Wnioski z wdrożeń oprogramowania EMU w przemyśle

pol Article in Polish DOI:

Władysław Jakubiec *, Wojciech Płowucha *, send Marcin Starczak *, Jarosław Wieczorek **, Jarosław Szymanek *** * Laboratorium Metrologii, Akademia Techniczno-Humanistyczna w Bielsku-Białej ** Fiat Powertrain Polska Sp. z o.o. *** „ANGA” Uszczelnienia Mechaniczne Sp. z o.o.

Download Article

Streszczenie

Oprogramowanie EMU do wyznaczania niepewności pomiarów współrzędnościowych opracowano w Laboratorium Metrologii ATH w ramach projektu badawczo-rozwojowego. Podstawy teoretyczne, na podstawie których powstało oprogramowanie, są opisane we wcześniejszych publikacjach. Oprogramowanie jest bardzo łatwe w użyciu. Parametry konstrukcyjne maszyny oraz dane zawierające informacje o błędach maszyny są wprowadzane przez dostawcę oprogramowania w momencie zakupu licencji. Dane dotyczące błędów maszyny są uaktualniane przez dostawcę po każdym kolejnym wzorcowaniu. Użytkownik oprogramowania tworzy własną bazę używanych trzpieni pomiarowych oraz bazy mierzonych przedmiotów, a w ich obrębie bazy charakterystyk. Najprostszym sposobem przygotowania danych dla wybranej charakterystyki, a równocześnie dokumentowania wyników szacowania niepewności pomiaru, jest następujące postępowanie: wybór modelu, wybór orientacji modelu zgodnie z orientacją mierzonego przedmiotu, wskazanie punktów charakterystycznych na modelu CAD mierzonego przedmiotu, wyznaczenie współrzędnych punktów charakterystycznych w układzie współrzędnych przedmiotu, wyznaczenie współrzędnych globalnych dla początku układu współrzędnych przedmiotu i wykonanie translacji oraz ewentualnie rotacji układu współrzędnych przedmiotu do układu współrzędnych maszyny, wypełnienie odpowiednich pól okna dialogowego. Szczególną zaletą oprogramowania jest to, że kolejne przedmioty i kolejne charakterystyki, dla których wyznacza się niepewność pomiaru, zapisywane są w bazie danych i powtórzenie obliczeń niepewności dla pomiarów wykonanych na danej maszynie, po kolejnych wzorcowaniach maszyny, jest inicjowane naciśnięciem jednego przycisku w menu.

Słowa kluczowe

niepewność pomiaru, tolerancje geometryczne, współrzędnościowa technika pomiarowa

Conclusions from implementation of the EMU software in industry

Abstract

The software EMU for coordinate measurement uncertainty estimation was developed at the Laboratory of Metrology of University of Bielsko-Biała within the research grant. Theoretical background on which the software is developed are presented in previous publications. The software is very easy to use. The design-type parameters and the data on the geometrical errors of the CMM are implemented by the software vendor. The data on the geometrical errors of the machine are updated after each calibration of the CMM. The user is able to create a database of the styli used and the measured workpieces with the characteristics. The easiest way to prepare the data for particular characteristic and simultaneously documenting the measuring strategy is following procedure: chose a characteristic model, determine the orientation of the characteristic model with accordance to the measured workpiece, select characteristic points on the CAD model of the measured workpiece, determine the characteristic-points’ coordinates in the workpiece coordinate system, find the transformation between workpiece coordinate system and CMM coordinate system and apply it for the coordinates of the characteristic points, fill the proper fields in the characteristics’ dialog boxes. Particular advantage of the software is the fact that all workpieces and the corresponding characteristics are saved in a data-base and to re-evaluate the measurement uncertainty after CMM calibration can be done by single mouse click.

Keywords

coordinate measuring technique, geometrical tolerances, measurement uncertainty

Bibliography

  1. ISO/TS 15530-3:2004 Geometrical Product Specifications (GPS). Coordinate measuring machines (CMM): Technique for determining the uncertainty of measurement. Part 3: Use of calibrated workpieces or standards.
  2. ISO/TS 15530-4:2008: Geometrical Product Specifications (GPS). Coordinate measuring machines (CMM): Technique for determining the uncertainty of measurement. Part 4: Evaluating task-specific measurement uncertainty using simulation.
  3. Uściński M.: Badanie stabilności wzorca KMG Check użytego w porównaniach międzylaboratoryjnych, Coordinate 2007, [w:] Postępy w metrologii współrzędnościowej, red. Sładek J., Jakubiec W., Wydawnictwo Akademii Techniczno-Humanistycznej, Bielsko-Biała 2010, 23-30.
  4. Jakubiec W., Płowucha W.: Multimedialny kurs wyznaczania niepewności pomiarów w budowie maszyn, „Pomiary, Automatyka, Kontrola” Vol. 56 nr 1, 2010, 90-91.
  5. [www.qfm.uni-erlangen.de/mzwebsite/ausstattung/pruefkoerper].
  6. Discher Ch., Hageney T.: Determination of measuring uncertainty with the Multi-Feature-Check, Innovation (The Magazine from Carl Zeiss) no. 10, Oberkochen 2008, s. 8.
  7. Trenk M., Franke M., Schwenke H.: The „Virtual CMM” a software tool for uncertainty evaluation - practical application in an accredited calibration lab. Proceedings of Uncertainty Analysis in Measurement and Design, 2004 Summer Topical Meeting, Pennsylvania State University, 2004.
  8. Jakubiec W.: Adequacy and generality conditions in estimation of uncertainty in measurements of geometrical quantities. „Advances in Manufacturing Science and Technology” vol. 31 nr 4, 2007, 55 66.
  9. Jakubiec W., Analityczne wyznaczanie niepewności pomiarów współrzędnościowych. Wydawnictwo Akademii Techniczno-Humanistycznej w Bielsku-Białej. Bielsko-Biała 2007, s. 159.
  10. Jakubiec W.: Methodology of analytical estimation of uncertainty of coordinate measurements. Proceedings of the 9th International Symposium on Measurement and Quality Control. Indian Institute of Technology Madras, International Measurement Confederation IMEKO. Chennai 2007, 150-155.
  11. Jakubiec W.: Analytical estimation of uncertainty of coordinate measurements of geometric deviations. Models based on distance between point and straight. „Advances in Manufacturing Science and Technology” vol. 33 nr 2, 2009, 45-53.
  12. Jakubiec W., Płowucha W.: Methodology for uncertainty estimation of coordinate measurements. 10th International Symposium on Measurement and Quality Control in Production ISMQC, Osaka 2010, F3-159, 1-4.
  13. Jakubiec W.: Estimation of uncertainty of coordinate measurements according to the type B method. Key Engineering Materials Vol. 437. 2010. 253-257.
  14. Jakubiec W., Płowucha W., Starczak M.: Analytical evaluation of the coordinate measurements uncertainty. [w:] Advances in coordinate metrology, ed. by Sładek J., Jakubiec W., Wyd. Akademii Techniczno-Humanistycznej, Bielsko-Biała 2010, 169-176.
  15. Jakubiec W., Płowucha W., Starczak M.: System off-line do wyznaczania niepewności pomiarów współrzędnościowych. „Pomiary, Automatyka, Kontrola” Vol. 56 nr 1, 2010, 6-7.
  16. Jakubiec W., Płowucha W., Starczak M.: EMU - oprogramowanie do analitycznego wyznaczania niepewności pomiarów współrzędnościowych. [w:] Postępy w metrologii współrzędnościowej, red. Sładek J., Jakubiec W., Wyd. Akademii Techniczno-Humanistycznej, Bielsko-Biała 2010, 82-89.
  17. Humienny Z.: State of art in standardization in GPS area - Keynote paper, 10th CIRP Conference on Computer Aided Tolerancing Specification and Verification for Assemblies. Shaker Verlag, Aachen, 2007.
  18. ISO 1101:2006 Geometrical product specifications and verification. Geometrical tolerancing. Tolerancing of form, orientation, location and run-out.
  19. ISO 286-1:2010 Geometrical product specifications (GPS). ISO code system for tolerances on linear sizes. Part 1: Basis of tolerances, deviations and fits.