A medição é uma parte importante da fabricação, e a alta precisão é crucial. As linhas de montagem operam em uma sequência, e o desvio de até mesmo um milímetro pode agravar os erros. Por esse motivo, as máquinas de medição são usadas em vez de instrumentos convencionais, como paquímetros e calibradores.
Entre na tecnologia de medição baseada em computador. Máquinas de medição, como VMMs e CMMs, otimizam a fabricação simplificando as medições em 3D. Elas são instrumentos versáteis que podem medir ângulos, curvaturas e distâncias. No entanto, elas diferem em seus recursos. Ao final deste artigo, você terá uma compreensão completa das vantagens e desvantagens das máquinas de medição.
O que é um VMM?
Máquinas de medição por visão (VMMs) são instrumentos de medição óptica. Eles são compactos e ideais para medir objetos pequenos. Os VMMs analisam um objeto sem tocá-lo, fornecendo, assim, medições sem contato.
O principal componente de um VMM é seu sensor de visão, que inclui uma câmera e uma lente óptica. Além disso, há as sondas a laser e de toque. O apalpador a laser é usado para medir objetos transparentes e semitransparentes. A sonda de toque permite a medição de distâncias em 3D. Os VMMs capturam a imagem de um objeto com uma câmera e usam um software de computador para gerar um modelo 3D. O operador usa esse modelo para medir as distâncias.
Os VMMs relatam atributos lineares, como pontos, linhas e ângulos. Eles medem atributos geométricos, como retidão ou planicidade. Eles também são chamados de sistemas de medição de vídeo ou sistemas de medição de imagem.
O que é uma CMM?
As máquinas de medição por coordenadas usam sondas mecânicas e software de computador para analisar objetos. Elas podem medir angularidade, circularidade e distância. Elas são maiores que as VMMs. A área de trabalho é um palco de granito adequado para objetos pesados. Sobre ela, estende-se uma ponte à qual são fixadas as sondas de contato.
As CMMs analisam os objetos tocando em vários pontos por meio de sondas. Essas coordenadas são então convertidas em um modelo CAD. Usando um software de computador, esse modelo é medido para revelar as distâncias no objeto.
As principais diferenças entre VMM e CMM
Tanto a VMM quanto a CMM quantificam as características geométricas de um objeto. No entanto, elas têm algumas diferenças importantes. Vamos avaliar alguns aspectos importantes que contrastam a visão e as máquinas de medição baseadas em coordenadas.
Métodos de medição
VMM
Os VMMs usam a metrologia óptica para medir as dimensões de um objeto. O principal componente de detecção é um sensor de visão, composto por uma câmera e uma lente de zoom óptico. Além disso, um VMM tem um apalpador a laser e um apalpador por toque. A câmera tira uma foto do objeto, que é então analisada por meio de um software de computador.
CMM
As CMMs, por outro lado, usam sondas táteis como seu principal componente de detecção. Essas sondas tocam o objeto nos pontos que precisam ser medidos. Usando as coordenadas dos pontos tocados pela sonda, é criado um modelo 3D. Esse modelo 3D é usado para medir distâncias no objeto. As CMMs têm um estágio maior do que as VMMs e, portanto, podem avaliar peças maiores e mais pesadas.
Precisão e exatidão
VMM
Como os VMMs utilizam lentes ópticas e ferramentas de software de computador. Eles oferecem um alto nível de precisão na medição de objetos pequenos. Podem medir distâncias com uma precisão de até 0,25 mícron. Oferecem recursos como detecção automática de bordas, rastreamento, foco automático e ferramentas de ajuste de luz.
CMM
As CMMs também oferecem alta precisão em comparação com a metrologia convencional. Elas podem medir distâncias com uma precisão de 2 a 5 mícrons. Elas podem ser operadas com os sistemas de coordenadas cartesianas, cilíndricas e esféricas.
Adequação dos tipos de peças
VMM
Eles são usados em setores em que medições precisas são essenciais. Os principais setores são o de eletrônicos, manufatura, mecânica e plástico. A área de estágio de um VMM é inferior a 30 cm. Portanto, ele só é adequado para peças pequenas. As peças comumente usadas incluem parafusos, engrenagens, moldes, borracha, componentes macios, PCBs, molas etc.
CMM
Como as CMMs têm uma grande área de estágio, elas são adequadas para medir peças industriais grandes. Elas são amplamente utilizadas nos setores aeroespacial e automotivo para calcular os parâmetros de peças de máquinas. As MMCs são excelentes para medir peças como protótipos de automóveis, dispositivos CNC, como fusos e cilindros, e componentes de máquinas pesadas.
Custo e manutenção
VMM
Os VMMs geralmente são econômicos. São mais fáceis de manter por causa de suas peças de trabalho menores. Exigem um pequeno investimento inicial. Entretanto, seu preço é influenciado por fatores como o modo de movimento do VMM, o tipo de sensor, a funcionalidade do software e a configuração do hardware.
CMM
Eles exigem um investimento inicial maior do que os VMMs. Além disso, são mais volumosos e têm partes móveis complexas. Por esse motivo, sua manutenção pode ser um desafio. As CMMs exigem um operador treinado para operá-las. Fatores como treinamento profissional, horas de trabalho e horários de turnos podem influenciar o custo de operação de uma MMC. Outros fatores de custo podem incluir taxas de licenciamento, custos de calibração e substituição de pontas de prova.
Escolhendo a máquina certa
Quer saber qual é o mais adequado para você? Comece fazendo a si mesmo estas perguntas:
- Pense em termos de espaço. Sua oficina é grande ou pequena? As CMMs são grandes e podem não ser adequadas para oficinas pequenas. As VMMs, por outro lado, são máquinas compactas. Se estiver trabalhando em uma área pequena, elas são a escolha ideal.
- Quantas peças você precisa processar em um dia? Muitas oficinas processam grandes quantidades de peças diariamente. Nesse caso, uma VMM pode ser ideal para você. No entanto, se você trabalha com menos peças, as CMMs serão ideais para você. As CMMs também são melhores para analisar objetos de tamanhos variados.
- O tipo de peça de trabalho que você deseja medir também determina a máquina necessária. Se você medir objetos 3D, um sistema de medição por imagem não poderá realizar as operações necessárias. Isso ocorre porque a força de um VMM está em sua alta resolução, que permite gerar imagens 2D precisas.
- Deseja extrema precisão até o nível de um mícron? Nesse caso, os VMMs podem ser mais adequados para você. Embora ambas as máquinas sejam excelentes, as VMMs fornecem precisão de até 0,25 mícron.
- As peças que você mede são frágeis ou moldáveis? Nesse caso, opte pelo VMM. Elas são máquinas sem contato. Elas podem medir objetos moldáveis, enquanto as CMMs não podem.
Conclusão
Quer você opte por VMMs ou CMMs, ambos são instrumentos metrológicos de alto desempenho. Eles garantem a aceleração de seu processo de fabricação. A escolha da máquina certa otimizará seus pipelines de medição e projeto. Embora ambas tenham funções semelhantes, elas têm aplicações muito diferentes. Para uma taxa de trabalho mais rápida, maior precisão e objetos pequenos, opte pela VMM. Para versatilidade, mapeamento 3D e peças pesadas, opte pela CMM. Se você se lembrar dos pontos-chave que compartilhamos neste artigo, a compra de uma máquina de medição será fácil e tranquila.
Sobre a MXP
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