13

UNIVERSITETI I PRISHTINS

FAKULTETI I SHKENCAVE TEKNIKE T APLIKUARA

Mitrovic

PUNIM SEMINARIK

LNDA: Metrologjia ingjinjerike Kandidati: Mentori:Rrustem Gashi Dr. sc. Hakif Zeqiri Mitrovic 2011.

.

Hyrje

Nevoja pr matje t shpejta dhe precize t karakteristikave gjeometrike sht do her e m shum e pranishme n makinerin prodhuese. Kjo vjen pr shkak t faktit q jan rritur krkesat pr kualitet, pr shkak t konkurrencs por edhe automatizimit t proceseve t prodhimit. Tendencat jan q t dizajnohen dhe t zhvillohen mjetet matse t integruara n procesin e prodhimit e kto jan pajisjet elektronike optike me precizitet t lart pr matje gjeometrike dhe mikrogjeometrike prve mjeteve t pasta optike t cilat zbatohen me mjetet matse dhe pajisjet t cilat punojn n princip t gjeometris optike, sot shum shpesh shfrytzohen edhe mjetet matse t cilat punojn n princip t optiks fizike dhe kombinimin e saj me elektronik

Fig13.1 Matjet optike para proceseve, proceseve dhe pas proceseveMatjet optike n prodhim kan zbatim m t gjitha fazat e prodhimit, fig.1 s pari shfrytzohen matjet e para proceseve, gjat kontrolls s prodhimit dhe procesit dhe pr kontrollimin e prodhimit pas procesor.

Prparsit e mjeteve matse optike shihen n: precizitet t lart, rezuluicion t lart, fleksibilitet dhe universalitet t mjeteve matse, shpejtsi t madhe t matjes, siprfaqe t vogl kontaktuese, lidhjes s thjesht me miktroprocesor.

Mangsit e matjeve optike jan: gabimet n komponentt e elektroniks optike, stabilitet i komponentve mekanike, karakteristikat e siprfaqeve, nuk sht e mundshme krahasimi i rezultateve me sonda taktile13.1.1 Bazat e optiks

Dihet q optika klasike mund t ndahet n:

Optika gjeometrike.

Optike fizike fig.13.2

Fig.13.2 Ndarja optike.Pajisjet matse jan konstruktuar n principet e optiks, spektrit elektromagnetik ose spektrit t ndriimit spektri i ndriimit ka fush ultraviolete t gjatsis valore, fush t shikueshme dhe fushn t gjatsive valore infra t kuqe. Gjatsia e prshtatshme valore e ndriqimit shfrytzohet pr lloje t caktuara t matjeve fig.13.3. Rrezja ndriuese sht bartse e informacionit dhe karakteristikat e saj prcaktojn llojin e matjes dhe principin n baz t t cilave sht vendosur matja.

Fig.13.3 Spektri elektromagnetik.Teknikat matse

Optika gjeometrike prfaqson valt e drits t cilat kan veti reflektuese (dbuese) dhe refraktive (thyerse)

Fig.13.4 Thyerja e drits

Fig.13.5 Pasqyra e prizmit

13.1.2 Karakteristikat e drits

Pasqyrat shfrytzohen pr modifikimin e vals s drits rrezes s drits e cila kryhet gjat procesit t matjes. Pasqyrat e reflektojn rrezet e drits nn t njjtin knd ku bien rrezja n pasqyr. Shfrytzohen n matjet interferometrike. Retroreflektort reflektojn dritn q bie dhe rrezes reflektuese n mnyr paralele. Prbhen nga tri siprfaqe t ndrlidhura t vendosura nn knd t drejt. Funksioni i pasqyrs mund t plotsohet dhe t prmirsohet duke shfrytzuar prizma pr tu ikur mangsive t pasqyrs. T gjitha elementet e numruara shrbejn n pajisjet optike pr drejtimin e rrezes.

Fizika optike prfaqson valt elektromagnetike t cilat kan veti t difraksionit, interferencs dhe polarizimit

N fizikn optike valt shikohen si elektromagnetike. N fig.13.3 sht dhn spektri i t gjitha valve nga ultraviolete prmes fushs s shikueshme deri te valt infra t kuqe. N fig.13.6 jan dhn burimet e ndriimit koheren dhe jokolerent.

Fig.13.6 Valt koherente dhe jokolerente.

Ndriimi inkoherent sht ndriim kromatik t cilin e emiton nj burim i ndriimit si p.sh., poqi elektrik.

Ndimin koherent e emiton lasert n valt kontinuale. Gjatsia valore e ndriimit prcakton edhe ngjyrn e ndriimit nga spektri i ngjyrave. Secila ngjyr e ka gjatsin e vet valore.Interferenca sht dukuria e prmbledhjes s valve ku mund t vjen deri te forcimi apo dobsimi i vals s re.

Thjerrzat jan elemente optike t cilat fokusojn rrezen ndriuese paralele n gjatsin e cila sht e barabart me distancn nga fokusi q varet nga gjatsia valore e ndriimit t shfrytzuar. do gjatsi valore fokusohet n pikn e vet. Nse pika e cila e formon burimi i ndriimit shkon n fokus t thjerrzs viem deri t kolimacioni. Kur dy rreze kombinohen ashtu q fokuset e tyre jan n t njjtn pik prerja trthore e ndriimit varet nga distance e fokusit. Nga thjerrzat individuale.Polarizimi vjen n shprehje kur ndriimi jopolarizues transformohet n at polarizues. Polarizatort kryejn modifikimin e intensitetit t ndriimit. Ekzistojn pllaka t cilat e konvertojn ndriimin e materialit dyfish reflektues merr kndin e 45 n drejtim t polarizimit t drits. Ndriimi polarizues rrethor prmban dy rreze parciale t cilat kan ndryshim fazor prej 90. Pr kt shkak pllakat e rrafshta t lart prmendura shfrytzohen pr gjenerimin e dy rrezeve t posame q i prgjigjen rrezes s drits me nj zhvendosje fazore.

Prerja e rrezeve t drits n dy rreze t posame realizohet n pasqyra gjysm reflektuese. Inetnziteti mund t lviz n nj fush t gjer npr shtresa dielektrike. Pllakat e trasha t qelqit rndom prodhoj rreze asimetrike.13.2 Ndarja e matjeve optike n prodhim

Principet e optiks gjeometrike si principe kryesore fizike shfrytzohen pr konstruktimin e matjeve matse optike t cilat aplikohen n mnyr t gjer n matjet prodhuese dhe kontroll. Rrezja koratike e ndriimit inkohorent bart sinjalin i cili shfrytzohet te mjete matse si: Mikroskopt matse dhe teleskopt.

Profil teleskopt.

Teknika e Morris-it.

Teknika e siluetave.

Fotogrametria.

Modulimi fazor e t tjera.

Fig.13.7 Matjet n baz t ndriimit inkohorent.Karakteristikat e ndriimit inkohorent monokromatik shfrytzohen te matjet:

Interferometri.

Difraksion.

Triangulim laserik.

Skanim laserik.

Homografi.

Matje konfokale.

Principet e matjeve jan shfrytzuar te shum procedura matse dhe n tabeln 13.1 sht dhn pasqyra e principeve dhe procedurave matse q iu prgjigjet ktyre principeve.

Principi i matjeveProcedura e matjeve

Triangulimi

Koha e matjes se shkalles

Skanimi laseri

Interferometria

Interferometria konvencionaleInterferometria me ndriqim te bardhe

Krkimi i fokusit

Procedurat e krkimit te fokusitMikroskopia konfokale

Transmisioni i ndriqimit

Mikroskopet matesProfili i projektorit

Procedurat me driten RENES

Mikroskopia dhe ndriimi RENESTeknikat e rrezes se drites.

Tab.13.1 Principet dhe procedurat e matjeve optike.Matja e gjatsis me an t elektroniks optike sht matje e vendosje proporcionale t drits e cila tregon pr t prcaktuar distancn n mes objektit mats dhe sendorit. Pas ksaj me procedur adekuate dekodohet ndriimi mats t pranuar fitohet informacioni i distancs s matur nga objekti mats deri te sendori. Teknologjia e sotme e matjeve optike d.m.th., shfuqizimin e drits s matjeve mund ta sjellim n pes mundsi t ndryshme.

Veprime mund t ndahen me ato q varen nga:

Nga koha e rrugtimit t rrezes s drits gjat rrugs s matur. Shpejtsia e lvizjes s rrezes.

Pastaj sistemimin e intensitetit t drits n detektor.

Pozicioni npr trangulim.

Fazat e rregullimit mes drits q matet dhe drits referente ose prcaktimi i drejtimit t polarizimit kur prcaktohet forma e objektit.

sht e rndomt q n t gjitha procedurat me ann prej s cils emetohet drita vendosen disa burime t drits, kurse n ann pranuese vendosen fotodetektort adekuat t cilt kryejn selektimin e sipas ndonj procedure t prmendur. Karakteristikat t cilat duhet gjetur mund t jen t ndryshme si p.sh., spektri, dendsia e rrezeve t drits, polarizimi, ndjeshmria spektrale etj. Procedurat e prmendura npr t cilat transmetohet informacioni prmes drits, na drgojn deri te zhvillimi i veprimeve t ndryshme t matjeve optiko-elektrike.

Fig.13.8 Kontrollimi i kualitetit t siprfaqes.

Interferometria me drit t bardh shfrytzohet prve tjerash edhe pr kontrollimin e kualitetit t siprfaqes. N figur sht treguar kontrollimi i kualitetit t siprfaqes t nj pjese q ka siprfaqe 200 x 200 m n pjesn dimensionet e t cils jan 50x50 mm (fig.13.8).

Me homografi laserike mund t bhen matjet e vendosjeve dhe pas ksaj llogariten tensionet n llojet e ndryshme t konstruksioneve n t cilat nuk mund t bhet me metodat tjera (fig.13.9).Me matje interferometrike t distancs mund t fitohet josiguria relative m e vogl se 5x10-7 (fig.13.10).

Fig.13.9 Holografia laserike

Fig.13.10 Matjet n baz t drits koherente.

13.3 Pajisjet matse n bazat t drits inkohorente

13.3.1 Profil projektori dhe mikroskopt mats

Pajisjet matse optike t cilat m s shumti shfrytzohen n prcatkimin e karakteristikave gjeometrike t prodhimit jan mikroskopt matse dhe profil projektort. Me kto dy pajisje mund t prcaktohen shpejt dhe n mnyr ekonomike koordinatat dydimensionale t objekteve matse me nj drejtz matse. Esenca e puns sht zmadhimi i objektit i cili matet ose kontrollohet pr t parashikuar ose llogaritur disa karakteristika. Fotografija e objektit t matur n mnyr optike zmadhohet (paraqitet n displej) dhe shkohet prmes okularit t mikroskopit. Principi i puns s profil projektorit sht paraqitur n fig.13.11.

Fig.13.11 Profil projektori

Rrezja e drits nga burimi i drits s bardh poqit elektrik bie n thjerrzn C, theht dhe prmes objektit mats AB dhe bie n thjerrzn projektuese p dhe n mbshtets ekranin paraqet fotografin e smadhuar dhe t thyer mbrapsht t objektit, i cili prcillet n profil projektorin.Profil projektort bashkohor prdorn n dy variante t ndryshme. N t dy rastet hija e objektit q matet prmes pasqyrave matse precize zmadhohet dhe drejtohet n ekran. Rangu mats i profil projektorit na raste t prgjitshme sht m i madh se te mikroskopt mats, kshtu q edhe objektet m t mdha mund t maten drejtprdrejt pa shfrytzuar modul linear. P.sh., mund t verifikohen matjet kontrolluese n baz t objektit t shfrytzuar duke projektuar profilin.

Tek t dy matjet dhe mikroskopt edhe profil projektort, objekti q matet vendost dhe shtrngohet me ndihmn e dy pllakave lvizzse t cilat jan njra n tjetrn. Kontrollori dhe kryesi i matjeve e vendos n ndonj shenj n hapsirn e definuar n faqen e cila sht e zmadhuar ashtu q t kryhet hetimi.Principi i puns s mikroskopit mats tregohet n figurn 13.12.

Mikroskopt punojn n principin q pas zmadhimit t objektit mats fotografia optike paraqitet si objekt real i cili sht rrotulluar pr 180. Kjo fotografi edhe m tej mund t rritet. Fotografia reale e prerjes I1 (mes fotografia) formohet duke shfrytzuar thjerrzn O e cila sht pjes prbrse e objektivit. Athere ajo fotografi zmadhohet me zmadhimin e E dhe formon fotografin I2 e cila eshte virtuale dhe e padukshme dhe pr kt duhet vendosur ekranin n siprfaqe reale. Zmadhimi efektiv sht prodhimi i zmadhimeve individuale t objektit dhje okularit.Gabimet n matje mund t lajmrohen pr shkak t ndryshimeve n tregimin e shkalls q lajmrohet gjat frkimit t objektit n pllakn matse. Pr realizimin e matjes ndriimi vendoset vertikalisht n pllakn e rrafsht n t ciln sht objekti mats. Fusha e errt n t ciln nuk mund ta ndrioj drita sht nn objekt, kurse gjithka rreth objektit sht ndriuar. Rndom fotografia e ktill e objektit drgohet m larg atje ku paraqitet profili i njrs pjess punuese q matet. Principi fizik i matjes me mikroskop bazohet n zmadhimin e pjess s matur fig.13.12. n fig., sht dhnn mnyra e zmadhimit t objektit npr sistemin e thjerrzave t mikroskopit.

Fig.13.12 Principi i puns s mikroskopit mats.

13.3.2 Teleskopi

Teleskopt shfrytzohen pr nivelizim dhe vendosje t vijave referente. Forma m e thjesht e teleskopit sht treguar n fig.13.13. nse bhet edhe matja n teleskop shtohet mikrometri optik. Qdo teleskop ka pjes q mundson ngritjen e pjess pr shkak t nivelizimit.

Teleskopt e autokolimacionit, shfrytzohen vetm pr shqyrtime direkte. Maten shfaqzimet nga kndet prmes boshtit optik t teleskopit. Punojn n principin e matjeve t shfaqzimeve trthore duke i barazuar me shenjn e vendosur. Boshti optik i teleskopit q definohet me okularin e teleskopit dhe nj shenj referente me hapsirn e jashtme shrbejn si vija referente q quhen vijat e barazimeve.

Fig.13.13 Principi i puns s teleskopit pr nivelizim.

Duke e prciellur nivelizimine sakt t teleskopit me shenjn e jashte, teleskopi prmban ngurtsim n hapsir. Gjat matjes mund t lajmrohen probleme me ndryshimin e shkalls q paraqitet n funksion t distancs. Teleskopi duhet prap t fokusohet me ndryshim t distancs d.m.th., me rritjen e distancs nga shenja matse zvoglohet shkalla. Kjo e ka pr pajisje rritjen e josiguris s matjes. Zgjidhja qndron te zgjedhja adekuate e shenjave matse, duke ndryshuar shkalln. Teleskopi duhet rregullohet ashtu q dy akset t jen t barabarta. Ky sht aplikimi i metdoqs O.Josiguria matse e teleskopit varet nga rezolucioni i syrit, zbatimi dhe karakteristikave t pjesve t teleskopit dhe distanca mes shenjave q matete dhe teleskopit.

Josiguria matse sht dhn me shprehjen:

..................................................................... 13.113.3.3 Teknika e Siluets

Matjet me teknikn e hijes tregohen n fig.13.14. pajisja q shfrytzohet te kjo teknik prbhet nga burimi i drits q nuk kalon npr objektin e matur i cili bn hije, por vetm afr tij. Kto rreze bien n thjerrz, thehen npr thjerrz deh bien n mbshtets ku shihet fotografia e objektit. Me lvizjen e objektit mes burimit t drits dhe thjerrzs rritet ose zvohlohet fotografia e objkeiti.

Fig.13.14 Teknikat e Siluets.

13.4 Matjet n baz t elektroniks optike

N baz t elektroniks optike ajn ndrtuar elemente matse t elektroniks optike dhe ato jan pjes t mejteve matse q kryejn matjet n prodhim. Elementet themelore t elektroniks optike t cilat integrohen n qdo mjet t elektroniks optike q shrbejn pr matjen prmbushin kto detyra:

Formimi i gjenerimit t elektrizimit.

Grumbullimi i elektrizimit.

Transmetimi i elektrizimit.

Detektimi i elektrizimit.

Fig.13.15 Principi i puns s kamers CCD (Charge couple kamera).

Llojet e ndriimit pr punn e kamers CCD jan t paraqitura n fig.13.16.

Fig.13.16 Disa lloje t ndriimit-zgjimit pr punn e kamers CCD.

Sipas paraqitjes n figur ndriimi mund t realizohet:

Ndriimi me drit ku valt jan paralele.

Sporadike ose difuzive.

T drejtuara me kahjen e caktuar kah zona e ndriuar osee errt ose

Me llamb stroboskopike.

Me ndriqim strukturuar.

Senzort CCD (Charge couple device) fig.13.15 jan sendor gjysm prques t cilt prbhen nga matriksa dhe elektroda. N elektrod grumbullohen elektronet t cilat formohen gjat ndikimit t drits. Numri i elektroneve t cilat formohen drejt pr drejt varet nga intensiteti dhe koha e paraqitjes. Pasi q elektronet grumbullohen n izolator nn elektrod ata traqnsportohen n sistemin q quhet elementi CCD t cilt kt e konvertojn n sinjal t tensionit i cili sipas karakterit sht video sinjal. Elektronet pixel gjat sistemimit mund t radhiten n matric dhe formojn qipin CCD i cili sht element kryesor i kamers CCD.

Duke shfrytzuar komponente speciale sht e mundur q kamerat CCD t gjejn zbatim n fushn e fotografis pr diastoknifikim teknik dhe procesin.

Fig.13.16Fotodiodat dhe fotorezistort.

Matjet q shfrytzojn kamerat CCD jan t afrta prcepionit njrzor dhe pr kt shfrytzohet n matjet industriale. Me kamerat CCD bhte image processing. Egzistojn tri hapa kryesor n proqesimin e fotografis.

Shenjimi i fotografis Rregullimi dhe transmetimi i fotografis Procesimi i fotografis.

Hapi i par sht prfitimi i t dhnave pr formn e fotogrfis me ndihmn e kamers CCD. Me hapin e dyt t dhnat duhet t kalohen n form digjitale dhe duhet drguar n kompjuterin ku kryhet hapi itret dhe ky sht procedimi i t dhnave.

Sipas funksionit t cilin e kryejn kamerat CCD mund t jen detektuese dhe kto jan fotodioda dhe fotorezistor fig.13.1613.4.1 Pajisja matse elektroniko optike

Instrumentet matse elektroniko optike mund t shfrytzohen pr nevojat t ndryshme, dhe e para eshte kontrollimi i procesit me mundsin sortimit t pjesve t kqija dhe t pjesve t mira dhe gjithsesi grumbullimi i t dhnave gjeometrike pr produkt. Pajisja prbhet nga makera CCD e cila emiton dritn n objektin q matet, kurse t dhnat prcillen n kompjuter fig.13.18.Kontrollimi i siprfaqes s metaleve

Kontrollimi i siprfaqeve t metalit kontrollohet para qdo hyrje n prodhim. Metodat e prshtatshme t cilat shfrytzohen gjat kontrolls jan pasqyrat 2D t siprfaqeve reale. Q t arrihet kjo shfrytzohen metodat elektroniko optike si m par q sht [rmendur kontrolla kamern CCD. Metodat mund t shfrytzohet edhe pr kontrollin e konsumit t vegls.

Pr prodhimin e nj numrit t madh produktesh sht e nevojshme q dy pjest t jen n raport t sakt njra me tjetrn, p.sh., vegla dhe mjeti i puns. Q t arrihet kjo sht e nevojshme t dihet pozicioni i s paku njrit nga dy pjest ku pozicioni duhet t matet dhe kontrollohet. Rezultati i cili fitohet shfrytzohet m von pr kontrollimin e manipulimit t sistemeve. Kontrolla fitohet duke prdor lamera CCD posaqrisht n industrin e automobilave. Edhe n industrit tjera mund t shfrytzohet kjo form e kontrolls.13.4.2 Principi i trekndshit

Veprimet e matjes s distancs duke aplikuar principin e trekndshit

Senzort, puna e t cilve bazohet n principin laserik i trekndshit shrbejn pr matjen e distancs. Principi i trekndshit sht princip relativisht i vjetr por q sht zhvilluar mjaft me zhvill;limin e gjysm prquesve. Zhvillimi i diodave laserike, detektorve, proccesimi digjital dhe analog, sinjali ka munduar ndrtimin e senzorve t shpejt dhe senzorve t ndieshm gjat pengesave t ndryshme t intensitetit t ult.

Principi i trekndshit (lat. Triangular-trekndshi) sht princip mats i cili bazohet n pcaktimin e njrs faqe t trekndshit dhe dy kamerave fig.13.17 nse sht e njohur faqja AB, faqja e trekndshit VD mund t caktohet nse njihen dy knde dhe .

Fig.13.17 Principi i trekndshit

Senzort trekndor q shfrytzohet pr aplikimin e principit t trekndshit fig.13.20, prbhet nga dioda laserike, detektor linear, thjerrza me t cilin drejtohen rezet. Drita nga dioda laserike bie mbi objektin q matet dhe pastja me ndihmn e thjerzs drejtohet n detektorin CCD. Duke aplikuar ligjin e sinusit prcaktohet distanca.Kur nga nj burim i drits, drita ndrion nj pjes t siprfaqs s pjess punuese e cila matet. Nj pjes e drits reflektohet nga pjesa punuese dhe regjistrohet n CCD dhe fitohet fotografia dydimensionale. N bazat t shprehjes pr principin e trekndshit llogaritet distanca e caktura. N ekuacionin paraqitet koeficienti i zmadhimit optik. Fig.13.18

Fig.13.18 Triangulimi

13.4.3 Shkallt optikeShkallt optike shfrytzohen n robotik dhe jan shkall lineare t voglave t makins dhe koordinatat matse t makins. Prpunohet nga eliku, elqi dhe kombinimi i qelqit-qeramik (zerodur). Josiguria matse e shkallve optike sht e vogl, e gjithashtu edhe rezolucioni.

Shkalla optike prbhet nga burimi i drits i cili ndrion thjerrzat kolinative pas s cils vien deri te rrjeti i indeks referencs me nj ndarje t imt. Pas kalimit npr rrjet drita bie n pjesn matse, reflektohet nga ai, lakohet prmes prizms shumfaqshe, prap kalon npr mjetin referent dhe pastaj n detektor.

13.4.4 Procedura e 3D Mories-it dhe projektimi i vijaveVeprime tredimensionale gjat s cilave lajmrohen vijat alternative hyn n kuadr t veprimeve t ndrtimit t projeksioneve ose veprimeve topometrike. Matjet realizohen duke shfrytzuar kamerat t vendosuran kahje t kundrt. Objekti q shfrytzohet vendost n nj shtres t palvizshme dhe nga ajo largohet ashtu q mund t ndriohet. N tr shtresn n t ciln sht objekti lejmrohen vija t errta dhe t ndritshme t cilat ,,thehen n pjesn ku ndodhet objekti. Koordinatat e objektit t matur punues llogariten n kompjuterin e pajisjes matse sipas principit t trekndshit fig.13.18N fillim para matjeve projektori ose kamera duhet t vendost n mnyr t sakt dhe t prcaktohen parametrat. Kjo bhet me an t parametrave t prcaktuara n mnyr kompjuterike.

Fig.13.19 Formimi i fotografis me ndihmn e kamerave CCD dhe matjet.

Josiguria matse eliminohet duke zvogluar distancn mes vijave. Shfrytzohet pr rexhistrimin e topografis tredimensionale t siprfaqes punuese ose pjess q matet ose kontrollohet. Zbatimi tipik qndron te shfrytzimi i formss siprfaqes s deformuar dhe matja e oshilimeve.

Shfrytzohet edhe n digjitalizimin e siprfaqeve t lira siq jan siprfaqja e kallpit dhe modelet e veprimeve RP, dhe inxhinieri reverzibile.

Fig.13.20 Shkalla optike

13.4.5 Fotogrametrija 3D

Kjo sht procedur e rexhistrimit t fotografimit t bazuar n principin e trekndshit. Gjat veprimit rexhistrohen n mnyr simultante koordinatat 3D t nj numri t madh t pikve t objektit q matet. Objekti rezhistrohet m s paku dy an duke shfrytzuar kamera digjitale ose analoge. Ky verpim mund t realizohet edhe me nj kamer por sht e nevojshme t bhet incizimi nga disa drejtime. Koordinatat 3D llogariten n hapsir dhe formojn fotografin e objektit t matur. Duke kyqur kamera nga disa drejtime t shikimit t shum pikave, kjo rexhistrohet, pra zvog[lohet josiguria matse e rezultatit. N fig.13.25 sht treguar principi i fotogrametris. Objekti i matur ndodhet mes disa kamerave ku secila ,,incizon objektin e matur nga drejtimi i saj. Shenimet e prgjithshme n kuptimin e 3D koordinatave t pikave t cilat bashkohen dhe n baz t tyre formohet fotografia hapsirore e objektit. Teknikat matse fotogrametrike shrben si makin mobile e matjess koordinatave. Shrbejn pr matjen e objekteve t mdha n aviacion, anije ndrtimtari dhe ndrtimin e pajisjeve t objekteve t mdhaja industriale.

Aplikimi i tjetr i fotografis sht sht te shqyrtimi i objekteve t vogla q kan vllim deri n 1m3 me josigurin t vogl matse, rreth 1:15000 n interval t shkurtr kohor t disa sekondave. Rrall prdort pr prcaktimin e pozits dhe identifikimin e manipulimeve dhe procesin e sigurimit t kualitetit gjat prodhimit t produkteve.

Fig.13.21 Principi i projektimit t vijave dhe pajisjeve.

Fig.13.22 Principi i fotogrametris.

13.5 Metrologjia laserike

13.5.1 Bazat e puns s laseritLaseri sht zmadhues i drits ku drita zmadhohet m ndihmn e atomit t ndikuar t rrezes (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation). Karakteristikat kryesore t drits q emitojn laseri jan: koherenca monikromatizmi dhe polariteti linear. Emisioni i intensitetit t fluksit laserik sht shum i madh n krahasim em burimet tjera t drits. Ato mundsojn edhe fluksimin e fluksit rrezatues n nj pik, q mundson q prmes laserit t bhet prerja. N baz t teknologjis s laserit jan konstruktuar edhe sistemet matse. Efekti laserik realizohet ,e ndihmn e tri pjesve kryesore dhe kto jan: trupi aktiv, sistemi rezonant dhe zgjuese fig.13.23.

Fig.13.23 Efekti laserik

Materiet aktive rndom jan t ngurta t lngta dhe materiale t gazt q prfshijn gjysmprquesit, bashkimet organike dhe masat plastike. Nse materia aktive sht nga kristali i rubinit athere ky sht laser rubini n t cilin veprohet me sistemin e llampave stroboskopike q e zgjojn at. Me llamb ndriohet pjesa aktive dhe formohet efekti laserik. Q t arrihet efekti i plot, materiali aktiv vendost n rezonator t cilin e prbjn dy siprfaqe t rrafshta reflektuese dhe pasqyra sferike ose parabolike. Procesi i reflektimit t rrezes n rezonator prsritet shum her, energjia grumbullohet n trupin aktiv dhe ndrqimi zmadhohet. Energjia e grumbulluar emitohet n form t impulsit t ndriimit laserik prmes pasqyrs gjysmprquese.13.5.2 Ndarja e laserve

Sipas gjendjes agregate lasert ndahen n:

Ngurt.

Lngt.

Gazt

Sipas rexhimit t puns mund t jen:

Impulsiv.

Rrezatim kontinual.

Sipas principit t puns s sistemit t zgjimit lasert mund t jen:

Optik.

Elektrik.

Me zgjim kimik.

Varsisht nga materia aktive lasert mund t jen:

Atomik.

Jonizues.

Molekular.

13.5.3 Zbatimi i laserve n matje

Sistemi mats laserik prdort n matjet n prodhimtari pr:

Matje me te sakt t dimensioneve t distancave dhe zhvendosjeve.

Pr pozicionim, diagnostifikim, rregullim dhe montim t veglave t makinave t mdha bashkohore (qendra e prpunimit t t dhnave, makinave agregate).

Kontrollimi i lvizjeve ndihmse dhe zhvendosja e strukturave t vijave t lakuara t veglave t makinave dhe veglave tjera.

Komandimin e veglave t makinave.

Matja e ashprsis dhe detektotrt e siprfaqeve.

Kontrolla e tekniks matse.

Zhvillimi i shndrruesit mats kaserik.

Kontrolla aktive e kualitetit gjat procesit.

Diagnostika e makinave.

Kontrollimi i cvertikalitetit t siprfaqes.

Kontrollimi i saktsis s ndarjes s shkalls me qifte kinematike.

Punimi i shkallve optike precize dhe rrjetave difiaktive n industrin optike.

Matjet laserike dhe kontrolla mund t kryhet n kushtet statike dhe dinamike pr ndikim pa kontakt t sistemit mats.

N industrin e metaleve dhe makinave pr matjet e dimensioneve dhe distancave jan t prfshira nga 85% - 90%. Sistemet matse laserike jan m t sakta n teknikn matse bashkohore dhe shfrytzohen si etalone.

Zbatimi i metrologjis laserike mund t ndahen si veprime me t cilat zbatohet:

Principi i trekndshit tek i cili shfrytzohen metodat e llogaritjes trigonometrike q matet.

Procedura e matjes s kohs s kalimit t rrezes deri te objekti mats dhe prapa.

Procedura e autofokusimit.

N bazat t procedurave t lartprmendura mund t bhen matje t ndryshme t karakteristikave t ndryshme t prodhimit. Principi i par i trekndshit sht treguar m hert.

13.5.1 Prcaktimi i ditsancs n baz t kohs s matur

Kjo procedur shfrytzohet pr matjen e distancs, posaqrisht kur jan n pyetje pjest e mdha matse. Matet koha e cila sht e nevojshme q rrezja laserike t vie deri t pjesa matse dhe t kthehet. N baz t kohs dhe shpejtsis s njohur t drits mund t caktohet distanca e sakt q matet. N fig.13.24sht treguar rruga e rrezes laserike q udhton deri te pasqyra, pastaj prmes thjerrzs drejtohet n pikn e detektorit.

Fig.13.24 Procedurat e prcaktimit t distancs s baz t matjes s kohs.

13.5.2 Procedura e autofokusimit pr matje lineare

Procedura e autofokusimit lidhet me procedurn matse e cila kryhet gjat tr fokusit t kalibruar pr shkak t mprehtsis dhe qartsis s fotografis. Ktu dallojm dy procedura. Procedura e par e till sht video autofolusimi, kurse e dyta sht procedura e autofokusimit laserik.

Procedura e par lidhet me matjet e distancave nga reflektimi i objektit mats n sendorin CCD duke prcaktuar shkalln e mprehtsis s kontrastit reflektues dhe duke fituar informacion pr distancn e matur. Shfrytzohet pr kontrollin e CNC t makins matse tre koordinatave.

Shum m shuam sht n prdorim procedura e autofokusimit laserik e cila shfrytzohet n teknikn e kompakt disqeve. Rrezja koherente laserike nga dioda laserike ndahet n rreze kryesore vertikale. Nj pjes e rrezes shkon n drejtim t polarizimit dhe mund t kaloj n mnyr diagonale npr dialektikun e vendosur shum shtresor ku thehen rrezet. Pas ksaj drita e polarizuar lineare shkon te kalimatori kalon npr t dhe kalon n drit polarizuese qarkulluese. Objekti mats sht i vendosur n kalimin lvizs dhe fokuson dritn laserike n objektin q matet. Drita pastaj reflektohet nga siprfaqja e pjess punuese dhe prap kalon npr objektivin mats fig.12.25

Fig.13.25Procedura e atuofokusimit.

Vektori polarizues rezultues sht i rrotulluar pr 90 rreth aksit t rrezes ashtu q drita matse reflektohet kah fokus detektort. Procedura e autofokusimit sht zbatuar n prcaktimin e gjendjes s siprfaqes n fig.13.25 sht paraqitur sistemi mats pr matjen e kualitetit t siprfaqes, ku pjes prbrse sht sendori autofokusiv.

Fig.13.26 Matjet e kualitetit t siprfaqes me pajisjen e autofokusimit.

13.5.3 Interferometria

Baza fizike e procedurs interferometrike ajn valt koherente t drits t cilat shkojn n rrug t ndryshme. Baza e punve t laserve interferometrike fig.13.26 sht shqyerja e valve elektromagnetike, pra edhe afrimi i prsritur i tyre pas kalimit t rrugve t ndryshme. T dy komponentet mund t jen t njjta si n rastin e interferometrin e Mjakllsonit (Michaelson).Parakusht pr interferenc sht sinjali q paraqitet si referent, fazat konstante, q prbhen nga dy val parciale. Karakteristika e cila quhet ,,koherenca e dy valve fitohet kur prmbushet kushti q distanca e rrugve t rrezeve parciale sht m e vogl se gjatsia e rrezes s ndriimit koherent q shfrytzohet.

Drita hyrse laserike ndahet n interferometr. Rrezet e fituara athere reflektohet nga pasqyra pas kalimit t rrugs nga pasqyra dhe prapa. Pasi q kan kaluar rrugt e prmendura kthehen n pikn e interferencs varsisht nga faza e valve parciale, intensiteti i vals rexhistrohet mes madhsis maksimale dhe zhdukjes s plot t vals.Interferometrat laserik shfry tzohen pr matjen e gjatsive, matje precize t kndeve dhe drejtzs. Fushat ku m s shpeshti zbatohet jan prodhimtaria e veglave, posaqrisht pr makina me precizitet t lart. Makinat ku ngasja kontrollohet me interferometr laserik shrben pr prodhimin e komponentve t prbra me toleranc prodhuese e shprehur n manometr.

Fig.13.27ZZbatimi i interferometris laserike n goniometri.

13.5.4 Skaneri laserik

Sikurse t gjith mjetet t lart prmendura edhe skenert laserik jan sisteme matse pr prcaktimin e dimensioneve t pjess punuese. Punojn n principin bariers s drits. Rruga optike mes burimit t laserit dhe fokudetektorit ndrprehet ku n mes tyre vendoset nj pjes punuese e cila shqyhet. Principi dhe struktura e skenerit laserik jan dhn n fig.13.28.

Fig.13.28Skema strukturore e skenerit laserik.

Rrezja laserik e cila emitohet bie n pasqyrn poligonale rrotulluese ku rangu skedues sht caktuar me numrin e kndeve t pasqyrave poligonale. Rrezja laserike e reflektuar athere hyn n thjerrz ku fokusi sht pika dbuese e rrezes dhe kthehet n pasqyrat poligonale q gjithnj jan nn knd t njjt dhe kthejn rrezet n drejtim t njjt ashtu q pr thjerrzn rrezet jan gjithnj paralele. Rrezet paralele gjenden edhe n thjerrzn e dyt n fotodetektorin e vendosur n fokus t thjerrzs tjetr. Mes dy thjerrzave vendost objekti i cili matet dhe bn hije n detektorin kur pasqyra sht vendosur n nj knd t caktuar. Kur vendost n nj knd t prcaktuar, detektori tregon nevoj t intensitetit t drits. Gjatsia e kohzgjatjes t rnjs s intensitetit t drits mundson llogaritjen gjeometrike t pjess. Diametri i pjess s puns s dhn n figur sht proporcional m kndin kur n rrugn optike vendost objekti mats. Matet kndi momental i pasqyrs poligonale. N kt rast nj laser dhe nj fotodetektor jan t mjaftueshme pr skener ku nnkuptohet q fusha matse sht m e madhe se objekti i matur.

Egzistojn n parim dy metoda matse t objektit:

Objekti mats skenohet disa her dhe pas qdo skenimi objekti rrotullohet. Veprimi i rrotullimit t hijes mudnson marrjen e informacioneve pr profilin gjeometrik t pjess punuese. Matja bhet me dy ose tre skener n t njjtn koh. Skenert jan t vendosur njri n raport me tjetrin nn kndin 90 ose 60. Pasi q rrezja laserike ka zgjerim as nuk e jep hijen pas pritmas por e gjen kndin e formimit t hijes.

Rezolucioni q fitohet n prdorimin e skenerve sht nn nj 1m.

Gjat matjes fitohet shpejtsia e 400 skenimeve n minut.

14. Metrologjia e koordinatave

Prmbajtja e leksionit

1. Principet e metrologjis s koordinatave.

2. Makinat matse koordinatave.

3. Matjet n makinat matse koordinatave.

4. Josiguria matse.

5. Zbatimi i metrologjis s koordinatave.

Me rritjen e ndrlikueshmris s forms s prodhimit, gjeometria e prodhimit bhet m e komplikuar pr matje dhe kontroll. Pr kt duhet zbatuar n matje e kontroll pajisjet matse t cilat jan precize, kryejn numat t madh t operacioneve t matjes, dhe gjat ktij zbatimi jan t arsyeshm ekonomikisht. Makinat matse koordinatave jan mjete matse q jan shum fleksibile dhe efikase n kontrollne karakteristikave gjeometrike pr mjetet t puns.

Principet e metrologjis s koordinataveKarakteristikat t cilat bazohet veprimi pr metrologjin e koordinatave jan gjeometrit idealizuese t pjess s punsme t gjitha vetit q kjo pjes prmban. Karakteristika e procedurs sht prshkrimi matematikisht i pikave t ndryshme n siprfaqet e fushs s prshkruar, t cilat jan me t rndsishme pr operacionet punuese q bhen n at pjes punuese. N fig.14.1 i sht paraqitur principi i metrologjis s koordinatave.

Fig.14.1 Principi i metrologjis s koordinatave.

Regjistrimi i pikave t siprfaqes s pjess punuese, mund t realizohet n mnyra t ndryshme. Me rndsi sht q t gjitha mjetet q shfrytzohen pr principet e metrologjis s koordinatave shnojn gjeometrin e vrtet t pjess s puns dhe prcaktojn zhvendosjen n raport me gjeometrin e dshiruar ideale. Veprimi realizohet duke shfrytzuar koordinatat e makinave matse t cilat quhen CMM (COordinate measuering Machines). N princip do kordinat e makins matse sht mjet mats q mat tri dimensionet e pjess punuese.

N kombinimin e softuerit prgjegjs, me ndihmn e koordinatave t makinave matse mund t fitohen informata t ndryshme t prodhimit siq jan karakteristikat gjeometrike prizmatike, relative simetrike deh rotative josimetrike t pjesve t puns.Makinat matse koordinatave jan pfaqsuesit themelor t mjeteve matse koordinatave q shfrytzohen pr matje 3D t pjes s puns. Makina matse koordinative shpesh nuk sht e mjaftueshme pr matjen e disa objekteve ose pjesve t puns pr shkak t numrit t madh t pikave t cilat n periudh t shkurtr kohore duhet t prpunohet. Pr kt shfrytzohen edhe principe tjera t metrologjis s koordinatave. M t njohura jan dy: Sistemi mats i trekndshit.

Sistemi mats i fotogrametris.

Termet q shfrytzohen n metrologjin e koordinatave

Funksioni m i shpesht i metrologjis industriale, pavarsisht mjeteve t shfrytzueshme t matjeve, sht prcaktimi i distancs s pjess punuese reale dhe asaj t dizajnuar. Zhvendosjet l;ajrohen n formn e karakteristikave dimensionale, forms dhe pozits. Forma e pjess punuese mund t prshkruhet m elementet e tij n pozicionet hapsinore t disa pjesve n krahasim me tjerat. Kur eshte n pyetje pjesa e puns shfrytzohen kto terme:

Specifike ose gjeometria e krkuar definoin formn ideale t pjess. Kjo form paraqet dizajnin e prodhimit dhe synon q t prodhohet. Gjat prodhimit nuk fitohet pjesa em form t dimensionit t krkuar q sht pasoj e veprimeve ndikimet e ndryshme.

Fitohet pjesa e cila ka gjeometri aktuale q sht shkaktare e ndikimeve q jan lajmruar nga dizajni deri te punimi i pjess.Ndryshimi mes gjeometris reale prshkruhet realisht, me pika t veanta t cilat shtrihen n siprfaqe t pjess punuese. Mund t fusim eventualisht gjeometrit reale aproksimative ashtu q t neglizhohen disa karakteristika siq jan forma e parregullt e pjess s puns dhe fryerja. Matja e pjess s puns sht vetm pasqyr e pjess reale q prshkruhet n form matematikore.

Pjesa siq eshte dizajnuar Pjesa n prodhim Pjesa pas prodhimit Gjeometria specifike Gjeometria aktuale Pjesa ndryshon nga e dizajnuara

Fig.14.2 Ndryshimi i pjess reale nga e dshiruara.

Gjeometria e pjess punuese mund t jet ideale ose reale e dshiruar realiste.

Gjeometria ideale manifestohet me dimensionet t dshiruara, pozit dhe form.Kjo gjeometri ekziston vetm n dokumentacion dhe ajo sht caku i procesit t prodhimit. Q t prodhohet objekti i afrt me dimensione, form dh epozicion t pjess e cila prpunohet sht caku i qdo prodhimit t pjess t fitohet gjeometria reale e cila ndryshon nga ajo reale. Ndryshimet shihen n ndryshimin e dimensioneve, pozits dhe piks.Gjeometria reale prap mund t shihet si mikro apo makro gjeometrike. Me makrogjeometri nnkuptojm dimensionet reale dhe pozicionin real t pjess. Milrpgjeometria [rfshin valzimin dhe ashprsin e siprfaqs s prerjes.

Forma e elementit dhe gjeometria e pjess s puns jan vetit e definuara dhe atributet. N fig.14.3 sht shpjeguar gjeometria ideale e elementit n shembullin shpimit t vrims. N kt rast karakteristik sht elementi gjeometrik dhe ky sht cilindri. Prshkrimi matematik i cilindrit na jep parametrat gjeometrik n karakteristika, dimensione dhe forme.Q t mund t gjykohet, zhvendoset nga forma e elementeve gjithnj bhet krahasimi i t dy gjeometrive. Gjeometria aktuale dhe specifike jan t definuara me elementin ekuivalent gjeometrik. Elementi ekuivalent eshte prshkruar n ekuacionin ku parametrat llogarisin vlerat matjeve diskrete dhe krahasohen me parametrat e gjeometris specifike. Krahasimi bhet n mnyr numerike. Cilindri kompenzues i cili llogaritet n baz t pikave matse merret si element kompenzues ku parametrat prcaktojn gjeometrin reale t vrims s shpuas.

Fig.14.3 Elementi gjeometrik dhe vetit e tij.

Fig.14.4 Sistemi koordinativ referent dhe sistemi koordinativ i elementit.

Shembujt n fig.14.4 tregojn si llogaritet cilindri kompenzues, zhvendosja dimensionale e diametrit dhe zhvendosja e pikave t ndryshme matse q prshkruajn cilindrin, d.m.th., forca q ndryshon nga ajo ideale.

Fig.14.5 Sistemet koordinatave q shrbejn n metrologjin e koordinatave.

Matjet e prshkruara m par nuk na japin asnj informacion pr pozitn e cilindrit, d.m.th., pozitn e vrims n pozitn punuese. Duhet t definohet edhe sistemi referent n krahasim me at se qka prcaktojn elementet siq ishte cilindri. N princip egzistojn sisteme koordinatave t ndryshme siq jan: Kartezies; cilindrik dhe sferik t paraqitura n fig.14.5 q shfrytziohen si referente. Pr elementin shfrytzohet sistemi referent i elementeve. Sistemi referent vendost dhe n krahasim m t bhet matja, p.sh., aksi i sistemit referent mund t jet kasi i cili bashkon qendrat e dy vrimave n pjesn punuese. Njra nga akset e sistemit referent t elementeve sht aksi vertikal paralel me aksin vertikal t makins koordinative. Aksi i tret sht pingul mbi kto dy akse. N kt mnyr formohet sistemi koordinativ i pjess punuese q sht karakteristik e pjess punuese. Sistemin referent t pjess punuese e prbejn tri rrafshe. Sistemi mats koordinativ t mjeteve matse sht sistemi koordinativ i Kartezies. Sistemi koordinator i pjess punuese sht prshtatur me sistemin koordinativ q shfrytzohet pr analiza numerike. Nga kjo q sht thn m lart vijm te [rfundimi q metrologjia e koordinatave shrben pr matjen e zhvendosjeve gjeometrike. Duke shfrytzuar metrologjin e koordinatave mund t fitojm formn, proporcionet dhe parregullsit gjat prpunimit t pjess. Me metrologjin e koordinatave mund t fitojm karakteristikat makrogjeometrike siq jan dimensioni dhe pozita. Parregullsit e rendit t par dhe rendit t dyt sipas DIN 4760 mund t fitohen me ndihmn e CCM-s. Mundsit e mtrologjis s kordinatave varen m s shumti nga sistemet e provave.Makinat matse kooordinative

Makinat matse jan sisteme matse t fuqishme. Sot shum shfrytzohen n repartet prodhuese t ndrmarjeve t mdha ose t vogla/ mjetet matse me ndihmn e s cilave bhet matja e koordinatave n hapsir n siprfaqet e pjess s puns quhet makinat matse koordinative (CMM). Me ndihmn e saj mundsohet matja simulatve e shiritave kooordinativ, njkohsisht n ri drejtime. Makinat matse koordinative shfrytzojn sistemin kordinativ t Kartzies.Konstruksioni i rndom i makins prbhet nga tri akse udhzuese q jan pingule njra me tjetrn dhe shenohen m x, y, z fig.14.6. Asket z dhe y quhen RAM.

Rndom RAM ka sistem t sondaveme t cilat bhet matja dhe t cilat prmbajn senzor.makina sht e vendosurn bazament ku sht ngasja e makins. Prfaqsimi i pjess s puns bhet n pllakn e makins matse koordinative. Secili udhzues e ka ngasjen e vet dhe sistemin pr lexim. Makinat matse kordinative ka nj kuti ku sht e vendosur elektronika komanduese. N t sht pulti komandues dhe tregimet nga i cili koordinohet puna e makins. RAM mban n vetembajtsin me sond matse q mund t ket nj ose disa preksa pr t cilt do t flasim m von.

Fig.14.6 Pjest e makins matse koordinatave

14.2.1 Llojet e makinave koordinatave

T gjitha makinat matse koordinative mund t ndahen n:

Makinat me t cilat punohet me dor me akse ashtu edhe me pjes. Makinat me ngasje motorike t akseve udhzuese por me manipulim me dor t pjess.

Makinat me ngasje motorike t akseve dhe kontrollim kompjuterik t operacioneve (CNC mod).Egzistojn edhe kombinime tjera por t gjitha hyjn n kto tri kryesore. Qdo konstruksion i makins matse koordinatave prbhen nga sistemet mekanike, ngasje, sisteme pr matje t gjatsivedhe sistemeve t provave. Konzolla kryerse dhe kontrolluese dhe kompjuter me mjete periferike pr daljen e rezultatit t matjes. Varsisht nga lloji i makins ekzistojn edhe mjete shtes siq jan tavolinat me biz ose rotative, me mekanizm provues, senzort e temperaturae dhe mekanizmat pr hstrngim. N fig.14.7 jan paraqitur llojet kryesore t makinave matse koordinative.

Llojet universale t makinave matse koordinatave jan dy lloje:

Form shtylle.

Form konzolle.

Form portale.

Form kalise

Fig.14.7 Llojet e makinave matse kordinative.

sht zhvilluar nj lloj i veqant n kuptimin ekinematik i ngjajshm me robotin. Kto makina koordinatave kan dizajn shum t prshtatshm dhe dy sisteme matse. Njri sistem mats mat kndet, kurse tjetri matjet provuese 3D. Kto makina matse jan operacione t thjeshta dhe dimensione t vogla, shfrytzohen pr kontrollimin e dimensioneve n ndrmajrrjet prodhuese, n vijn pr kontrollimin e forms, pozits dhe dimensionit t pjess tek t cilat ndryshimet jan t vogla ose mesatare.

Llojet e shtyllsI atribuohen matjeve t dimensioneve t pjess t cilat muk kalojn 0.25m3. saktsia e makinave koordinatave n form shtylle sht e madhe, sepse prmes ngurtsis dhe rregullimit t akseve, mund t fitohet nj josiguri e vogl matse pr lexim. Fusha e zbatimit sht n kontrollimin e veglave kontrolluese, pjesve prizmatike dhe pjesve n form t boshtit.Llojet hirozontale

Ky lloj i CMM-ve sht makina m e prdorur m s shpeshti. Sot prodhohet n variante t ndryshme dhe zgjedhje konstruktive. Dimensionet e makinave te disa tipe sjellin prej atyre t mafhsis s nj dhome deri me mjteti mats i dors. Aplikohet pr kontrollim t pjesve t puns gjysm t kryesra dhe prodhimeve nga llamarina si dhe kontrollimin e pjesve hyrse prbrese pr automjetin aviacionin dhe konstruksione t pajisjeve t fabriks.

Lloji portal

sht prej llojit q m s shpeshti prdort dhe q mbulon numrin m t madh t pjesve t ndryshme dimensionale q mate n metrologjin prodhuese. sht prfaqsues tipit i ktij grupi tq makinave q ka mundsi t matjes s vllimit nga 1 deri 2m3. karakteristik e ktij lloji sht konstruksioni i lart i ngurtsis.

Ekzistojn dy variante:

Bartsi i provs sht struktura mobile, kurse pjesa punuese sht e fiksuar n pllakn matse.

Pllaka matse sht mobile, kurse pjesa punuese fiksohet pr t, kurse bartsi sht i palvizshm dhe i lidhur pr strukturn baz t makins matse me koordinata.

Fusha e aplikimit t makinave t tipit portal, matja e pjesve punuese dhe strukturave t makinave t vogla ose t mesme n konstruktimin e automjeteve.Konstruksioni me ur t palvizshme

Aplikohet n matjet e objekteve t mdha. Makinat matse koordinative mund t mat n hapsir objekte me dimensione 16 x 6 x 4 m3. sht e prshtatshme para q gjithash pr matjen e automjeteve t gjata dhe objekteve siq jan veglat e mdha pr formsim, konstruksionet e aviacionit dhe komponentve t turbomakinave.Edhe pse ka dallim n konstruksion t gjitha makinat matse koordinative jan t prdorimit t prgjithshm. Qdo konstruksion prmban pjesn fikse dhe at mobile mekanike. Mjeti q do t shrytzohet si themel-baz pr matje duhet t ket nj ngurtsi t konsiderueshme, ndieshmri n vibrime dhe mundsi q ti minimizoj q realizohet prmes kushinetave vibruese izoluese.

Pr pjest e makinave matse koordinative shfrytzohet guri i fort graniti, eliku apo eliku u derdhur.

Tavolina e mains sht e ndrtuar nga graniti. Graniti sht i fort, i lir dhe i leht, dhe ka koeficient temperatur m t vogl t zgjerimit m t vogl se eliku, pra ndryshimet e gjatsis jan t vogla.

Pr shkak t prqueshmris s dobt t adaptivitetit t strukturs s CMM-ve n ndryshime t temperaturs sht e mir dhe nuk ka deformime q shkaktohen nga temperaturat. Q t shmangim ndikimet e verpimeve afatshkurta t temperaturave q n mjeti mats graniti t bdrrohet me alumin. Me ndryshimin e temperaturs, alumin ndrron dimensionet e tij shum e m shum se sa guri, por pr shkak t prqueshmris deformimet jan m t vogla. Materialet tjera t shfrytzueshme n metrologjin koordinative jan nga qeramika, sepse kan koeficient t temperaturs m t ult n zgjerim, si dhe materiale kompozite q kan pesh m t vogl kurse stabilitet m t madh. Jan shuam komponente q t ket makina matse koordinative ajo ka edhe josiguri matse m t vogl. Qdo komponent n t mban edhe josiguri matse shtes siq janudhzuesit, kushinetat, ngasja e sistemit mats t sistemit t provs etj.CMM-ve kan karakteristika t cilat krkon tregu. S pari CMM-t i blejn ndrrmarrjet e vogla dhe t mesmet por edhe kompanit e mdha. N ndrmarrjet e mesme q kan prodhimtari fleksibile n zhvillim he shqyrtim t prodhimit shfrytqzojn makinat matse koordinative. Ato prdorn jo vetm pr kontrollimin e prerjes por edhe teknologjit tjera t pjesve t prpunuara. Duhet prmendur q sot prdorn shum pjes plastike dhe prodhime nga plastika. Ndrrmarjet e vogla dhe t mesme prodhojn komponente siq jan shkrirsit, veglat pr sprkatje injektive, komponenta elektrike, pjes to holla metalike, shtpiza, elektroda dhe prodhime tjera. Makinat matse koordinative mund t prdorn edhe n sektorin punues.Matjet me dorMakina matse e vllimit t vogl, ka sistem mats t provs n mudnsi t prmirsimit matematik t gabimeve gjeometrike d.m.th. josiguria mtse m t vogla nga 4 deri 8 m. Kjo arrihet me sistemin manual. Pr shkak t shfrytzimit t qeramikave speciale dhe fiberit t pasuruar me plastik pr punimin e shkalls s rregullimit t makins mbahet stabiliteti dhe jondieshmrisa edhe n temperaturat prej 20 deri 30C.

Shpesh sht e nevojshme t kryhet matja 3D n pjest prizmatike t pjesve punuese q kan gjeometri standarde (cilindrat, konust, profilt dhe format e lira t siprfaqs). Makinat matse koordinative kan rangun mats t madh, saktsi mesatare dhe lehtsi t prdorimit q gjithsesi lidhen edhe me mimin e makins.14.2.2 Udhzuesit, ngasjet, kushinetat

Komponenta e saktsis mekanike t mjeteve matse jan drejtimi dhe vertikaliteti i udhzuesit me r ciln shnohen kahet e lvizjes s mjetit t matur ose sistemit referent kordinativ. Pr prpunimin e udhzueseve shfrytzohet graniti ose eliku . kushinetat e ajrit shfrytzohen kur udhzuesit jan t punuar nga guri ose qeramika. Udhzuesit e qeramiks kan ngurtsi t madhe ndaj konsumit. Kushinetat antifiktive shfrytzohen n raste kur udhzuesi sht i punuar nga eliku. Kushinetat e ajrit kan prparsi sepse nuk vjen n shprehje efekti i Stick-Slip. Marrin mbi vete edhe ngarkesa t mdha statike dhe dinamike. Kushinetat antifriktive mund t mbajn ngarkesa t mdha, dhe njkohsisht t arrihet saktsi e madhe matse.

Fig.14.8 Kushinetat e makins matse koordinatave.

T gjitha llojet e kushinetave lvizin me ngasje elektrike t servomotorve. Kontrollimi i motorve bhet prmes sistemit operativ, prmes kontrollit t puns s CMM-ve. Ose prmes programeve kontrolluese q kryhen n kompjuterin e makins matse. Ekzistojn transmetime t ndryshme nga ngasja deri te struktura mobile si jan pr prdredhset, dhmbzoret, transmetimi fiktiv dhe i ngjashm. Zgjedhja e sistemit transmetues CMM varet nga mimi dhe nga krkesat tekniko-teknologjike si jan: sjellja dinamike; konsumi (harxhimi), toleranca etj.

Sistemi pr matje t gjatsis

akset s bashku me tr pajisjet e cila sht e destinuar pr matje t gjatsis paraqesin sisteme pr matjen e gjatsive. Sistemet pr matje prfshijn mbajtsit e sondave dhe mekanizmat t cilt vendosn mes pjesve t matura dhe sistemit pr kontakt d.m.th., (sondat). Pr matje shfrytzohen sistemet e ndryshme matse e m se shpeshti induktiv, elektroniko optik ose laserik. Sistemet matse jan direkt prgjegjse pr saktsin e CMM-ve. Vendost n mnyr t till q t tregojn madhsin e revolucionit m t madh se sa q sht jo siguria matse e CMM-s. Qllimi i sistemit mats sht minimizimi i gabimeve q ndodhin gjat matjeve. Sipas principit t komperatorit Abbe-s trupi n t ciln bjm matje duhet t jet n nj rrafsh me objektin q matet ose duhet t jet distanca sa m e vogl. Pr shkak t shkaqeve konstruktive udhzuesit dhe sistemi mats nuk mund t prputhen por mund t vendosn n pozit paralele dhe me kt t prafrohet saktsia teknologjie. Pr shkak t llojeve t ndryshme t udhzueseve q nuk jan t perfeksionuar, dhe ndikimeve tjera gabimet n matje lajmrohen n formn e 21 komponentve, 9 t translacionit, 9 t rotacionit, 3 t devijimeve.

Sistemi i sondave

Standardet ISO q bazohen n metrologjin koordinatave definohet termi q prdort pr senzor me an t cilit realizohet lidhja mes siprfaqes s pjess s matur-objektit dhe sistemit mats t gjatsis shfrytzojm termet e puns q do t thot pjesa q kontakton, prek pjesn punuese.

Provat t cilat shfrytzohen n makinat matse koordinatave mund t ndahen n:

Optike,

Mekanike (taktile).

Provat mekanike kan:

Sistemin e ndrprersve.

Sistemin mats.

Ndrprersit mekanik mund t jen:

Elektromekanik.

Elektrostatik.

Sistemet matse t provave mekanike mund t jen:

Induktive.

Kapacitive.

Pijezo elektrike.

Provat optike kan:

Sistemi mats optik.

Okular.

Ndrprersit me senzori optike jan senzort fotoelektrik. Sistemi mats optik mund t jet:

CCD (Charge coupled devize).

Sendor laserik trekndor.

Formimi fotogrametrik i fotografis.

Shum sisteme matse q sot prdorn punojn me sonda mekanike, sistemet bashkohore t metrologjise koordinatave punojn me princip optik pa kontakt. Te provat mekanike realizohet kontakti fizik i mbarimit t sendorit me pjesn punuese. Senzori mund t kto forma t ndryshme prfunduese si p.sh., cilindrat e vogl n form topi. Konik, disku t mpreht (me maje) etj.

Sistemi koordinativ i sendorit shpesh ka formn e topit, format e topit fitohen nga rubini, qelqi, eliku dhe ka rezistenc t madhe n konsum, kurse diametrat e tyre dhe pozita n hapsir mund t kalibrohet n mnyr precize. Snezort optik kan kamera CD nga e cila formohet pasqyra e objektit, shum shpesh shfrytzohen sepse kshtu zvoglojn kohn e matjes. Senzort me kontakt mekanik hyjn n siste mats me prekje t ndrprer.

Fig.14.9 Principi i puns s ndrprersit me kontakte.

Ndrprersi i rndom fig.14. e ka sistemin e shtypur i cili prbhet nga tri pika prekse prmes t cilave treguesi provues elastik sht i shtrnguar n drejtim t gjasht mundsive t shkallve t lira. Versioni m i thjesht i ndrprersit ka mekanizm q sht konstruktuar si kontakt elektrik. Menjher pasi q treguesi e prek pjesn e puns, kontakti elektrik hapet dhe distanca matse prgjat akseve x, y, z deh b jan t njohura dhe t shnuara. Prova t ktilla kan makinat me precizitet t cilt, kjo sht sepse kthimi i treguesit t provs n pozicion fillestar nuk sht me t dhe vlen deri te shkallt e ndryshme t lakimit t treguesit.

Pr kt shkak shfrytzohen senzort piezomelektrik si shtes mekanike pr kontakt elektrik. Kjo nuk ndryshon ndjeshm n asnjrn kahe t puns por i sht nnshtruar nj force t vogl t shtypjes n kontakt, dhe kjo prap zvoglon gabimin. Pjesa kryesore e sendorit sht treguesi i cili mund t jet i gjat deri 200mm dhe i rnd deri 200g. Treguesi mund t ndrrohet. Analiza elektronike e piezo sinjalit mundson rritjen e saktsis s matjes. Shnimet grumbullohen jo vetm gjat prekjes s pjess punuese dhe siprfaqes por edhe pas ksaj. Vlerat matse ather eksploatohen dhe kshtu shmangin ndikimin e lakimit t mundshm t provs dhe elasticitetin e pjess punuese. Kontakti mekanik e ka rolin e vrtetuesit q sht ardh deri te kontakti i provs dhe pjess punuese.

Q t shpejtohet matja mund t montohen disa prova n nj mbajts dhe kshtu t bjn matje njkohsisht nga disa drejtime. N fig.14.11 sht dhn prerja e nj matje t provs me ilustrimin e kontakteve.

Fig.14.10 Prerja e provs dhe mnyra e realizimit t kontaktit.

Fig.14.11 Prfundimet e ndryshme t provs dhe provat.

14.2.3 Softueri pr makinat matse koordinatave

Softueri i cili shfrytzohet pr punn e CMM-s sht universal dhe mbulon t gjitha funksionet standarde t CMM-s. Nse dshirojm matje t nj pjese prizmatike n softuerin baz, shtohen funksione speciale. do softuer standard prmban:

Statistikn dhe kontrollin e procesit.

Matja me dy dhe tri dimensione t vijave t lakuara.

Matja e siprfaqes s produktit.

Matja q bazohet n karakteristikat e produktit.

Integrimi dhe procedimi i t dhnave n CAD.

Matja e dhmbzorit.

Integrimi i t dhnave n CAD

Programi i matjeve CNC, nse realizohet pa model objekti, sht pun shum e komplikuar. Shum hapa t programit duhet definuar dhe t futen. Ktu zbatohet i ashtuquajturi vet programim q hyn n domenin e sistemeve inteligjente dhe ky sht veprim me t cilin zvoglohet procedurat. Pr matje t pjesve punuese fillimi zbatohet duke prcaktuar karakteristikat e makins. T gjitha informacionet relevante vendosen n bazn e t dhnave n form t programit mats CNC dhe n mediumin q furnizohen me t dhna. Kjo metod mund4et thjesht t prshtatet me prodhimin sepse makina prodhuese nuk mund t programohet gjat kohs s procesit t prodhimit por as n fazn e planifikimit.

Sistemi CAD jan br pjes integrale t dizajnit prodhues dhe sht logjike q gjithka q jepet n CAD mund t shfrytzohet edhe n metrologji. Shnimet pr prodhim n fazn e hershme t dizajnit nuk prbjn karakteristika t mjaftueshme gjeometrike t prodhimit si p.sh., toleranca, d.m.th., n fillim t dizajnit t prodhimit nuk sht i mundshm ndryshimi i t dhnave. Pr kt duhet shum t dhna q sistemi CAD t integrohet ne CMM si faz e fundit n zinxhirin e prodhimit. Zhvillimi i vazhdueshm i CMM-ve do t shkoj n kahen e integrimit t t dhnave gjat tr procesit. Kjo zhvillohet n kt mnyr.

T dhnat drgohen nga sistemet konvencionale CAD si jan CATI, UNIGRAPHICS, ADDS, I-DEDS ose PROEngineer dhe lexohen n makinn matse koordinative ose kompjuterin i cili planifikon punn ose veprimin e shikimit n njrn nga formatet IGES, VDA ose STEP.

Kompjuteri ather proceson t dhnat dhe gjeneron programe matse n t ciln prfshihen zoomirimi, rotacioni, selektimi, zhvendosja dhe ngjashm. procesi zhvillohet m leht nse sht i siguruar vizualiteti.

Matjet bhen n baz t t dhnave t furnizuara me bazn e CAD-it. T dhnat jan kryesisht tolerancat dhe informacionet rreth prodhimit. Shum hapa t puns kryhen vetm n baz t numrit t matjeve t hyrjes s t dhnave.

Mbarimi i programit mats n mnyr kompjuterike t matjeve t kontrolluara bhet me CMM.

T dhnat e matjeve pas ksaj prap kthehen n prodhim ose nse sht e nevojshme CAD q t korrigjohen dhe n kt mnyr gabimi automatikisht anulohet. Nj nga mnyrat sht kontrollimi me qark t mbyllur n procesin e prodhimit. Prbhet nga rregullimi i prsritur i parametrave t makins.

14.3 Matjet n makinn matse koordinative

N fillim t 90-tave t shekullit t kaluar, jan shfrytzuar mjete matse koordinative pr verifikim t dinemsioneve. Konstruksioni i athershm i mjeteve matse kishin tregues fiks n t cilin definohet siprfaqja kritike n pjest nga llamarina e holl. Metrologjia e ktill mund t merret konvencionale por kishte disa prparsi t caktuara.

Konstruksioni i fort pr shfry[gzim n puntori.

Manipulim i thjesht pa trajnim t posam.

Fleksibilitet n prdorim dhe nse sistemi prodhues zhvendosn.

Prparsit kan qen t theksuara n raport me mangsit si jan:

Investimet e mdha pr blerjet e matsve t ndryshm t cilt duhej bler t fardo modifikimi t prodhimit ose zhvillimin e prodhimit ri.

Pasi q matsin ishin n prdorim t rrept, ndryshimet kan mundur t ndodhin me rregullimin e ktyre matsve.

Ndikimi nga ana e kryersit t matjeve jan t vendosur dhe kan ndikuar n saktsi dhe reproduktim t rezultateve.

Makinat kan mundur n shum raste t japin vetm mendimin se cila pjes sht e mir apo e keqe, dhe jo mendim analitik t vet pjess s matur.

Krkesat pr hapsir m t madhe.

Sot industria e automobilave shfrytzon vetm prparsit e CMM-s:

Matje direkte dhe krahasime t t dhnave fillestare t CAD-it pr modele siprfaqsore apo t linjs, por jo m t gjat se ato t dhna n prototipat e modeleve.

Llogaritja e rezultateve on-line pr analiz statike dhe reveise engineering.

Fleksibilitet n shtjen e ndryshimit t pamjes shihet n ndryshimet e programit.

Ndryshimi global i t dhnave dhe programeve matse.

Realizimi i t gjitha funksioneve n shrbimin puntoris.

Zvoglimin e harxhimeve gjat kohs s shfrytzimit.

Mundsia e fitimit t t dhnave t karakteristikave dhe prmbajtja e lart informative.

Pas prekjes s siprfaqes punuese t pjess maja e qendrs s treguesit jep vlerat alternative respektivisht i prcill t dhnat n kompjuter pr operacione t mtutjeshme, vlera e matur e piks aktuale i prket pjess reale t puns. Siprfaqet e pjesve punuese mund t prshkruhen n form gjeometrike t elementeve,e kto jan rrafshet ose elemente n hapsir. Njohja matematike e ktyre elementeve sht kusht pr matje, si p.sh. matet distanca mes vrimave dhe diametrit t boshtit.

Eksitojn tri lloje t elementeve n metrologjin e koordinatave:

Nj dimensional (pika).

Dy dimensional (vija e drejt ose rrethi).

Tri dimensional (rrafshi, sfera, cilindri, koni).

Elementet 3D paraqiten n siprfaqet e tyre, dhe llogaritjet e normales n siprfaqet e elementeve t njohura mund t bhet pa elemente ndihmse tjera. Pika, vija ose rrethi nuk munden thjesht t caktohen me veprim t prekjes. Rrafshet ose vijat e lakuara jan vetm ant e siprfaqeve dhe pr kt shfrytzohen siprfaqet pr prcaktimin e elementeve.

Strategjia e matjeve n makinat matse koordinative prfshin prmbushjen e krkesave pr numr minimal t pikve pr do element gjeometrik.

Minimumi matematik i pikve varet nga numri i shkallve t lira q ka do element. Kushti i dyt sht i lidhur me shprndarjen e pikve, katr pika t sfers nuk guxojn me qen n t njjtin nivel dhe nuk mund t jen identike.

Metrologjikisht numri minimal i pikve d.m.th., q sht i nevojshm numri i duhur i pikve q jep rezultati objektiv. Numri minimal i pikve duhet t jet m i madh se numri matematik i pikve, d.m.th. duhet t jet shum fish m i madh nga ai normal matematik ashtu q t prfshihet sa m shum pik, t cilat pas veti mbajn informacionet e devijimeve.

Ekuivalenti gjeometrik n elementin mats ka numr t madh t pikave ma dhe prcaktimi, se si t fitohet rrethi aproksimativ gjegjsisht cilindri i vrims s vrtet gjeometrik.

Matjet n makin koordinative mund t klasifikohen n matje funksionale orientuese dhe matje t karakteristikave.

Kur bhet fjal pr verifikimin e dimensioneve t prodhimit vetm n fund t procesit t prodhimit, n vend t verifikimit t rastit duhet pas q2do faze t prpunimit t prodhimit t bhet verifikimi. Kjo sht e rndsishme pr vendosjen e numrit serik ose pr etalon. M von gjat prodhimit, verifikimi bhet vetm n karakteristikat e rndsishme t prodhimit. Pr kt edhe kjo quhet matje e drejtuar nga verifikimi i karaktesritikave pr ndryshim nga matjet funksionale t orientuara ku maten t gjitha karakteristikat. Hapi i par gjat matjes sht: Kursejeni kohn ?

Matja e siprfaqeve t formave arbitrareAspektet estetike dhe aerodinamike kan ndikimin vendoss n kreacionin e siprfaqeve t formave arbitrare dhe siprfaqes. Kto siprfaqe nuk mund t prshkruhen me veti t standardeve gjeometrike por n vend t pikave tredimensionale matematikisht prshkruhet lakoret 3D ose siprfaqet NURBS 3D matematikisht t prshkruara. Kto siprfaqe maten n baz t t dhnave CAD. Nse nuk ka t dhna CAD ather kjo siprfaqe gjenerohet, ashtu q t dhnat mirren nga modeli i cili p.sh., sht prototip i ndrtuar pr nevoja t vlersimit t dizajnit. T dhnat mirren prmes softuerit HOLOS, DIMENSION i cili sht zhvilluar npr kt qllim. Metrologjia koordinative sht e rndsishme n prpunimin e formave t siprfaqeve arbitrare. T dhnat CAD furnizohen n bazn e t dhnave pr pjesn q prpunohen, e pastaj kthehet n procesin e prodhimit q t bhet prmirsimet. Shembulli i ktill sht digjitalizimi i linjave t fituara me senzor t laserit Atuo Scan. T dhnat pr siprfaqen fitohen n formn e pikave t rastsishme dhe n fund gjenerohen n NC programe prprpunimin e prototipave n veprimin e prerjes ose veprimet RP.

Fig.14.12 Matjet e diametrit t vrims

Matja sht prcaktimi i pozits s piks matse. Kjo realizohet si sht treguar n fig. Duke llogaritur q n vektorin e piks matse ndikojn n vektorin e pozits s majs s treguesit, pastaj vektori i sinjalit dhe matrica e transmetuesve. Pozicioni i piks matse drejtprdrejt sht i varur nga vektori i pozicionit t majs s treguesit, deformimit t treguesit dhe shtypjes s HETZ-it gjat kontaktit. N siprfaqet kontaktuese t prekura gjat zmadhimit shihen dimensionet e diametrit t treguesit dhe paraqitet kompensimi i rrezs s treguesit.

Fig.14.12 Definimi i pikave matse.

Pozicioni i sfers s provs matse s siprfaqen e matur nga njra nga shum pikave.

Gjat matjes s sfers treguesi i provs matse prek pjesn punuese n do pik. N fig.14.12 sht paraqitur prekja e sfers dhe siprfaqes reale t pjess punuese n nj ose m shum pika.

14.3.1 Rezultatet matse

Vetm para disa viteve konsiderohej q sht e mjaftueshme t maten karakteristikat gjeometrike n vetm disa pika n siprfaqen e pjess punuese. Normalisht prcaktoheshin me katr deri tet pika. Zbrastirat e mdha n rezultate ishin t pranueshme. Metrologjia koordinative n at koh nuk ishte e gatshme t ofroj informat t besueshme pr operacionin e prodhimit n nj interval kohor t logjikshm. Matjet e fituara me numr t vogl t pikave matse kan mangsi t konsiderueshme.

Rezultatet mund t konsiderohen:

T gabuara, sepse nuk paraqesin gjeometri t vrtet t pjess punuese e cila shqyrtohet n pjes n industri.

Pr llogaritje t karakteristikave t prbashkta shfrytzohet metoda e Gausit (shuma e katrorve m t vegjl n raport me t gjitha pikat matse n karakteristiket e siprfaqeve) e cila nuk sht funksionale relevante as harku maksimalisht i regjistruar e as harku minimal i prshkruar.

Sot shfrytzohen tri metoda:

Metoda e Gausit e cila m s miri vendos harkun n kriteriumin e gabimit m t vogl t shums n katror. Zbatohet si metod klasike. Mund t shfrytzohet vetm pr disa pika. sht i prshtatshm edhe pr sisteme referente dhe karakteristikat gjeometrike pa gabime t mdha n form

Rratht minimalisht t prshkruara dhe maksimalisht t regjistruara. Kjo metod e cila llogarit diametrin minimal d.m.th., q nuk ka pika n brendi t rrethit dhe diametrit maksimal kshtu q nuk ka as pika jasht rrethit d.m.th., t gjitha pikat jan te vendosura n hapsirn mes diametrit minimal dhe maksimal. Ky veprim zbatohet n shoqrimin dhe iftzimin e dimensioneve. Matja e orientuar funksionale i prgjigjet specifikave t dhna n vizatim ose n prgjithsi n dokumentacion. Kjo mund t arrihet vetm me nj numr shum t madh t pikave (fig.14.13.b).

Metoda e Chebichev-it. Llogaritja e t dhnave prcaktohet me diametrin e mass m e vogl sipas kriterit i cili sht q t jet distanca m e vogl radiale mes rrathve koncentrik me diametr minimal dhe maksimal. I prshtatet standardeve pr prcaktimin e devijimit t forms sipas kushteve minimale. Krkon numr t madh t pikave (

Fig.14.13 Forma grafike e metodave standarde pr llogaritjen e t dhnave t matjeve.

Rezultatet e matjeve variojn nse pikat t cilat preken me formn, vendosen n siprfaqet e pjesve punuese gabimet t pranishme. Teknologjit e skenimit sot lejojn q t ,,pranohen m shum se 1000 pika n t njjtn koh, t cilt kryesisht shfrytzoheshin pr katr pika matse n t kaluarn.

Procedura e skenimit, pr dallim nga prekja e nj pike, bhet npr tr siprfaqen e pjess s puns sistemet e sondave t cilat shfrytzohen gjat skenimit udhhiqen prmes motorve, dhe sonda ather sht e lakuar dhe prek vendin e caktuar. Rruga t ciln e prshkon sonda sht e definuar gjeometrikisht dhe n rastin e devijimeve t mdha sht i prshtatur kahes normale t caktuara deri sa t prek lakimi i mjaftueshm i provs. Pikat matse merren ose varsisht nga rruga ose varsisht nga koha nse procedura matse sht dinamike. Me skenimin e gjeometris s elementeve mundet shpejt dhe me numr t madh t pikave (disa mijra pr elemente) t bhet skenimi. Rezultati e matjeve sht objekti i ndikimeve dinamike q vijn nga rezultati dhe ndikimet tjera si jan makinat dinamike ose efekti i friksionit. Pr zbatim optimal t teknologjis s skenimit n veprimin a matjeve duhet t realizohet tri gjra t rndsishme; t sigurohet ngasja e lvizjes s udhzuesit dhe objektit mats, programimin e dhe kontrollin e procedurave matse, dhe prfitimi i t dhnave dhe rezultati i evaluimit.

Varsisht nga ajo se ka sht siguruar gjat matjeve nga kto tri kushte flitet pr tri nivele t ndryshme t automatizimit t makinave matse koordinative q sot ekzistojn, n rastin e par makinat jan t udhhequra me dor, duke treguar pozitn e akseve individualisht. N rastin e dyt jan t udhhequra me dor me rpekje kompjuterike gjat prfitimit t rezultateve t matjeve. Rasti i tret jan makinat matse koordinative CNC.

Varsisht nga fleksibiliteti i prfituar q sht cak i prgjithshm i ekonomis konkurrente dhe automatizimit t lart, me mjete matse dhe shqyrtuese CNC kontrollohen CMM q sht rast te automatizimi i procesit.

Softueri i cili shfrytzohet n metrologjin kordinative ndahet n at pr vlersimin dhe prshkrimin e t dhnave t matjeve q shfrytzohen n kontroll dhe planifikimin dhe softueri pr komunikim me mjete ekstreme pr prfitimin t dhnave. Pr kto aplikime ekzistojn nj varg programesh por ata nuk jan universale por do sistem ka softuerin e vet. Duke prdorur programin pr shqyrtimin n makinat matse koordinative reduktohen shqyrtimet e prbra operacionale t vetive gjeometrike. Programimi me dor i softuerit pr CMM bhet prmes gjihve programore t prshtatshme me t cilat bhet kreacioni i procedurs kontrolluese. Ky sht rast shum i shpesht q shfrytzohet gjat modifikimit t programit mats CNC dhe mundet drejtprdrejt t aplikohet n kompjuterin kontrollues CMM. Programi automatik mundson kreacion t programeve matse me ngasje automatike t t gjitha pjesve lvizse.

Programi jasht linjs aplikohet n makinat me stacione punuese t prshtatshme pa mjetet matse.

14.4 Josiguria matse

N matjen prmes makins koordinative kan ndikim faktort q jan rezultat i kushteve konstante ose kushteve t jashtme t ndryshueshme si dhe ndikimet q vijn nga vet makina matse. Ndikimet e jashtme jan t ndryshme edhe pr nga ndikimi edhe pr nga madhsia dhe varen nga ajo se ku sht vendosur CCM. Nse kto jan kushtet e repartit sigurisht q ndikimet do t jen m t rndsishme n raport me ato q ndikojn n matje q bhet n dhomn matse. Nyejt si te veprimet klasike t matjeve, edhe te matjet prmes makins matse koordinative do rezultat i matjeve n vete prmban josigurin matse. N metrologjin koordinative nuk sht e mundshme pr shkaqe t caktuara t specifikohen t gjitha ndikimet n josigurin matse pr do lloj matjeje.

Kjo sht e pamundur pr shkak t:

Pr dallim nga mjetet matse q shfrytzohen pr nj veprimtari t caktuar makinat matse koordinative mund t bjn matjen e t gjitha karakteristikave gjeometrike t pjess punuese.

Rezultatet q fitohen duke prdorur makinn matse jan prcaktuar n vlersimin e shum pikave matse n siprfaqen e pjess punuese.

Pjesa punuese mund t matet duke aplikuar strategji t ndryshme t matjeve dhe n vende t ndryshme n kufijt punues t makins matse.

N grumbullin e t dhnave ndikon edhe sistemi koordinativ referent.

Pr shkaqe t lart prmendura nuk sht standardizuar josiguria matse e makinave matse koordinatave. Me standardet ISO 10360 sht prcaktuar gabimi i lejuar maksimal pr detyrn e destinuar matse. Kto madhsi quhen MPE (Maximal permissible error). Kt siguri nuk duhet kuptuar si gabim klasik por devijim q sht plotsisht i pranueshm. Gabimi i lejuar maksimal sht:

MPEE = (A+ L/K).

Ku jan:

K Konstante t ciln e jep prodhuesi.

L Gjatsia (mm).

Pr t dhnat q K = 350, L = 800mm, kemi MPEE = 3.7m.

Kjo mund t zbatohet n t gjitha matjet 3D n kufijt e hapsirs matse. T gjitha gabimet n vlera mund t mbesin brenda kufijve t lejuar. Standardet internacionale jan m t qarta se VDI/VDE doracaku 2617. Pjesa 2.1 tregon q 95% t t gjitha vlerave t fituara nn kushte t njjta duhet t jen brenda gabimit t lejuar maksimal.

Parametri i dyt i cili shqyrtohet te josiguria matse sht gabimi i provs. Gabimi i cili sht rezultat i puns sht objekt i definimeve t ndryshme nga DIN EN ISO 10360-2 ose nga VDI/VDE 2617-3. ndikimi i gabimit t provs mund t paraqitet edhe n mnyr m t thjesht. Pr t arritur cakun duhet prekur 25 pika matse t shprndara n mnyr drejtvizore npr gjysmtopin e sfers referente. MPE paraqet rangun e t gjitha distancave radiale pr sfern e llogaritur sipa metods s Gausiot q m s miri prputhet.

Standardet tjera ndrkombtare prfshin edhe ndikimet si jan: Udhzuesi lvizs dhe tavolina rrotative, sistemet e shumfishta t provave, ndryshimet e treguesit dhe provs dhe ndikimet tjera.

14.4.1 Si t vlersojm josigurin matse ?

Gabimet e specifikuara m par t gjatsis dhe gabimet e provs, prfshihen n specifikat prodhuese dhe lejohet vlersimi i josigurive matse t besueshme t cilat priten. Kjo mund t aplikohet si n matje individuale ose t pjesshme ashtu edhe n matje kontinuale t sistemit. Ekzistojn disa mnyra pr vlersimin e josiguris matse t makinave matse koordinative si jan:

Krahasimi me kalibrim.

Metoda e superpozicionit.

Simulimi matematik.

Krahasimi me kalibrimin e standardeve punuese sipas karakteristikave q jan t njjta ose t ngjashme me objektin q shqyrtohet. Pr llogaritjen e josiguris matse shfrytzohen metoda statike n baz t matjeve t prsritura sipas kushteve ekzistuese t mjedisit.

N procedurn e matjes s vlers mesatare t rezultatit jan fituar me prsritje t matjeve sipas standardeve punuese dhe krahasimeve me dimensione t kalibruara. Ndryshimi shfrytzohet pr prmirsimin e t dhnave t fituar pr objektit mats. Ky veprim quhet metoda e suspensionit ose metoda e krahasimit. Kjo ndikon q n mnyr t qart t redukohen josigurit matse dhe sht i pranishm pr kontrollim t prkohshm t matjeve. Shpesh n kt mnyr mund t matet n mnyr automatike. Pr CMM-n n prodhim dhe kontrollim shfrytzohen kalibrat ose mjetet matse me dizajn t njjt si sht pjesa punuese.

Pr vlersimin e josiguris matse mund t formohet simulimi matematik t gabimeve matse t shkaktuara nga makina matse koordinative ose kushte t mjedisit. Kjo procedur shkon kah rritja e rndsis t shfrytzimit universal t makinave matse pa marr parasysh ku aplikohet. Disa prodhues t makinave matse punojn n zbatimin e ksaj metode. N kushte kritike pritet q josiguria matse t prcaktohet n formn e vlersimit matematik t ndikimit t gabimeve nse prputhet me GUM-in.

14.2.2 Temperatura dhe josiguria matse

Me rritjen e trendit t shfrytzimit t CMM-ve m me rndsi sht roli i ndikimit t temperaturave. Ekzistojn dallime mes temperaturave standarde referente dhe asaj reale. Temperaturat referente prej 20C sht standard internacional gjat matjeve t gjatsive. Rezultatet e fituara n temperatura tjera korogjohen nga ato t fituara n atuoreferente. Ky operacion kryhet n mnyr softuerike n baz t temperaturs s pjess punuese. Te disa CMM sendori i temperaturs n vend t treguesit sht n kontakt automatik me pjesn punuese pas do matje.

Ndikimi i temperaturs mund t jet shum i komplikuar, por mundson temperatura t mjaftueshme stabile t cilat jant knqashmen praktik pr kt efekte:

Ekspanzion linear i shkalls CMM.

Ekspanzion linear i pjess punuese.

T dy ekspansionet mund t ballafaqohen njra me tjetrn n pjest punuese pr kt shkak shkallzimi nga eliku sht ideal pr matje t pjesve punuese nga eliku. Nse pjesa punuese sht nga plastika apo alumini, kurse kryhet shkallzimi nga eliku matja do t jet e pasakt nse nuk kryhet kompenzacioni i ekspansioneve t ndryshme. Disa CMM kan veti t tilla inherente q sht e pamundshme t bhet kompenzacioni.

14.4.2 CMM-t termikisht stabile

Metodat e ndryshme dhe t sakta t matjeve t materialeve t ndryshme dhe me temperatura t larta eliminojn t gjitha ndikimet n pjesn punuese. Kjo do t thot q edhe pse ka temperatur makina matse gjithmon fitohen pak a shum rezultate t njjta nse sht prfshir ndikimi i objektit mats. N baz t matjeve n hapsirat klimatike kemi ardhur deri te ky prfundim. Devijimet matse u takojn vetm CMM-ve termikisht jostabile.

Stabiliteti termik mund t fitohet n kt mnyr:

Me aplikimin e shkalls s koeficineiti t temperaturs n mnyr ekstreme t ult t zgjerimit nga p.sh., 0.05 x 10-6.

Udhzueset e ndrtuara nga qeramike me karakteristika t mira termike.

Redukimi i lakimit me aplikim t bazave nga graniti.

Trupi i udhzuesit nga alumini q kufizon lakimin pr shkak t prueshmris s larttermike (e ashtuquajtur teknologjia CARAT).

Izolim termik.

Prmirsimi i shkalls dhe konstriksinet hyrse udhzuese.

Me kombinimin e veprimeve t ndryshme t parashtruara m lart fitohet devijimi i lejuar i gjatsis. sht me rndsi t prmendet q gjithmon bhet kompenzaacioni termal i zgjerimit t pjess punuese.

14.5 Zbatimi i metrologjis koordinative

Me integrimin e CMM-ve n prodhim mund t realizohet lidhja optimale e metrologjis koordinative me hapsirat preliminare t zhvillimit t prodhimit dhe planifikimit t puns.

Makinat matse koordinative ka pjes harduerike dhe softuerike. Hardueri prfshin sistemin punues, tavolinn lvizse rrotoative dhe shtesat e ndryshme. Pjesa softuerike e ka sistemin baz, sistemin special dhe lidhjen ose sistemin CAD/CAM.

Matjet mund t ndahen n ato q kryhen n laborator shqyrtues pr matje precize ku vendosn makinat matse koordinative t sakta. Mnyra e dyt e matjeve bhet n puntri dhe t gjitha pajisjet matse jan n puntori.

Metrologjia koordinative mund t jet: qeli matse produktive, sistem mats fleksibil ose sistem mats t mbyllur, kurse pajisjet matse n linjn matse kyqen edhe robott. N fillim makinat matse ishin t destinuara pr shfrytzimin e t shnave matse. Me aplikimin e CMM-ve m von sht zgjeruar n pajisje prodhuese t kontrolluara me kompjuter bashkohor. Pr shkak t fleksibilitetit dhe univeesalitetit t principit t metrologjis koordinative mund t kryhen detyra t ndryshme n zgjerim t mjeteve matse. Matjet precize bhet n dhoma matse sepse jan matje me josiguri matse m t vogl. Dhomat matse jan hapsira t pajisura n mnyr t posame t cilat jan ndrtuar ashtu q t ket sa m pak vibrime, kan ambient klimatik dhe shum t pastr. Nse makinat shfrytzohen pr matje t llojllojshme ather kan mekanizma shtes pr ndrrim t puns, dhe pajisjet tjera, q pamundson automatizimin e plot. Por nse kontrolla udhhiqet prve CNC-s procesi i prodhimit arrin fleksibilitet t lart.

Pr aplikim n puntori shfrytzohen CMM-t e shpejta dhe ekonomike. Shpesh kto jan makina koordinative, q kushtet e mjedisit jan t qndrueshme dhe t pandikueshme.

N prodhimtarin e automatizimit t lart si jan qelit prodhuese dhe sistemet prodhuese, CMM-t jan t integruara drejtprsdrejti n sistem. Me sisteme t tilla funksioni i CMM-ve sht i lidhur me rrjedhjen e materialit dhe informacionit dhe mundson ngasje automatike t CMM-s si dhe matje si dhe shtje prodhuese. Sotverii makinave matse koordinative prbn programet pr aplikim universal, ku gjat ksaj mund t shtohen edhe elemente standarde si jan: dhmbzoret, boshtet bregore, veglat prerse etj..

14.5.1 Ekonomicitetii i CMM-ve

Metrologjia koordinative e cila prfshin CMM nuk paraqet vetm sistem pr zgjidhjen e detyrave matse. Ajo shfrytzohet gjithnj kur matet ose kontrollohet gjeometria 3D e pjess punuese. Shfrytzimi i makinave matse koordinative sht i rndsishm edhe kur numri i karakteristikave t pjess rritet edhe kur duhet t arrihet josiguria e vogl matse t rezultateve matse. Zbatimi ekonomik i rezultatit t metrologjis koordinative nuk shfrytzohet vetm pr kontrollimin e kualitetit por edhe pr prodhim kontinual dhe zhvillim i tr procesit me qark t mbyllur.

N krahasim me veprime klasike prparsit e CMM-ve sht n faktin se matjet praktikisht mund t bhen gati automatikisht. N veprimet klasike e shfrytzohen q numr o llojllojshm i pajisjeve matse gati pr qdo funksion t matjeve. Ktu prfshihen edhe planifikimi i mir dhe prvoja kryesisht n zgjedhje pr mjete matse.

T gjitha mtjet konvnencionale krkojn koh, pajisje t ndryshme matse dhe kryrs me prvoj. Kto n fund rezultojn me harxhime, t cilat jan pjes prbrse e mimit t prodhimit. Pr kt metrologjia koordinative ka prparsi n krahasim me matjet deh kontrollat klasike.

.

14.5.2 Standardet n metrologjin koordinative

Standardet internacionale n metrologjin jan t aplikueshme n metrologjin koordinative pa marr parasysh q sht relativisht fush e re.

ISO (International Standard Organization)ka standarde pr fusha t ndryshme n metrologjin koordinative:

Makinat dhe karakteristikat e tyre jan dhn n standardet e tyre ISO 10360, pjesa 16.

ISO 14253 pjesa 14 definon rregullat pr vrtetimin e dshmive ose jo vrtetimin n specifika deh mundson informacionet me lidhje me vlersimin e josiguris matse dhe vlersimin e integritetit t saj.

Seria e standardit ISO 158530 mundohet t prkrah shfrytzuesin pr prcaktimin e josiguris t makinave matse koordinatave. Kt e bn me teknika t ndryshme si jan metoda e supstiticionit dhe metoda e simulimit.

ISO 5459 bazohet n sistemet referente t tolerancs gjeometrike i cili sdo t prpunohet.

ISO 12181 (rrumbullaksia).

PRFUNDIM

Mjett bashkohore t metrologjise koordinatave punojn me princip optik pa kontakt. Te provat mekanike realizohet kontakti fizik i mbarimit t sendorit me pjesn punuese. Senzori mund t kto forma t ndryshme prfunduese si p.sh., cilindrat e vogl n form topi. K Shum sisteme matse q sot prdorn punojn me sonda mekanike, sistemet onik, disku t mpreht (me maje) etj.

Sistemi koordinativ i sendorit shpesh ka formn e topit, format e topit fitohen nga rubini, qelqi, eliku dhe ka rezistenc t madhe n konsum, kurse diametrat e tyre dhe pozita n hapsir mund t kalibrohet n mnyr precize. Snezort optik kan kamera CD nga e cila formohet pasqyra e objektit, shum shpesh shfrytzohen sepse kshtu zvoglojn kohn e matjes. Senzort me kontakt mekanik hyjn n siste mats me prekje t ndrprer.

N fillim t 90-tave t shekullit t kaluar, jan shfrytzuar mjete matse koordinative pr verifikim t dinemsioneve. Konstruksioni i athershm i mjeteve matse kishin tregues fiks n t cilin definohet siprfaqja kritike n pjest nga llamarina e holl. Metrologjia e ktill mund t merret konvencionale por kishte disa prparsi t caktuara.

N matjen prmes makins koordinative kan ndikim faktort q jan rezultat i kushteve konstante ose kushteve t jashtme t ndryshueshme si dhe ndikimet q vijn nga vet makina matse. Ndikimet e jashtme jan t ndryshme edhe pr nga ndikimi edhe pr nga madhsia dhe varen nga ajo se ku sht vendosur CCM. Nse kto jan kushtet e repartit sigurisht q ndikimet do t jen m t rndsishme n raport me ato q ndikojn n matje q bhet n dhomn matse.a) Fotografia = llogaritja e pozicionit n baz t shenjave t parashtruara: siprfaqja matse 10x10x10m.

b) Autokolimacioni i rangut mats deri 9000 sek.

c) Miktroskopia ? saktsia deri me 0.1m.

_1373982848.unknown