnovni element MM bilo koje generacije je noseća struktura.generacije je noseća struktura.

Funkcije noseće strukture MMFunkcije noseće strukture MM::

da zatvori tok sila u sistemu MM, pri da zatvori tok sila u sistemu MM, pri izvođenju procesa merenja, uz izvođenju procesa merenja, uz postizanje propisane merne postizanje propisane merne nesigurnosti, inesigurnosti, i

da omogući tačno vođenje pokretnih da omogući tačno vođenje pokretnih elemenata noseće strukture.elemenata noseće strukture.

merni sto,

postolje,

portal,

nosač mernog senzora,

vazdušni ležaji, i

pomoćni uređaji.

Elementi noseće strukture NUMM Elementi noseće strukture NUMM Global 07.10.07 Status:Global 07.10.07 Status:

Fiksni delovi noseće struktureFiksni delovi noseće strukture

POSTOLJEPOSTOLJE je osnova MM i oslanja se na je osnova MM i oslanja se na pod preko četiri nožice, od kojih su tri pod preko četiri nožice, od kojih su tri fiksirane, a jedna je pokretna.fiksirane, a jedna je pokretna.

OSNOVNA PLOČAOSNOVNA PLOČA je pojedinačni granitni je pojedinačni granitni blok, koji se koristi kao merni sto, i kao blok, koji se koristi kao merni sto, i kao nosač pokretnih delova MM. nosač pokretnih delova MM.

Pokretni delovi noseće Pokretni delovi noseće strukturestrukture

PORTAL , PORTAL , čije kretanje, ustvari predstavlja čije kretanje, ustvari predstavlja kretanje duž Y ose.kretanje duž Y ose.

NOSAČ MERNOG SENZORA, NOSAČ MERNOG SENZORA, čiječije kretanje po kretanje po vođicama na površini horizontalnog nosača, vođicama na površini horizontalnog nosača, predstavlja kretanje duž X ose. predstavlja kretanje duž X ose.

Unutar nosača mernog senzora, nalazi se Unutar nosača mernog senzora, nalazi se PNEUMATSKI CILINDARPNEUMATSKI CILINDAR, koji obezbeđuje , koji obezbeđuje vertikalno kretanje mernog senzora (kretanje vertikalno kretanje mernog senzora (kretanje duž Z ose). duž Z ose).

POKRETNI DELOVI NOSEĆE STRUKTUREPOKRETNI DELOVI NOSEĆE STRUKTURE obezbeđuju obezbeđuju nezavisnanezavisna kretanje duž X, Y i Z ose mašinskog sistema:kretanje duž X, Y i Z ose mašinskog sistema:

Vazdušni ležajiVazdušni ležaji

NUMM Global 07.10.07 Status raspolaže sa 21 vazdušnim ležajem, instalisanih na portalu i nosaču mernog senzora, koji obezbeđuju uležištenje i kretanje bez trenja pokretnih elemenata noseće strukture

POGONSKI SISTEMPOGONSKI SISTEM

Pogonski sistem obezbeđuje snagu i obrtni Pogonski sistem obezbeđuje snagu i obrtni moment za kretanje pokretnih elemenata moment za kretanje pokretnih elemenata NUMM, radi dovođenja mernog senzora u NUMM, radi dovođenja mernog senzora u poziciju opipavanja mernog predmeta, poziciju opipavanja mernog predmeta, određenom mernom silom.određenom mernom silom.

To su sistemi koji MM daju stepene slobode. To su sistemi koji MM daju stepene slobode.

Kao prenosni mehanizam kod NUMM DEA, koristi se sistem za Kao prenosni mehanizam kod NUMM DEA, koristi se sistem za kretanje sa beskonačnom trakom, koji se pokreće servo kretanje sa beskonačnom trakom, koji se pokreće servo motorom jednosmerne struje. motorom jednosmerne struje.

MERNI SISTEMMERNI SISTEM

Funkcija mernih sistema, kod Funkcija mernih sistema, kod MM je da jednoznačno MM je da jednoznačno identifikuju položaj pokretnih identifikuju položaj pokretnih elemenata njene noseće elemenata njene noseće strukture. strukture.

Najzastupljeniji u primeni je Najzastupljeniji u primeni je optički merni sistem, koji se optički merni sistem, koji se koristi i kod NUMM Global koristi i kod NUMM Global 07.10.07 Status.07.10.07 Status.

Za svaku osu postoji linearni Za svaku osu postoji linearni optički pretvarač, koji se sastoji optički pretvarač, koji se sastoji od optičke skale i čitača pozicije, od optičke skale i čitača pozicije, koji sa mikrometarskom koji sa mikrometarskom preciznošću detektuje položaj preciznošću detektuje položaj osa i očitava kretanje.osa i očitava kretanje.

MERNI SENZORMERNI SENZOR

Merni senzor je prvi Merni senzor je prvi element mernog lanca.element mernog lanca.

Uloga mernog senzora je Uloga mernog senzora je identifikacija dimenzija identifikacija dimenzija (njihovog odstupanja), kao i (njihovog odstupanja), kao i identifikacija oblika i identifikacija oblika i položaja mernih predmeta.položaja mernih predmeta.

Renishaw merne glaveRenishaw merne glave

Renishaw PH10M Renishaw PH10QM

Renishaw tela mernog senzoraRenishaw tela mernog senzora

Renishaw TP20 Renishaw TP200 Renishaw SP600

Za specifične zahteve merenja, na raspolaganju Za specifične zahteve merenja, na raspolaganju su različiti merni pipci, kao i nastavci različite su različiti merni pipci, kao i nastavci različite dužine, koji se smeštaju u magacin mernih dužine, koji se smeštaju u magacin mernih pipakapipaka

NastavciPEL1 (L=50 mm)

PEL2 (L=100 mm) PEL3 (L=200 mm)

Magacin mernih pipakaRenishaw SRC200

Paleta mernihpipaka

UPRAVLJAČKI SISTEMUPRAVLJAČKI SISTEM

Upravljački sistem koji čine upravljačka Upravljački sistem koji čine upravljačka jedinica i/ili računar obezbeđuje: jedinica i/ili računar obezbeđuje:

upravljanje pokretnim elementima NUMM, upravljanje pokretnim elementima NUMM,

obradu električnih signala koje dobija od obradu električnih signala koje dobija od mernog senzora,mernog senzora,

obradu, prikaz i distribuciju izmerenih vrednosti. obradu, prikaz i distribuciju izmerenih vrednosti.

Upravljački sistem zauzima centralno mesto u povezivanju ostalih komponenata NUMM

JogboxJogbox

JOGBOX je manuelno kontrolisan uređaj, povezan sa upravljačkim sistemom.

Odgovarajući upravljačkih tasteri najogbox-u, koriste se za:

pokretanje i kontrolisanje kretanja motorizovanih osa (linearnih i obrtnih),

ivršavanje određenih operacija, na zahtev upravljačkog sistema, kao i resetovanje operacije, usled greške,

obaveštavanje softvera o rezultatima specifičnih operacija.

Komponentama DEA-ine proizvodnje, upravlja Komponentama DEA-ine proizvodnje, upravlja se hardverom i firmverom (upravljačkim se hardverom i firmverom (upravljačkim softverom), smeštenim u kućište upravljačkog softverom), smeštenim u kućište upravljačkog sistema.sistema.

Komponentama drugih proizvođača (npr. Komponentama drugih proizvođača (npr. Renishaw merni senzor), upravlja posebnim Renishaw merni senzor), upravlja posebnim hardverom i firmverom (Renishaw probe hardverom i firmverom (Renishaw probe interface PI 200 i Probe head controler PHC 10-interface PI 200 i Probe head controler PHC 10-2), koji su smešteni u odeljku ispod DEA-inog 2), koji su smešteni u odeljku ispod DEA-inog standardnog desktopa i povezani sa standardnog desktopa i povezani sa upravljačkim sistemom, odgovarajućim upravljačkim sistemom, odgovarajućim provodnicima.provodnicima.

Upravljanje ostalim komponentama Upravljanje ostalim komponentama mernog sistemamernog sistema

SISTEM ZA DOVOD VAZDUHASISTEM ZA DOVOD VAZDUHA

snabdevanje vazduhom sistema vazdušnih ležaja, za X, Y i Z ose

snabdevanje vazduhom pneumatskog cilindra, za uravnoteženje težine stuba

Sistem za dovod vazduha, sastoji se od uređaja za kontrolu pritiska i zatvorenih tokova strujanja vazduha, čiji je zadatak:

SOFTVERSKA STRUKTURA SOFTVERSKA STRUKTURA SAVREMENIHSAVREMENIH

DEA - inih DEA - inih NUMMNUMM

Klasifikacija softvera Klasifikacija softvera savremenih NUMM DEA-ine savremenih NUMM DEA-ine proizvodnje:proizvodnje:

osnovni softverosnovni softver ( (basic basic software)software)

aplikativni softwareaplikativni software (application (application softver)softver)

Klasifikacija aplikativnog Klasifikacija aplikativnog softvera savremenih DEA-inih softvera savremenih DEA-inih MM:MM:

PC PC - - DMIS,DMIS, Chorus CADChorus CAD Quindos,Quindos, Digiscan,Digiscan, SPC Light, iSPC Light, i MetrisMetris

CHORUS CADCHORUS CAD

Chorus CADChorus CAD se sastoji od 4 nezavisna modula: se sastoji od 4 nezavisna modula: Chorus CAD VerifyChorus CAD Verify

Chorus CAD Nuvola VerifyChorus CAD Nuvola Verify

Chorus CAD Nuvola Rev EngChorus CAD Nuvola Rev Eng

Chorus CAD Rev EngChorus CAD Rev Eng

Merni zadatak zahteva generisanje matematičkog Merni zadatak zahteva generisanje matematičkog modela, a verifikacija se automatski izvršava, modela, a verifikacija se automatski izvršava, upotrebom Chorus CAD - a.upotrebom Chorus CAD - a.

Dodatak CAD funkcija Chorus CAD - u, Dodatak CAD funkcija Chorus CAD - u, omogućava optimizaciju CAD fajlova, za finalno omogućava optimizaciju CAD fajlova, za finalno procesiranje na CAD/CAM radnim stanicama.procesiranje na CAD/CAM radnim stanicama.

QUINDOSQUINDOS

Pored inspekcije standardnih prizmatičnih delova, blokova motora, prenosnih zupčanika i dr, Quindos uključuje više od 30 raspoloživih paketa, za merenje čak i geometrijski najsloženijih proizvoda, današnjice.

KARAKTERISTIKE:

Strukturna baza podataka Quindos-a, omogućava da svi podaci budu lako i brzo dostupni,

Grafički korisnički interfejs, čini ga razumljivim za korisnike različite kvalifikacije,

Neograničena fleksibilnost,

Pogodan za integraciju u fleksibilni proizvodni sistem (FMS).

DIGISCANDIGISCAN

Skeniranjem različitih površina, Digiscan omogućava inspekciju, primenom različitih kriterijumima sakupljanja podataka i različitih kontrolnih strategija.

KARAKTERISTIKE:

Višenamenski operacioni sistem,

Visoko sofisticirana multiprocesorska arhitektura,

Grafička podrška,

Automatski filteri,

Mogućnost kombinovanja sa DEA-inim softverskim paketima za izvršavanje merenja ”od tačke do tačke”, kao i za zadatke kontinualnog skeniranja, na istoj mašini.

SPC LIGHTSPC LIGHT

Primenom ovog softverskog paketa, omogućeno je kako olakšano sakupljanje i obradu podataka na pojedinačnim radnim stanicama, tako i za sakupljanje i obradu većeg broja podataka, koji karakterišu više faza nekog procesa.

Osnovni paket uključuje analizu kako numeričkih, tako i atributivnih obeležja.

Rezultati statističke analize, mogu biti prikazani u različitim formama izlaznih izveštaja - grafikoni, histogrami, tabele i dr.

METRISMETRIS

Osnovni Metris je standardan alat za manipulaciju skenirane tačke. On nudi kompletan set alata za skeniranje objekta i pretprocesnu digitalizaciju skeniranih tačaka, kako bi se omogućila njihova dalja obrada, pomoću drugih naprednih softverskih modula.

PC-DMISPC-DMIS

PC-DMIS merni i inspekcioni softver, izrađen PC-DMIS merni i inspekcioni softver, izrađen od strane Wilcox Associates Inc., je osnovni od strane Wilcox Associates Inc., je osnovni razvojni softver za Hexagon Metrology razvojni softver za Hexagon Metrology Group. Group.

Projektovan je specijalno, za upotrebu od Projektovan je specijalno, za upotrebu od strane radioničkog kadra, sa minimalnom strane radioničkog kadra, sa minimalnom obukom.obukom.

Relativno jeftinom konfiguracijom, PC-DMIS Relativno jeftinom konfiguracijom, PC-DMIS obezbeđuje napredne mogućnostiobezbeđuje napredne mogućnosti

PC-DMIS KONFIGURACIJE

Upotebom PC-DMIS on-line, može se izvršiti postojeći program za merenje dela, kreirati novi program, izvršiti brza inspekcija delova.

U PC-DMIS off-line režimu rada, može se kreirati program za merenje dela, bez prisustva radnog predmeta, upotrebom CAD ulaznih podataka i računarom simuliranog CNC režima rada.

PC-DMIS napredno merenje i PC-DMIS napredno merenje i programske funkcijeprogramske funkcije

Paleta naprednih komandi, koja olakšava proces programiranja dela, utiče da se minimizira vreme programiranja i merenja i time poveća produktivnost procesa merenja.

PC-DMIS programiranje PC-DMIS programiranje pomoću autonomne pomoću autonomne programske podrškeprogramske podrške

Na osnovu izmerenih tačaka, PC-DMIS ne samo da odredi geometriju obeležja, koristeći algoritam ”najbolje pretpostavke”,, nego vrši i interaktivnu grafičku prezentzaciju izmerenog obeležja, čime se smanjuje potreban unos od strane operatera, a time i vreme programiranja i merenja.

PC-DMIS napredna grafička PC-DMIS napredna grafička funkcijafunkcija

PC-DMIS koristi odgovarajuću interaktivnu grafiku objekta, da usmeri programske aktivnosti i relevantne merne operacije.

Potrebno je definisati karakteristike Potrebno je definisati karakteristike koje će biti prikazane u izlaznom koje će biti prikazane u izlaznom izveštaju i PC-DMIS će štampati izveštaju i PC-DMIS će štampati rezultate dimenzione inspekcije u rezultate dimenzione inspekcije u tekst boksovima oko crteža, ili 3D tekst boksovima oko crteža, ili 3D modela,modela,

PC-DMIS za merenje i kontrolu objekata PC-DMIS za merenje i kontrolu objekata tankih zidovatankih zidova

PC-DMIS sadrži paletu moćnih, lakih za upotrebu mernih komandi koje dozvoljavaju korisniku, da kontroliše način na koji se mere tanki delovi, pod CNC kontrolom.

Razvojem PC-DMIS–a u domenu inspekcije krivih linija i površina, omogućeno je neposredno jednostavno merenje predmeta netipičnih geometrijskih (turbina, odlivaka, delova od tankih metalnih limova i dr.) i do deset puta brže nego konvencionalnim softverom za MM.

Rezultati inspekcije, mogu se prikazati u različitim formama izlaznih izveštaja, koji pomažu da se proizvodni problemi lako detektuju i preduzmu neophodni koraci za njihovo otklanjanje.

PC-DMIS za inspekciju krivih linija i PC-DMIS za inspekciju krivih linija i površinapovršina

PC-DMIS mogućnost PC-DMIS mogućnost programiranja, na osnovu CAD programiranja, na osnovu CAD modelamodela

1. CAD model;2. Kreiranje konfiguracije mernog

senzora;3. Postavljanje koordinatnog sistema,

na osnovu CAD modela;4. Kreiranje CNC izvornog programa,

na osnovu CAD modela;5. Simulacija putanje mernog senzora,

za proveru korektnosti CNC izvornog programa (off-line);

6. Izvršavanje programa (on-line);7. Prikaz rezultata inspekcije;8. Grafički prikaz utvrđenih devijacija;9. Upoređivanje CAD modela sa

predmetom inspekcije;10. Inverzno projektovanje.

Tok programiranjaTok programiranja

PC-DMIS omogućava sakupljanje detaljnih dimenzionih podataka opcijama skeniranja, na osnovu 3D konture dela

Po principu ”označi i klikni”, na crtežu dela se označavaju segmenti dela, koje je potrebno skenirati, a PC-DMIS automatski izdvaja nominalne vrednosti i inicijalne vektore za selektovani objekat, ili za sve objekte unutar naznačene oblasti.

PC-DMIS mogućnost skeniranja i PC-DMIS mogućnost skeniranja i digitalizacijedigitalizacije

PC-DMIS mogućnost merenja sa PC-DMIS mogućnost merenja sa dva merna senzoradva merna senzora

PC-DMIS stavlja na raspolaganje određen broj PC-DMIS stavlja na raspolaganje određen broj programskih funkcija, za merenja na mašinama sa dva programskih funkcija, za merenja na mašinama sa dva merna senzora. merna senzora.

Merenjem bilo kojim od senzora, dobijaju se podaci u Merenjem bilo kojim od senzora, dobijaju se podaci u odnosu na zajednički koordinatni sistem. odnosu na zajednički koordinatni sistem.

Ovo je naročito korisno za inspekciju karoserije Ovo je naročito korisno za inspekciju karoserije automobila na NUMM-a, gde je pristup sa jednim automobila na NUMM-a, gde je pristup sa jednim mernim senzorom nemoguć.mernim senzorom nemoguć.

Moduli razvijeni na osnovu PC-DMIS Moduli razvijeni na osnovu PC-DMIS osnovnog softverskog paketa:osnovnog softverskog paketa:

PC-DMIS PROPC-DMIS PRO

PC-DMIS CAD PC-DMIS CAD

PC-DMIS CAD++ PC-DMIS CAD++

PC-DMIS VisionPC-DMIS Vision

PC-DMIS/NCPC-DMIS/NC

PC-DMIS LaserPC-DMIS Laser ii

PC-DMIS GearPC-DMIS Gear

PRIMENA PC-DMIS-a NA PRIMENA PC-DMIS-a NA KONKRETNOM METROLOŠKOM KONKRETNOM METROLOŠKOM

ZADATKUZADATKU

Merenje je vršeno u mernoj laboratoriji ''Metalac'', poslovnog Merenje je vršeno u mernoj laboratoriji ''Metalac'', poslovnog sistema CIMOS, ''Livnica'' Kikinda, na NUMM, tipa Global sistema CIMOS, ''Livnica'' Kikinda, na NUMM, tipa Global 07.10.07 Status, italijanskog proizvođača DEA iz Torina.07.10.07 Status, italijanskog proizvođača DEA iz Torina.

Mašina je portalne strukture, sa Mašina je portalne strukture, sa nepokretnim granitnim stolom i nepokretnim granitnim stolom i vazdušnim vođenjem portala. vazdušnim vođenjem portala. Poseduje električni pogon za sve tri Poseduje električni pogon za sve tri ose nezavisno, pomoću električnih ose nezavisno, pomoću električnih koračnih motora.koračnih motora.

Osnovne konstruktivne osobine ove Osnovne konstruktivne osobine ove mašine, omogućavaju merenje mašine, omogućavaju merenje dužine, sa mernom nesigurnošću dužine, sa mernom nesigurnošću ±2,5+L/300 (µm), u mernom prostoru ±2,5+L/300 (µm), u mernom prostoru od 700x1000x660 (mm), za radne od 700x1000x660 (mm), za radne predmete mase do 900kg.predmete mase do 900kg.

direktno merenje,direktno merenje,

predprogramirano merenje ipredprogramirano merenje i

automatsko (CNC) merenjeautomatsko (CNC) merenje..

Ova NUMM omogućava tri različita Ova NUMM omogućava tri različita načina rada:načina rada:

geometrijske elemente geometrijske elemente (ispuste, (ispuste, naslone, tačke, linije, otvore, rupe, naslone, tačke, linije, otvore, rupe, cilindre, elipse, ravni, sfere i tačke)cilindre, elipse, ravni, sfere i tačke)

tolerancije tolerancije (dinenzione, oblika i (dinenzione, oblika i položaja) ipoložaja) i

oblike i stanjaoblike i stanja (paralelnost, (paralelnost, normalnost, ugaonost, ravnost, normalnost, ugaonost, ravnost, kružnost, cilindričnost i koničnost).kružnost, cilindričnost i koničnost).

Mašina može da meri i kontrolišeMašina može da meri i kontroliše::

rastojanje između dva elementa,rastojanje između dva elementa,

ugao nizmeđu dva elementa,ugao nizmeđu dva elementa,

koordinate tačke,koordinate tačke,

parametre prave,parametre prave,

parametre ravni,parametre ravni,

Na osnovu merenja, NUMM može da Na osnovu merenja, NUMM može da izračunava:izračunava:

PRINCIP RADA MMPRINCIP RADA MM

Metrološka identifikacija kompleksnih mernih predmeta na NUMM se zasniva na sledećoj paradigmi: stvarni oblik dela - generisanje mernih tačaka - nominalni oblik dela prema crtežu - merni protokol

Proces metrološke identifikacije različitih vrsta tolerancija, zasniva se na poređenju njihovih nominalnih i stvarnih vrednosti, koristeći različite vrste transformacija između koordinatnih sistema: merne mašine, mernog senzora i mernog predmeta

PC-DMIS CAD++PC-DMIS CAD++

OSNOVNI KORISNIČKI INTERFEJSOSNOVNI KORISNIČKI INTERFEJS Jedan od aplikativnih softvera, koji je firma DEA isporučuje sa svojim

mernim mašinama je PC-DMIS, instalisan na računarskom sistemu ove NUMM.

Za realizaciju konkretnog metrološkog zadatka, korištena je njegova aplikacija PC-DMIS CAD++, verzija 3.7.

Merenje se vrši na osnovu crteža dela, u Merenje se vrši na osnovu crteža dela, u skladu sa aktuelnim zahtevima merenja i skladu sa aktuelnim zahtevima merenja i mogućnosti merne mašinemogućnosti merne mašine

PROGRAM ZA MERENJE PROGRAM ZA MERENJE KONKRETNOG DELAKONKRETNOG DELA

1.1. definisanje naziva novog programa za merenje dela,definisanje naziva novog programa za merenje dela,2.2. definisanje mernog senzora i orijentacije mernog pipkadefinisanje mernog senzora i orijentacije mernog pipka3.3. dodeljivanje promenljivih,dodeljivanje promenljivih,4.4. unos komentara,unos komentara,5.5. osnovna podešavanja,osnovna podešavanja,6.6. metrološka identifikacija obeležja,metrološka identifikacija obeležja,7.7. transformacija koordinatnog sistema,transformacija koordinatnog sistema,8.8. izbor pogleda koji će biti prikazani u izbor pogleda koji će biti prikazani u Graphic Display Graphic Display

WindowWindow-u,-u,9.9. konstruisanje oblika na osnovu prethodno determinisanih konstruisanje oblika na osnovu prethodno determinisanih

obeležja,obeležja,10.10. izračunavanje dimenzija,izračunavanje dimenzija,11.11. markiranje delova programa za merenje određenih markiranje delova programa za merenje određenih

karakteristika dela,karakteristika dela,12.12. izvršavanje programa,izvršavanje programa,

13.13. izlazni izveštaj, iizlazni izveštaj, i14.14. analiza rezultata. analiza rezultata.

Neophodni koraci za kreiranje izvornog Neophodni koraci za kreiranje izvornog programa za merenje delaprograma za merenje dela::

Definisanje konfiguracije mernog Definisanje konfiguracije mernog senzorasenzora

Nizom Insert / Hardware Definition / Probe, otvara se Probe Utilities dijalog boks, za definisanje konfiguracije mernog senzora

Konfigurisanje mernog senzora, obuhvata sledeće korake:Konfigurisanje mernog senzora, obuhvata sledeće korake:

izbor merne glave izbor produžetaka. izbor mernog pipka

Definisanje orijentacije mernog Definisanje orijentacije mernog pipkapipka

Nakon izbora mernog senzora, potrebno je definisati moguće orijentacije mernog pipka:

Selektovanjem opcije Add Angles u Probe Utilitis dijalog boksu, otvara se Add New Angles dijalog boks za definisanje uglova

Ugao A je ugao rotacije mernog pipka u vertikalnom pravcu Ugao A je ugao rotacije mernog pipka u vertikalnom pravcu (0 - 105˚, po 7.5˚). (0 - 105˚, po 7.5˚).

Ugao B je ugao rotacije mernog pipka u horizontalnom Ugao B je ugao rotacije mernog pipka u horizontalnom pravcu (0 - ±180˚, po 7.5˚).pravcu (0 - ±180˚, po 7.5˚).

Definisati moguće orijentacije mernog pipka vrši se:

unošenjem konkretnih vrednosti (za uglove A i B) u Idividual Angles Data boksu,

unošenjem početne, krajnje vrednosti i veličine povećanja (za svaki ugao) u Equally Spaced Angles Data boksu, ili

selektovanjem polja na mreži, koja prikazuje moguće kombinacije uglova A i B.

Add New Angles dijalog boks

Metrološka identifikacija Metrološka identifikacija obeležjaobeležja

Postupak metrološke identifikacije različitih Postupak metrološke identifikacije različitih geometrijskih oblika, počinje definisanjem geometrijskih oblika, počinje definisanjem koordinatnog sistema merenjakoordinatnog sistema merenja

Oblik koji se meri determiniše se ikonicama Oblik koji se meri determiniše se ikonicama Measured ToolbarMeasured Toolbar –a. –a.

PC-DMIS je dizajniran tako, da na osnovu izmerenih PC-DMIS je dizajniran tako, da na osnovu izmerenih tačaka, može da pretpostavi tip obeležja koje se tačaka, može da pretpostavi tip obeležja koje se meri, kao i da automatski uračuna kompenzaciju meri, kao i da automatski uračuna kompenzaciju radijusa vrha mernog pipka i smer kompenzacijeradijusa vrha mernog pipka i smer kompenzacije

OblikMinimalanbroj tačaka

Specijalne instrukcije

tačka 1

Zbog kompenzacije radijusa, potrebno je da orijentacija mernog pipka bude u pravcu normale na dodirnu površinu (ovaj zahtev nije neophodan za merenje ostalih geometrijskih oblika).

prava 2 PC-DMIS će povući liniju između dve najudaljenije tačke.

krug 3Ako se na krugu uzimaju tačke u rasponu manjem od 180°, PC-DMIS će nacrtati luk između najudaljenijih tačaka.

ravan 3 -

sfera 4 -

konus 6 Dešava se da PC-DMIS ne prepozna konus / torus, merenjem u 6 tačaka. Ako se to desi, treba pokušati sa merenjem u 7 tačaka: prve tri tačke se definišu u jednom nivou, druge tri tačke u drugom nivou, a poslednja tačka između ova dva nivoa.

cilindar 6

Minimalan broj tačaka za definisanje Minimalan broj tačaka za definisanje elementarnih geometrijskih oblikaelementarnih geometrijskih oblika

Transformacija koordinatnog Transformacija koordinatnog

sistemasistema

Nizom Insert / Alignment / New, otvara se Alignment Utilitities dijalog boks, za transformaciju koordinatnog sistema

Opcijom Opcijom Recall Recall poziva se koordinatni poziva se koordinatni sistem, koji će biti osnova za kreiranje sistem, koji će biti osnova za kreiranje novog koordinatnog sistemanovog koordinatnog sistema

Opcijama Opcijama LevelLevel, , Rotate i Origin Rotate i Origin vrši se vrši se transformacija osa ovog koordinatnog transformacija osa ovog koordinatnog sistema, u odnosu na jedno od obeležja sistema, u odnosu na jedno od obeležja selektovanih u Feature List boksu selektovanih u Feature List boksu

Postavljanje XPLUS ose koordinatnog sistema u pravcu LIN1, opcijom Rotate

Postavljanje (translacija) XPLUS i YPLUS ose kooordinatnog sistema u centar kruga CIR1, opcijom Origin

Tok transformacije koordinatnog sistemaTok transformacije koordinatnog sistema

Prethodno kreiran koordinatni sistem

Izbor pogleda koji će biti Izbor pogleda koji će biti prikazani u Graphic Display prikazani u Graphic Display

Window-uWindow-u PC-DMIS omogućava grafički prikaz obeležja koja se mere (u Graphic

Display Window-u), međutim pošto prikaz nije jednoznačan, potrebno je determinisati njegove karakteristike, što omogućavaju opcije Graphics Modes toolbar-a.

Takođe, opcije Graphics Modes toolbar-a omogućavaju manipulaciju i dovođenje u željeni položaj objekta u Graphic Display Window-u.

View Setup View Setup ikonica otvara ikonica otvara Screen FormatScreen Format dijalog boks. dijalog boks.

Selektovanjem jedne od ikonica u Selektovanjem jedne od ikonica u LayoutLayout oblasti oblasti Screen FormatScreen Format dijalog boksa determiniše se broj dijalog boksa determiniše se broj pogleda, kao i njihov raspored, koje će PC-DMIS pogleda, kao i njihov raspored, koje će PC-DMIS prikazati u prikazati u Graphic Display WindowGraphic Display Window-u, tokom -u, tokom merenja dela.merenja dela.

PC-DMIS može kreirati oblike, na osnovu drugih objekata.

Mogu se konstuisati tačka, prava, ravan, krug, elipsa, žljeb, cilindar, sfera, površine netipičnog oblika i kompozitni oblici.

Konstruisanje oblika na osnovu Konstruisanje oblika na osnovu prethodno determinisanih obeležjaprethodno determinisanih obeležja

Konstrukcija linijeKonstrukcija linije

NizomNizom Construct / LineConstruct / Line otvara seotvara se Construct Line ModeConstruct Line Mode dijalog boks, za definisanje parametara konstruisanja linije dijalog boks, za definisanje parametara konstruisanja linije između 2 obeležjaizmeđu 2 obeležja

Provera propisanih tolerancijaProvera propisanih tolerancija

Za proveru propisanih tolerancija, dovoljno je samo Za proveru propisanih tolerancija, dovoljno je samo definisati određeni tip tolerancije (najčešće definisati određeni tip tolerancije (najčešće opcijama opcijama Dimension ToolbarDimension Toolbar -a) -a)

U odgovarajućem dijalog boksu selektuje se željeno U odgovarajućem dijalog boksu selektuje se željeno obeležje i definišu karakteristike određenog obeležje i definišu karakteristike određenog dimenzionog tipa.dimenzionog tipa.

Provera tolerancije položaja Provera tolerancije položaja opcijom True opcijom True PositionPosition ( ) ( )

DIM D 113 = TRUE POSITION OF CIRCLE CIR3AX MEAS NOMINAL +TOL -TOL BONUS OUTTOL DEV X -88.344 -88.300 -0.044Y 40.260 40.463 -0.203DF 9.306 9.000 0.500 0.000 0.000 0.306 -----#---TP RFS 0.250 0.000 0.000 0.415 ->-------END OF DIMENSION D 113

Provera tolerancije položaja Provera tolerancije položaja opcijom opcijom LocationLocation ( )( )

Provera tolerancije položaja ravniProvera tolerancije položaja ravni

DIM D 01 = LOCATION OF PLANE PLA2AX MEAS NOMINAL +TOL -TOL OUTTOL DEV Y -83.044 -83.190 0.000 0.300 0.000 0.146 ----#----END OF DIMENSION D 01

Provera tolerancije bacanja opcijom Provera tolerancije bacanja opcijom RunoutRunout (( ))

DIM D 20 = RUNOUT OF CIRCLE CIR4 TO CIRCLE CIR1AX MEAS NOMINAL +TOL -TOL OUTTOL DEV M 0.291 0.000 0.050 0.000 0.041 0.291 ------>--

Provera tolerancije paralelnostiProvera tolerancije paralelnosti opcijom Parallelismopcijom Parallelism (( ))

DIM D 30 = PARALLELISM OF PLANE PLA2,RFS TO PLANE PLA1,RFSAX MEAS NOMINAL +TOL -TOL OUTTOL DEV M 0.046 0.000 0.250 0.000 0.000 0.046 ----#----

Markiranje delova programa za Markiranje delova programa za merenje određenih karakteristika merenje određenih karakteristika deladela

Opcije markiranja omogućavaju izbor Opcije markiranja omogućavaju izbor dela programa, ili celokupnog dela programa, ili celokupnog programa, koji će se izvršavati, u programa, koji će se izvršavati, u skladu sa aktuelnim mernim zadatkomskladu sa aktuelnim mernim zadatkom

Izvršavanje programaIzvršavanje programa

Merenje se vrši prema Merenje se vrši prema instrukcijama iz instrukcijama iz Machine Machine CommandCommand boksa. boksa.

U U Machine CommandMachine Command boksu je prikazano koje obeležje se boksu je prikazano koje obeležje se meri, kao i redni broj tačke koja se meri za svako obeležje.meri, kao i redni broj tačke koja se meri za svako obeležje.

Selektovanjem Selektovanjem FileFile / / ExecuteExecute meni opcije, PC-DMIS meni opcije, PC-DMIS postavlja postavlja Execute Mode OptionExecute Mode Option dijalog boks. dijalog boks.

Izlazni izveštajIzlazni izveštaj

Poslednji korak pri realizaciji programa Poslednji korak pri realizaciji programa za merenje dela je kreiranje izlaznog za merenje dela je kreiranje izlaznog izveštaja.izveštaja.

Izlazne informacije mogu biti u vidu:Izlazne informacije mogu biti u vidu: komandnog izveštajakomandnog izveštaja

grafičkog izveštajagrafičkog izveštaja

Analiza rezultataAnaliza rezultata

PC-DMIS je dizajniran tako, da automatski PC-DMIS je dizajniran tako, da automatski prikaže ukupan broj inspekcionih sekvenci, prikaže ukupan broj inspekcionih sekvenci, kao i broj inspekcionih sekvenci izvan kao i broj inspekcionih sekvenci izvan tolerancijskog polja.tolerancijskog polja.

END OF MEASUREMENT FOR

PN = Kućište turbine DWG = 1,2, obrađen odlivak SN=760016TOTAL # OF MEAS = 30 # OUT OF TOL = 6 # OF HOURS = 00:04:56

ZAKLJUČNA ZAKLJUČNA RAZMATRANJARAZMATRANJA

Zahvaljujući svojoj visokoj tačnosti i Zahvaljujući svojoj visokoj tačnosti i pouzdanosti, NUMM-e su doprinele pouzdanosti, NUMM-e su doprinele automatizaciji metroloških zadataka, kako u automatizaciji metroloških zadataka, kako u konvencionalnim tehnološkim sistemima, konvencionalnim tehnološkim sistemima, tako i u sistemima na bazi fleksibilne tako i u sistemima na bazi fleksibilne automatizacije.automatizacije.

U ovom radu je izvršena analiza softverske U ovom radu je izvršena analiza softverske podrške za NUMM, sa osvrtom na hardversku i podrške za NUMM, sa osvrtom na hardversku i softversku strukturu NUMM Global 07.10.07 softversku strukturu NUMM Global 07.10.07 Status, DEA-ine proizvodnjeStatus, DEA-ine proizvodnje

Posebna pažnja je posvećena PC-DMIS-u, koji Posebna pažnja je posvećena PC-DMIS-u, koji je korišten pri realizaciji konkretnog metrološkog je korišten pri realizaciji konkretnog metrološkog zadatkazadatka

Na osnovu detaljne analize hardverske Na osnovu detaljne analize hardverske strukture savremenih DEA-inih MM, može strukture savremenih DEA-inih MM, može se zaključiti, da NUMM poslednje generacije se zaključiti, da NUMM poslednje generacije (CNC) predstavljaju složene mašinske (CNC) predstavljaju složene mašinske sisteme, kod kojih se mogu identifikovati sisteme, kod kojih se mogu identifikovati sledeće karakteristične celine:sledeće karakteristične celine:

noseća struktura,noseća struktura,merni sistem,merni sistem,pogonski sistem,pogonski sistem,

merni senzor, merni senzor, upravljački sistem iupravljački sistem i

dodatni uređaji. dodatni uređaji.

Uporedo sa razvojem NUMM razvijani su Uporedo sa razvojem NUMM razvijani su sistemi za njihovo programiranje i sistemi za njihovo programiranje i softverska podrška, naročito za merne softverska podrška, naročito za merne mašine poslednjih generacija.mašine poslednjih generacija.

Upravo, razvoj softverske podrške za Upravo, razvoj softverske podrške za NUMM, ostavlja najviše povoljnih NUMM, ostavlja najviše povoljnih mogućnosti za buduće pomake u mogućnosti za buduće pomake u dimenzionoj metrologiji.dimenzionoj metrologiji.

Na osnovu analize konkretnog softvera, mogu Na osnovu analize konkretnog softvera, mogu se formulisati najznačajnije karakteristike PC-se formulisati najznačajnije karakteristike PC-DMIS-a:DMIS-a:

””user friendly” Windows operativni sistem,user friendly” Windows operativni sistem, intuitivni 3D grafički grafički korisnički inteintuitivni 3D grafički grafički korisnički interfejs,rfejs, upotreba od strane radioničkog kadra, sa minimalnom obukom,upotreba od strane radioničkog kadra, sa minimalnom obukom, napredne programske funkcije, koje utiču na minimizaciju vremena napredne programske funkcije, koje utiču na minimizaciju vremena

programiranja i merenja, a time i na povećanje produktivnost programiranja i merenja, a time i na povećanje produktivnost procesa inspekcije delova,procesa inspekcije delova,

paleta naprednih komandi, za merenje i kontrolu tankih limenih paleta naprednih komandi, za merenje i kontrolu tankih limenih predmeta i delova netipičnog geometrijskog oblika,predmeta i delova netipičnog geometrijskog oblika,

mogućnost programiranja pomoću autonomne programske podrške,mogućnost programiranja pomoću autonomne programske podrške, mogućnost programiranja, kako u on-line, tako i u off-line režimu mogućnost programiranja, kako u on-line, tako i u off-line režimu

rada,rada, moćne alate za direktno povezivanje NUMM sa CAD sistemima,moćne alate za direktno povezivanje NUMM sa CAD sistemima, upotrebu. u brojnim aplikacijama reverzibilnog inženjerstva,upotrebu. u brojnim aplikacijama reverzibilnog inženjerstva, znatan napredak u kreiranju analitičkih, grafičkih i znatan napredak u kreiranju analitičkih, grafičkih i Hyper Report Hyper Report

izveštaja,izveštaja, moćni alati za statističku obradu podataka i procesnu kontrolu, i dr.moćni alati za statističku obradu podataka i procesnu kontrolu, i dr.

Pri realizaciji merenja konkretnog dela, Pri realizaciji merenja konkretnog dela, upotrebom PC-DMIS-a, prikazan je samo upotrebom PC-DMIS-a, prikazan je samo delić mogućnosti, ovog softverskih paketa, delić mogućnosti, ovog softverskih paketa, kao i softverskih paketa za NUMM-a, uopšte.kao i softverskih paketa za NUMM-a, uopšte.

Takođe, može se primetiti nedovoljna Takođe, može se primetiti nedovoljna

iskorištenost mogućnosti PC-DMIS-a, pri iskorištenost mogućnosti PC-DMIS-a, pri realizaciji konkretnih metroloških zadataka, u realizaciji konkretnih metroloških zadataka, u fabričkim okvirima. fabričkim okvirima.

Poslednja poboljšanja aplikativnog softvera Poslednja poboljšanja aplikativnog softvera za NUMM, pokazuju da postoje brojni za NUMM, pokazuju da postoje brojni nedostaci, otvorena pitanja i neslaganja sa nedostaci, otvorena pitanja i neslaganja sa GPS-standardima.GPS-standardima.

Pravci budućih istraživanja biće usmereni, Pravci budućih istraživanja biće usmereni,

ka prevazilaženju ovih nedostataka i ka prevazilaženju ovih nedostataka i otvaranju novih mogućnosti, za sve otvaranju novih mogućnosti, za sve složenije metrološke zadatke, koji se složenije metrološke zadatke, koji se postavljaju. postavljaju.

KRAJKRAJ