Máy đo kích thước 3D: Công nghệ đo lường chính xác

1. Giới thiệu chung

Trong bối cảnh công nghiệp 4.0, khi yêu cầu về chất lượng sản phẩm, độ chính xác và năng suất ngày càng khắt khe, các phương pháp đo thủ công truyền thống (thước cặp, panme, đồng hồ so…) không còn đáp ứng được đầy đủ. Lúc này, máy đo kích thước 3D – hay còn gọi là CMM (Coordinate Measuring Machine) – trở thành giải pháp hàng đầu trong việc kiểm tra kích thước, dung sai và hình học của chi tiết cơ khí.

Máy đo kích thước 3D có khả năng thu thập dữ liệu không gian X, Y, Z từ chi tiết, sau đó so sánh với bản vẽ CAD hoặc tiêu chuẩn kỹ thuật. Nhờ đó, doanh nghiệp có thể kiểm soát chất lượng sản phẩm, giảm phế phẩm, tăng uy tín và khả năng cạnh tranh.

2. Máy đo kích thước 3D là gì?

Máy đo kích thước 3D là thiết bị đo lường dùng để xác định tọa độ ba chiều (X, Y, Z) của các điểm trên bề mặt chi tiết. Dựa trên các điểm đo, máy sẽ tính toán ra các đặc trưng hình học:

• Độ dài, đường kính, bán kính.
• Khoảng cách, vị trí tương đối.
• Góc nghiêng, độ phẳng, độ song song, độ vuông góc.
• Sai lệch hình học (độ tròn, độ trụ, độ nhám…).

Kết quả được xử lý và hiển thị thông qua phần mềm chuyên dụng như PC-DMIS, Calypso, Metus, Mcosmos…, có thể so sánh trực tiếp với file CAD để đánh giá sản phẩm.

3. Cấu tạo cơ bản của máy đo kích thước 3D

Một hệ thống máy scan cầm tay thường gồm:

Khung máy (Structure):

• Được làm từ đá granite, thép hoặc composite để đảm bảo độ ổn định và giảm rung động.
• Có nhiều dạng: bridge (cầu), cantilever (giàn), gantry (cổng), arm (tay đo di động).

Bàn đo:

• Thường bằng đá granite, độ phẳng cực cao.
• Có lỗ ren để gá giữ chi tiết.

Đầu dò (Probe):

• Tiếp xúc (Touch Trigger): đầu dò chạm vào bề mặt để lấy tọa độ.
• Quét liên tục (Scanning Probe): di chuyển liên tục để lấy nhiều điểm.
• Quang học/Laser/Camera: đo không tiếp xúc, phù hợp chi tiết mềm hoặc dễ biến dạng.

Hệ thống truyền động:

• Động cơ servo, cảm biến tuyến tính cho phép di chuyển chính xác trên các trục.

Phần mềm điều khiển:

• Lập trình đo tự động.
• So sánh dữ liệu đo với bản CAD 3D.
• Xuất báo cáo thống kê, SPC, PPAP.