Thuật ngữ đo lường 3D bạn cần lưu ý

Bài viết trình bày một loạt các thuật ngữ đo lường 3D quan trọng, cung cấp giải thích chi tiết về từng khái niệm. Giúp độc giả hiểu rõ các nguyên lý và ứng dụng của các thuật ngữ này trong ngành công nghiệp và thiết kế. Mô tả chi tiết về cách các máy quét 3D hoạt động, các phương pháp đo lường, đến các định dạng tệp thông dụng, tạo nên một tài nguyên đồ sộ cho những ai quan tâm đến công nghệ đo lường và quét 3D.

Tại sao việc đo lường là quan trọng?

Việc đo lường giúp các doanh nghiệp sản xuất sản phẩm chính xác hơn, nhanh chóng hơn và đạt đến tiêu chuẩn cao hơn. Những cải tiến này mang lại lợi ích cho người tiêu dùng thông qua việc giảm giá sản phẩm và cải thiện chất lượng.

Cụ thể, ngành công nghiệp ô tô là một ví dụ điển hình. Đây là một trong những ngành hàng tiên phong trong việc nhận ra tầm quan trọng của đo lường; đặc biệt là trong việc tiêu chuẩn hóa sản xuất các bộ phận.

Trong môi trường sản xuất hiện đại, hàng triệu bộ phận được tạo ra mỗi tuần trên các dây chuyền tự động. Mỗi máy trong dây chuyền sản xuất được đặt để sản xuất các bộ phận theo các thông số kỹ thuật chính xác; và máy móc này có thể trải qua sự thay đổi nhỏ theo thời gian. Ngay cả những thay đổi nhỏ này có thể ảnh hưởng đến chất lượng của các bộ phận được sản xuất; đặc biệt là đối với các bộ phận nhạy cảm được sử dụng trong ngành hàng không hoặc ô tô.

Điều này là lúc đo lường trở nên quan trọng. Tất cả các bộ phận sản xuất trên dây chuyền hiện đại đều có độ sai số cho phép; các máy móc tự chẩn đoán xem liệu bộ phận đó có nằm trong dung sai cho phép không.

Ngoài ra, các thuật ngữ đo lường 3D và các khái niệm liên quan như bản vẽ 2D, máy đo video 2D, máy đo tọa độ 3D, máy quét laser 3D, mô hình 3D,… đều đóng một vai trò quan trọng trong việc đảm bảo chất lượng và độ chính xác của sản phẩm cuối cùng.

Thuật ngữ đo lường 3D

Các thuật ngữ đo lường 3D thường thấy

Đo lường: Hành động đo đạc, đánh giá kích thước, trạng thái, hay tính chất của một đối tượng để đảm bảo sự chính xác và đáp ứng tiêu chuẩn.
Dây chuyền sản xuất: Hệ thống các bước công nghiệp và thiết bị để sản xuất hàng loạt sản phẩm.
Tiêu chuẩn hóa: Việc áp dụng các quy trình và yêu cầu đồng nhất trong quá trình sản xuất.
Đo lường xuất hiện: Thực hiện các biện pháp đo lường để đảm bảo chất lượng và độ chính xác.
Dung sai: Sự chênh lệch hoặc sai số cho phép trong quá trình đo lường.
Thông số kỹ thuật: Các yếu tố cụ thể và số liệu được đặt ra để đảm bảo sản phẩm đáp ứng yêu cầu.
Tự chẩn đoán: Khả năng tự động xác định lỗi hay vấn đề trong hệ thống sản xuất.
Báo cáo kiểm tra: Tài liệu mô tả và ghi chép kết quả của quá trình kiểm tra và đo lường.
Bảng giá trị: Danh sách các giá trị cụ thể của các yếu tố được kiểm tra trong quá trình đo lường.
Kích thước GD&T: Kích thước hình học và dung sai đo lường, một hệ thống chuẩn để xác định các yếu tố này.
CAD: Viết tắt của “Computer-Aided Design”; là việc sử dụng máy tính để hỗ trợ trong quá trình thiết kế.
CAI: Viết tắt của “Computer-Aided Inspection”; sử dụng công nghệ máy tính để hỗ trợ trong quá trình kiểm tra và đánh giá chất lượng.

Thuật ngữ chuyên

Mô hình 3D: Biểu đồ thể hiện đối tượng trong không gian ba chiều.
Máy quét laser 3D: Thiết bị sử dụng tia laser để quét và thu thập dữ liệu về hình dạng của một đối tượng.
Nguyên tắc NURBS: Viết tắt của “Non-Uniform Rational B-Splines”; là phương pháp toán học để biểu diễn các bề mặt cong linh hoạt.
Trung vị: Giá trị trung bình của một tập hợp các giá trị; thường được sử dụng để giảm thiểu ảnh hưởng của dữ liệu nhiễu.
Đánh giá phần trung vị: Quá trình tạo mô hình đại diện bằng cách sử dụng kết quả trung bình của dữ liệu quét.
Mesh (Lưới): Là mô hình đa giác được sử dụng trong đồ họa máy tính 3D. Lưới là hình ảnh trực quan của dữ liệu đám mây điểm; được hình thành từ việc liên kết các điểm thành hệ thống tam giác nối liền nhau.
Poly-Mesh (Mô hình đa giác): Được sử dụng trong đồ họa máy tính 3D; là lưới hình ảnh của dữ liệu đám mây điểm; được tạo thành từ việc liên kết các điểm thành các tam giác nối liền nhau.
NG (Not Good): Thể hiện rằng kích thước đo không đáp ứng yêu cầu đưa ra. Nếu kích thước đo nằm ngoài dung sai cho phép, thì được đánh giá “NG.”
Noise (Nhiễu): Là dữ liệu thu thập được nằm ngoài dữ liệu đám mây điểm của mẫu quét. Thường do vật thể gây cản trở cảm biến; hoặc ánh sáng môi trường phản xạ vào cảm biến trong quá trình thu nhận dữ liệu.
OK: Thể hiện rằng kích thước đo đáp ứng được yêu cầu đưa ra. Nếu kích thước đo nằm trong dung sai cho phép, thì được đánh giá “OK.”

Thuật ngữ khó nhớ

Organized STL (STL có tổ chức): Dữ liệu lưới bao gồm dữ liệu đám mây điểm với khoảng cách điểm toán học dựa trên dữ liệu bề mặt. Một dữ liệu lưới có tổ chức của một khối sẽ bao gồm 8 điểm (1 cho mỗi góc).
PCMM (Portable Coordinate Measuring Machine): Máy đo 3 chiều di động, một thiết bị thu thập dữ liệu điểm phục vụ các phép đo biên dạng bề mặt ngoài của sản phẩm. Thường là dạng cánh tay đo có nhiều khớp nối, thông thường là 6 hoặc 7 trục xoay.
Performance Surfaces (Bề mặt hiệu suất): Là các bề mặt chịu ảnh hưởng của lực liên quan tới khí động học và thủy động lực học, quyết định hiệu suất của đối tượng nghiên cứu.
Photogrammetry (Phô tô kế đo): Là quá trình thực hiện các phép đo chính xác bằng cách tính toán các dữ liệu hình ảnh thu thập được.
Point Cloud (Đám mây điểm): Mô tả trực quan mẫu thực tế trong hệ tọa độ XYZ trên máy tính; mỗi điểm đại diện cho một điểm thực tế trên mẫu.
Poly-Mesh (Mô hình đa giác): Sử dụng trong đồ họa máy tính 3D; là lưới hình ảnh của dữ liệu đám mây điểm; được tạo thành từ việc liên kết các điểm thành các tam giác nối liền nhau.
Presicion (Độ chính xác): Độ chính xác lặp lại của các phép đo.
Quality Control (Kiểm soát chất lượng): Quá trình đảm bảo rằng chất lượng sản phẩm được duy trì hoặc cải thiện trong quá trình sản xuất.
Quality Inspection (Kiểm tra chất lượng): Quá trình kiểm tra và đánh giá sự khác biệt về kích thước, biên dạng của sản phẩm so với thiết kế CAD.

Thuật ngữ đo 3D

Reference Markers (Điểm tham chiếu): Các điểm phản quang được sử dụng trong quét 3D để tạo điểm tham chiếu giúp máy quét xác định vị trí trong không gian.
Registration (Sắp xếp): Quá trình sắp xếp dữ liệu về chung một gốc tọa độ; thường được sử dụng trong việc ghép nối các dữ liệu rời rạc.
Repeatability (Khả năng lặp lại): Mức độ tương đồng về kết quả của các phép đo được thực hiện bởi 1 người trên cùng 1 đối tượng; trong cùng 1 điều kiện và trong khoảng thời gian ngắn.
Resolution (Độ phân giải): Khoảng cách giữa các điểm trong đám mây điểm.
Scan 3D (Quét 3D): Quá trình đo, thu thập dữ liệu điểm và chuyển dữ liệu thu được từ máy quét vào máy tính.
STEP (Standard for the Exchange of Product model data): Một tiêu chuẩn được sử dụng trong việc trao đổi dữ liệu thiết kế giữa các hệ thống hay phần mềm thiết kế khác nhau.
IGES (Initial Graphics Exchange Specification): Định dạng tệp trung lập của nhà cung cấp; được sử dụng để trao đổi thông tin kỹ thuật số giữa các hệ thống thiết kế có sự hỗ trợ của máy tính.
STL (Stereolithography): Định dạng tệp có nguồn gốc từ phần mềm CAD lập thể được tạo bởi 3D Systems. STL mô tả hình dạng bề mặt của một đối tượng ba chiều; mà không có thông tin về màu sắc, kết cấu, hoặc các thuộc tính khác.
Time of Flight (Thời gian chuyển động): Máy quét 3D sử dụng tia laser tính toán các phép đo; dựa trên thời gian cần thiết để chùm tia laser phát hiện và phản hồi từ bề mặt.

Thuật ngữ đo lường

Stereo Vision (Tầm nhìn 3D): Phương pháp thu thập dữ liệu 3 chiều chỉ dựa trên máy ảnh. Sử dụng thuật toán để xác định sự khác biệt về tọa độ giữa các hình ảnh từ hai; hoặc nhiều camera ở các góc độ khác nhau để tái tạo mô hình 3 chiều của đối tượng.
Tolerance (Dung sai): Phạm vi cho phép của sai số; được đo bằng hiệu số giữa kích thước giới hạn lớn nhất và nhỏ nhất.
Touch Probe (Đầu đo): Là một bộ phận của máy đo tọa độ (CMM) yêu cầu tiếp xúc vật lý với bộ phận cần đo để thực hiện đo lường.
Triangulation (Tam giác hóa): Quá trình sử dụng hàm lượng giác để tính toán các phép đo. Thường được sử dụng trong máy scan laser 3D để xác định vị trí điểm; dựa trên vị trí truyền và phản xạ chùm tia laser.
Uncertainty (Sự không chắc chắn): Số liệu thể hiện mức độ không chắc chắn của phép đo; ngược lại với Accuracy (độ chính xác).
Unorganized STL (STL không tổ chức): Dữ liệu lưới được hình thành từ đám mây điểm thu thập được từ quá trình quét 3D; không phụ thuộc vào hình dạng hoặc đặc điểm của vật được quét.
Videogrammetry: Quá trình thực hiện các phép đo chính xác bằng cách sử dụng hình ảnh video từ hai hoặc nhiều máy quay được quay ở các góc độ khác nhau.
Watertight (Không thấm nước): Dữ liệu lưới hoặc bề mặt không chứa lỗ nào; giống như khả năng giữ nước của một vật thể thật.
White Light Scanning (Quét ánh sáng trắng – Interferometry): Phương pháp đo không tiếp xúc bằng quang học; sử dụng ánh sáng trắng để thu được hình dạng vật thể.

Giải pháp đo kiểm của Meso bằng Faro Laser Tracker

Meso cam kết chất lượng, mang đến giải pháp đo kiểm đối với các sản phẩm đo; bằng cách sử dụng công nghệ máy đo 3D tiên tiến của Faro Laser Tracker. Máy đo 3D Faro Laser Tracker được thiết kế để đối mặt với thách thức của các mẫu đúc lớn; nơi mà tính chính xác, di động và khả năng thích ứng là quan trọng. Khả năng thay đổi góc linh hoạt, khả năng phát hiện không gian hẹp và tính năng bên trong; cùng với độ ổn định cao trong môi trường khó khăn; là đặc điểm nổi bật giúp đạt được hiệu quả đo kiểm chi tiết phức tạp của mẫu đúc lớn.

Bằng cách sử dụng giải pháp đo kiểm của Meso với máy đo 3D Faro Laser Tracker; khách hàng không chỉ có được sự chính xác cao mà còn trải nghiệm quá trình đo kiểm hiệu quả; giúp nâng cao chất lượng và đảm bảo tính chuẩn xác trong sản xuất mẫu đúc lớn của mình.

Meso cung cấp giải pháp cho thuê máy đo 3D Faro phù hợp với nhu cầu của bạn. Đáp ứng mọi giải pháp đo lường của mọi nhà máy sản xuất. Máy có sẵn và độc quyền tại Việt Nam. Meso – Dịch vụ cho thuê máy Faro Laser Tracker