Môn học dung sai – kỹ thuật đo tiểu luận máy vmm ( vision measuring machine)

<span class="text_page_counter">Trang 1</span><div class="page_container" data-page="1">

<b>BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO</b>

<b>TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HCMKHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 2</span><div class="page_container" data-page="2">

<b>Danh sách thành viên tham gia bài tiểu luận.</b>

Phạm Hữu Trí Kha Minh Thiện Nguyễn Minh Hoàng

<small>Trước khi đi vào nội dung nghiên cứu, nhóm chúng em xin chân thành gửi lờicảm ơn đến trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp. Hồ Chí Minh, khoa Khoa học ứngdụng đã tạo điều kiện thuận lợi cho nhóm chúng em học tập và hồn thành đề tài tiểuluận nghiên cứu này. Đặc biệt, nhóm chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầyĐặng Minh Phụng đã tận tình truyền đạt kiến thức, hướng dẫn chi tiết và những góp ýtrong q trình làm bài.</small>

<small>Nhóm chúng em đã cố gắng vận dụng tồn bộ các kiến thức và kĩ năng trong kì</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 3</span><div class="page_container" data-page="3">

<small>học vừa qua để hoàn thành bài nghiên cứu này. Tuy nhiên, việc viết tiểu luận nhóm cóthể có một số sai sót khơng đáng có, rất mong thầy góp ý và bỏ qua.</small>

<small>Một lần nữa, nhóm rất cảm ơn sự đồng hành cũng như hỗ trợ của thầy trongkhoảng thời gian học tập vừa qua. Mong thầy luôn vững bước trên con đường sắp tới,trong sự nghiệp trồng người cao cả của mình và có thêm nhiều thí nghiệm thú vị đểsinh viên có được nhiều kiến thức hữu ích.</small>

<b><small>MỞ ĐẦU</small>1. Lý do chọn đề tài</b>

Hiện nay, ngành công nghệ kỹ thuật ( cơng nghệ ơ tơ, hành khơng, cơ khí, …) vô cùng phát triển kéo theo sự phát triển của khoa học cơng nghệ máy tính, vi mạch, bán dẫn,… và sự đòi hỏi của nhân loại về mặt chính xác ngày càng cao về các sản phẩm kỹ thuật, cơ khí, vi mạch… trước những nhu cầu đó nhân loại đã sản xuất ra sản phẩm máy móc mới vơ cùng tiên tiến đáp ứng đầy đủ các nhu cầu chính xác đó của nhân loại thay thế cho các dụng cụ đo cơ khí ( thước cặp, đo panme, thước thẳng,…) thiếu chính xác của con người trước kia, với sự ứng dụng lập trình và máy móc tiên tiến đã tạo ra máy VMM ( VISION MEASURING MACHINE). Vì vậy việc chọn đề tài máy VMM ( VISION MEASURING MACHINE) là lựa chọn của nhóm để hỗ trợ các công việc kỹ thuật đo đạc sau này và đưa đến thơng tin hữu ích đến mọi người.

<b>2. Phương pháp nghiên cứu </b>

Thu thập tài liệu trên các phương tiện đại chúng, sách hướng dẫn chi tiết về máy VMM của nhà sản xuất.

Từ các tài liệu tiến hành xây dựng hệ thống kiến thức cơ bản hình dung về máy VMM.

Tìm hiểu về cấu tạo của máy VMM: các chi tiết của máy, các bộ phận chính của máy.

Tìm hiểu ngun lý hoạt động, cách đo đạc.

Học cách đọc số của sản phẩm khi dùng máy VMM đo đạc.

Từ các kiến thức thu thập tiến hành tổng hợp và đưa ra kết luận về máy VMM.

Ứng dụng máy VMM vào các lĩnh vực công nghệ hiện nay.

<b>3. Kết cấu tiểu luận.</b>

1.Giới thiệu về máy VMM ( VISION MEASURING MACHINE). 2. Giới thiệu các mẫu máy VMM hiện nay trên thị trường.

3. Cấu tạo của máy VMM ( VISION MEASURING MACHINE). 4.Nguyên lý hoạt động.

</div><span class="text_page_counter">Trang 4</span><div class="page_container" data-page="4">

5.Công dụng và cách vận hành máy VMM ( VISION MEASURING

<b>1.Giới thiệu về máy VMM ( VISION MEASURING MACHINE).</b>

Máy VMM (Manual Vision Measuring Machine) được phát triển bởi nhiều hãng công nghệ và kỹ thuật trên thế giới.Một số hãng sản xuất nổi tiếng trong lĩnh vực này bao gồm:

Tousei Engineering: Công ty TNHH Tousei Engineering Việt Nam cung cấp các sản phẩm máy đo 2D (VMM) chất lượng và hiệu suất cao.

4D Inspec: Hãng này cũng phát triển các thiết bị đo kích thước, bao gồm máy VMM, trong lĩnh vực bảo trì, sửa chữa và đại tu (MRO).

Sản phẩm mới này là thiết bị đo thị lực không tiếp xúc, bao gồm camera màu CCD độ phân giải cao, ống kính zoom, màn hình màu, bộ tạo đường chéo video, thước quang chính xác, bộ xử lý dữ liệu đa chức năng, cấu trúc cơ học có độ chính xác cao của phép đo dữ liệu 2D phần mềm với bàn làm việc có độ chính xác cao, dụng cụ đo quang điện hiệu suất cao; đo lường dựa trên phép đo 2D và 3D.

<b>2.Giới thiệu các mẫu máy VMM hiện nay trên thị trường.</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 5</span><div class="page_container" data-page="5">

INSIZE VMM-L601CN Vmm Vision Measuring System (600×900×150mm)

Máy đo 2D VMM tự động VMM-5040C

Máy đo kích thước 2D VMM OPTIV LITE 4.3.2

</div><span class="text_page_counter">Trang 6</span><div class="page_container" data-page="6">

Máy đo 2D SP Series Vision Measurement Machine Easson RV-3020, RV-4030

MÁY ĐO TỰ ĐỘNG ULTRA 400 400X300X200

<b>3.Cấu tạo của máy VMM ( Vision Measuring Machine).</b>

Các chi tiết cấu tạo của máy VMM ( Vision Measuring Machine) như sau:

</div><span class="text_page_counter">Trang 7</span><div class="page_container" data-page="7">

Cấu trúc thiết bị máy VMM được chia thành 3 phần chính như sau:

1/ Main Body: Instrument base (10); Stand column (3); Workbench (12); X,Y axis drive group (6,11).

2/ Vision measuring system:

Zoom lens (14): 0.7X-4.5X, and total magnification is 23X-158X.

Color CCD (inside matle 1) get the image from Zoom lens, has a image of

measured work-piece and change the video to digital signals, then it transfers the signal to computer color monitor via S-port. Color display generates the reticle with edge founder function.

Contour light and surface light make use of the LED lamp-house, the LED lightness can be adjusted by switch and the illumination is better, and LED longevity is 10 times than average bulbs.

3/ Digital measuring systems, includes as follows:

X-axis (13), Y-axis (7) and Z-axis (15) linear scale generates the displacement signals by geometry movement of work-stage, the signal is collected by measuring software via signal capture card, and the measuring software show and process the data on the PC, Z axis is assistant measuring.

Functional data: process and display measuring information.

<b>4. Nguyên lý hoạt động của máy VMM</b>

Theo sách hướng dẫn máy VMM (Manual Vision Measuring Machine Operation Manual) đã nêu nguyên lý hoạt động như sau:

Optical vision measurement is one of the high precision measuring method is more advanced at present, its working principle is shown in Fig 2, the measured Work piece(placed on the table 12) by LED surface (5)or contour light (table in lighting), the zoom lens (14), color CCD (1 cover) the uptake of images, even good computer by special measuring software for its target measurement, through Y to X, (longitudinal) to (horizontal movement) drives the grating (13 and 7) in X, mobile Y direction, by measuring software to complete the measurement work.

Từ

</div><span class="text_page_counter">Trang 8</span><div class="page_container" data-page="8">

sách hướng dẫn máy VMM (Manual Vision Measuring Machine Operation Manual) ta sẽ hệ thống lại nguyên lý hoạt động như sau:

Máy VMM là thiết bị có sự kết hợp của công nghệ xác định tọa độ bằng thước đo quang, camera độ phân giải cao và phần mềm nhận diện hình ảnh để đo các loại kích thước. Dưới đây là nguyên lý hoạt động của máy VMM dựa trên hoạt động của 3 khối chính.

<i>1.Bàn di mẫu (Main Body) : Máy VMM có một bàn di mẫu, chuyển động nhẹ </i>

nhàng bằng tay qua các vít me hoặc di chuyển bằng bộ điều khiển Joystic tùy vào từng model. Trên đó đặt các mẫu cần đo. Bàn di mẫu này có thước quang gắn kèm, ghi nhận di chuyển theo hai chiều X/Y và truyền về máy tính.

<i>2. Camera (Vision measuring system): Hình ảnh của mẫu đo đầu tiên sẽ đi qua bộ </i>

phóng đại quang học từ vài lần đến vài trăm lần -> camera -> máy tính xử lý. Camere này là camera kỹ thuật số có độ phân giải cao và tốc độ frame nhanh, chụp hoặc quay video.

<i>3. Phần mềm (Digital measuring systems, includes as follows): đối vời từng hãng </i>

sản xuất sẽ lập trình phần mền và cài đặt trên máy tính

.Phần mền lấy các thơng tin, tín hiệu hình ảnh vật mẫu từ camera và thước đo quang đã gửi vào máy tính -> tiến hành xử lý tín hiệu,tổng hợp thơng tin và đưa ra kết quả cần đo.

Người dùng chỉ cần chọn công cụ đo và click vào vị trí đo máy sẽ hiển thị kết quả.

<b>5.Công dụng và cách vận hành máy VMM.</b>

<i>Cơng dụng của máy VMM như sau: Máy có khả năng đo đạc, kiểm tra các loại </i>

kích thước đơn giản như điểm, đoạn thẳng, đường thẳng, góc, cung, đường trịn, elip đến các loại kích thước phức tạp như khoảng cách giữa điểm với đường, đường với đường, góc giữa 2 tiếp tuyến, khoảng cách giữa các tâm trịn, thậm chí cả đường cong S line. Giống như phần mềm vẽ CAD, từ những hình và điểm bắt, phần mềm có thể hiện ra tâm tròn, trung điểm, đường trung tuyến hoặc các điểm được định nghĩa, điều này giúp người vận hành dễ dàng bắt điểm và đo mọi loại kích thước trên sản phẩm.

</div><span class="text_page_counter">Trang 9</span><div class="page_container" data-page="9">

<i>Cách vận hành máy VMM (Vision Measuring Machine) theo các bước sau:</i>

Bước 1. Chuẩn bị mẫu cần đo: Đảm bảo rằng mẫu cần đo đã được làm sạch và được đặt trên bàn đo một cách cẩn thận và ổn định.

Bước 2. Khởi động máy: Bật nguồn cho máy và chờ cho đến khi hệ thống hoạt động và sẵn sàng.

Bước 3. Cài đặt chương trình đo: Chọn chương trình đo phù hợp với loại đo mà bạn muốn thực hiện. Máy Manual Vision Measuring Machine thường đi kèm với nhiều tùy chọn và chức năng đo khác nhau.

Bước 4. Đặt vị trí ban đầu: Di chuyển đầu cảm biến hoặc máng đo đến vị trí ban đầu, thường là góc trên bên trái của mẫu.

Bước 5. Chỉnh sửa và kiểm tra cài đặt: Đảm bảo rằng tất cả các cài đặt như độ phân giải, đơn vị đo, và thông số khác đều đã được kiểm tra và chỉnh sửa phù hợp trước khi thực hiện đo.

Bước 6. Thực hiện đo: Kích hoạt máy để bắt đầu quá trình đo. Máy sẽ tự động di chuyển và thu thập dữ liệu về các điểm đo trên mẫu.

Bước 7. Xem kết quả đo: Sau khi hồn thành q trình đo, máy sẽ hiển thị kết quả đo trên màn hình. Kiểm tra kết quả và ghi lại nếu cần.

Bước 8. Tắt máy và làm sạch: Sau khi sử dụng, tắt nguồn cho máy và làm sạch bàn đo và các bộ phận khác của máy để bảo quản và duy trì máy trong tình trạng tốt nhất.

Lưu ý: Mỗi loại máy Manual Vision Measuring Machine có thể có các tính năng và quy trình sử dụng cụ thể khác nhau, vì vậy hãy tham khảo hướng dẫn sử dụng cụ thể của nhà sản xuất cho thông tin chi tiết hơn.

<b>6.Cách đọc số của vật cần đo khi tiến hành đo đối với máy VMM ( VISIONMEASURING MACHINE).</b>

Trong máy Manual Vision Measuring Machine (Máy Đo Chiều Manual Thị Giác), cách đọc số thường được thực hiện thơng qua màn hình hiển thị số. Bạn có thể làm theo các bước sau để đọc số trên máy VMM:

Bước 1. Mở màn hình hiển thị: Bật nguồn cho máy và mở màn hình hiển thị số. Bước 2. Chọn chế độ và thiết lập: Chọn chế độ đo phù hợp và thiết lập các thông

</div><span class="text_page_counter">Trang 10</span><div class="page_container" data-page="10">

số cần thiết trước khi bắt đầu đo.

Bước 3. Thực hiện đo: Đặt mẫu cần đo và thực hiện quá trình đo theo hướng dẫn

Bước 6. Đơn vị đo: Lưu ý đơn vị đo được hiển thị trên màn hình để hiểu rõ giá trị đo là ở đơn vị gì (mm, inch, µm, vv).

Bước 7. Ghi lại kết quả: Nếu cần, ghi lại kết quả đo để sử dụng cho mục đích sau này hoặc để báo cáo.

Bước 8. **Tắt máy**: Sau khi sử dụng, tắt nguồn cho máy và làm sạch bàn đo và các bộ phận khác của máy để bảo quản và duy trì máy trong tình trạng tốt nhất. Hãy ln tn thủ các hướng dẫn cụ thể từ nhà sản xuất để đảm bảo việc sử dụng máy đúng cách và an toàn.

<b>7.Ưu và nhược điểm của máy VMM.</b>

7.1 Ưu điểm

Máy VMM là thiết bị có sự kết hợp của cơng nghệ xác định tọa độ bằng thước đo quang, camera độ phân giải cao và phần mềm nhận diện hình ảnh để đo các loại kích thước. Máy VMM (Manual Vision Measuring Machine) là một thiết bị chính xác cao kết hợp công nghệ xác định tọa độ bằng thước đo quang, camera độ phân giải cao và phần mềm nhận diện hình ảnh để đo các loại kích thước từ đó sẽ có các ưu điểm sau: tăng độ chính xác về mặt kích thước của sản phẩm đo, đo các hình dạng từ cơ bản đến phức tạp nhất, giảm thời gian đo kích thước,…

7.2 Nhược điểm

<i>Chi phí: Máy VMM thường có chi phí đầu tư ban đầu khá cao. Điều này có thể là</i>

một rào cản cho các doanh nghiệp nhỏ hoặc cá nhân muốn sử dụng cơng nghệ này.

<i>Độ chính xác phụ thuộc vào yếu tố ngoại cảnh: Hiệu suất của máy VMM có thể bị</i>

ảnh hưởng bởi các yếu tố ngoại cảnh như ánh sáng môi trường, độ ẩm, bụi bẩn, và rung động. Điều này có thể làm giảm độ chính xác của việc đo.

<i>Phức tạp khi đối mặt với bề mặt không đồng đều: Một số bề mặt phức tạp hoặc</i>

</div><span class="text_page_counter">Trang 11</span><div class="page_container" data-page="11">

khơng đồng đều có thể gây khó khăn trong việc xác định điểm và cung cấp kết quả đo chính xác.

<i> Yêu cầu kỹ thuật cao: Sử dụng máy VMM địi hỏi nhân viên có kiến thức kỹ thuật</i>

và kỹ năng đặc biệt để vận hành và hiểu được dữ liệu đo được sinh ra từ máy.

<b>8. Chăm sóc và bảo trì thiết bị</b>

Máy VMM là sự tích hợp cơng nghệ đo quang học, cơ điện tử và máy tính.Để duy trì hiệu suất tránh hư hỏng thì người sử cần định kỳ chăm sóc và bảo trì thường xuyên thiết bị của mình để tránh giảm hiệu suất và độ chính xác của thiết bị.

Theo sách hướng dẫn máy VMM (Manual Vision Measuring Machine Operation Manual) đã đưa ra cho ta các biện pháp chăm sóc và bảo trì như sau:

The instrument should be installed in a clean room, the temperature of which should be maintained at 20° 5°C. The relative humidity of the room should not exceed 60% so as to prevent the molding of optical parts, the rust of metallic parts and the dust drops on the drive guider to keep the high quality.

Once the Instrument has been finished using, the surface of work-stage should be cleaned with soft brushes and covered by dust cover.

The drive and movement system should be regularly appended the lube to make the mechanism movement smooth and keep good using condition.

If it is dirty on the glass-stage and paint-surface, it can be cleaned by neutral freshener or clean water, please don't use organic solvent to brush, or else, the paint-surface will lose the reflet.

LED lamp-house has long longevity, please inform the distributor and professional engineers to replace it if is bad.

The precision parts of instrument, such as video system, work-stage, linear scale and 2-axis drive system have been precision adjusted in the factory adjust screws and fixation screws take it out, if there riveted in the factory, don't unbendingly some problems, please get in touch with the distributor for after sales.

The error compensation of measuring software has been enacted, please don't change it, or else, it will give rise t to inaccurate measuring results.

Don't unbendingly take out the electric connectors, if it has already been took, please plug it into the right port, or else, there is possibility to make the instrument

</div><span class="text_page_counter">Trang 12</span><div class="page_container" data-page="12">

<b>9.Phạm vi ứng dụng</b>

Máy VMM (Video Measuring Machine) có một loạt các ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau, bao gồm:

1. Chế tạo và gia công: Máy VMM được sử dụng để kiểm tra và đo lường các chi tiết máy chính xác trong q trình sản xuất và gia cơng, đảm bảo chất lượng sản phẩm.

2. Kiểm tra chất lượng: Trong các ngành công nghiệp như ô tô, hàng không và hàng không vũ trụ, máy VMM được sử dụng để kiểm tra chất lượng của các bộ phận, linh kiện và sản phẩm cuối cùng.

</div><span class="text_page_counter">Trang 13</span><div class="page_container" data-page="13">

3. Y tế: Trong ngành sản xuất dụng cụ y tế và thiết bị y tế, máy VMM được sử dụng để đảm bảo chính xác và độ chính xác của các thành phần và thiết bị y tế.

4. Đo lường kỹ thuật số: Máy VMM cung cấp khả năng đo lường chính xác thơng qua hình ảnh kỹ thuật số, giúp tiết kiệm thời gian và công sức so với các phương pháp đo lường truyền thống.

5. Nghiên cứu và phát triển: Trong các phịng thí nghiệm và trung tâm nghiên cứu, máy VMM được sử dụng để đo lường và phân tích các mẫu và mẫu thử nghiệm, giúp trong việc phát triển sản phẩm mới và cải thiện quy trình sản xuất.

</div><span class="text_page_counter">Trang 14</span><div class="page_container" data-page="14">

5. Công nghệ và điện tử: Máy VMM cũng được sử dụng trong việc kiểm tra và đo lường các linh kiện và bảng mạch điện tử để đảm bảo chính xác và hiệu suất.

Tóm lại, máy VMM có thể được áp dụng trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau để đo lường, kiểm tra chất lượng và nghiên cứu phát triển.

<b>KẾT LUẬN</b>

Phần tiểu luận về máy VMM (VISION MEASURING MACHINE) trên đã hệ thống kiến thức về thiết bị một cách cụ thể giúp chúng ta hiểu về máy VMM, hình dung về thiết bị này. Mơ tả về các chi tiết cụ thể và từ đó chia ra từng ba khối chính của thiết bị giúp người đọc hiểu rõ cách vận hành của thiết bị này từ đó đưa ra nguyên lý hoạt động của thiết bị giúp đọc giả hiểu và từ đó tiếp thu thêm kiến thức mới của nhân loại.Không chỉ cung cấp cho đọc giả về cấu tạo, nguyên lý vận hành mà còn cung cấp kiến thức cách sử dụng trang thiết bị và cách đọc số của sản phẩm khi dùng thiết bị đo.

Thiết bị VMM là thiết bị được tạo ra từ sự tổng hợp công nghệ,… nên muốn sử dụng thiết bị này đọc giả phải khơng ngừng tìm hiểu công nghệ mới, từ ngữ chuyên ngành, kiến thức về máy tính,… nếu đáp ứng đủ kiến thức trên thì khi sỡ hữu cơng nghệ mới này thì đọc giả sẽ dễ dàng vận hành dựa trên những kiến thức

</div>