Soluzioni • Metrologia 3D • Controllo dimensionale

Laser tracker, bracci di misura e macchine di misura a coordinate per la metrologia 3D.

Un albero rettificato in sala metrologica, un pezzo ancora staffato sulla macchina utensile, una maschera di saldatura di sei metri: per ognuno esiste uno strumento di misura 3D adatto. Ti aiutiamo a capire se ti serve una macchina di misura a coordinate, un braccio portatile o un laser tracker, guardando pezzi e tolleranze prima dei cataloghi.

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In breve

Che cos’è la metrologia 3D?

È la misura di quote, forme e posizioni di un pezzo nelle tre dimensioni, riferita a un sistema di coordinate. In officina si fa con tre famiglie di strumenti: la macchina di misura a coordinate (CMM) in sala metrologica, il braccio di misura portatile a bordo macchina e il laser tracker per strutture e attrezzature di grandi dimensioni. Le prestazioni di tutti e tre si verificano con le prove della serie ISO 10360.

Ti supportiamo nella scelta dello strumento di misura: risposta entro 24 ore

Quanto costa un laser tracker o una macchina di misura?

Tra un braccio di misura per l’officina e una CMM a portale per la sala metrologica il prezzo cambia molto, e anche software, tastatori e formazione pesano sul totale. Mandaci dimensioni dei pezzi e tolleranze più strette e ti prepariamo un preventivo sullo strumento adatto, accessori compresi.

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Metrologia dimensionale

Come lavorano gli strumenti di metrologia 3D.

CMM, bracci e laser tracker fanno la stessa cosa in modi diversi. Rilevano le coordinate di punti sulla superficie del pezzo, con un tastatore a contatto o un sensore ottico, e il software ricava da quei punti piani, cilindri, distanze e tolleranze geometriche, confrontandoli con il disegno o con il CAD.

Macchina di misura a coordinate

La CMM, riferimento della sala metrologica

Una CMM a portale muove il tastatore su tre assi, con guide ad aria o meccaniche, sopra una base in granito e in un ambiente a temperatura controllata. È lo strumento con l’incertezza più bassa per componenti lavorati di dimensioni piccole e medie, e con i programmi CNC misura in automatico intere serie.

L’errore di misura di lunghezza e quello di tastatura si verificano secondo ISO 10360-2 e ISO 10360-5.
Tastatori a contatto a punto singolo, in scansione oppure sensori ottici, a seconda di cosa devi rilevare.
Serve una sala stabile in temperatura, e il pezzo va portato alla macchina.

Scelta dello strumento

Laser tracker, braccio di misura o macchina di misura a coordinate?

La scelta dipende soprattutto da quanto è grande il pezzo, da dove si trova e da quanto è stretta la tolleranza. Abbiamo aggiunto anche la fotogrammetria, che si usa spesso accanto agli altri sistemi.

Confronto tra macchina di misura a coordinate, braccio di misura portatile, laser tracker e fotogrammetria industriale
Strumento	Volume di misura	Dove si usa	Punti di forza	Limiti
Macchina di misura a coordinate (CMM)	Da meno di un metro a diversi metri per le CMM a portale più grandi	Sala metrologica, controllo di serie	Incertezza più bassa, misure automatiche e ripetibili	Il pezzo va portato alla macchina; serve un ambiente controllato
Braccio di misura portatile	Diametro di lavoro di solito tra circa 1,5 e 4 m	A bordo macchina, in reparto, su attrezzature	Si porta dove serve, con tastatore e scanner laser sullo stesso braccio	Incertezza più alta di una CMM; volume limitato dalla lunghezza del braccio
Laser tracker	Da pochi metri a decine di metri	Grandi strutture, maschere, allineamento di macchine	Accuratezza alta su distanze grandi, misura anche in movimento	Serve la linea di vista; poco adatto ai dettagli piccoli
Fotogrammetria industriale	Da pochi decimetri a decine di metri	Strutture grandi, deformazioni, riferimento per gli scanner	Molti punti in poco tempo, sistema leggero	Misura solo i target applicati o elementi ben riconoscibili

Se i componenti sono lavorati, stanno su un tavolo e le tolleranze sono di pochi centesimi o meno, la CMM resta la scelta di riferimento. Un braccio portatile conviene quando il pezzo è montato in macchina o troppo ingombrante da spostare, e quando vuoi anche scansionare. Il laser tracker entra in gioco su strutture saldate, carpenterie, stampi molto grandi e allineamenti, dove l’alternativa sarebbe una dima o una livella ottica.

Applicazioni

Dove si usa la metrologia 3D.

Componenti lavorati

Quote, diametri, planarità e tolleranze di posizione su particolari meccanici, con rapporti GD&T secondo il disegno.

Allineamento di macchine e impianti

Linee di laminazione, cartiere, turbine, rulli e guide da allineare in fase di montaggio o dopo un intervento, campo tipico del laser tracker.

Maschere e attrezzature di saldatura

Verifica e regolazione di dime e attrezzature nell’automotive e nell’aerospace, dove la posizione dei riferimenti decide la qualità di tutta la produzione.

Carpenteria e grandi strutture

Telai, strutture saldate, componenti navali e ferroviari dove contano planarità, posizioni dei fori e deformazioni.

Misure a bordo macchina

Con il braccio portatile controlli il pezzo ancora staffato sulla macchina utensile e decidi se ripassarlo prima di smontarlo.

Collaudo e fornitori

Primo articolo, campionature e controlli di accettazione sui lotti in arrivo dai fornitori.

Laser tracker

Strutture di grandi dimensioni, misurate dove si trovano

Il laser tracker segue con il raggio un riflettore sferico che l’operatore appoggia sul pezzo, e da distanza e due angoli ricava la posizione del centro della sfera. L’accuratezza resta alta anche su decine di metri, così si porta lo strumento alla struttura e non il contrario. Le prove di accettazione dei laser tracker sono descritte nella ISO 10360-10.

Maschere, dime e attrezzature di assemblaggio.
Allineamento di alberi, rulli e guide.
Sonde a sei gradi di libertà e scanner collegati per punti nascosti e superfici.

Quale strumento di misura serve ai tuoi pezzi?

Misurare in sala metrologica, a bordo macchina o in cantiere cambia parecchio la scelta. Raccontaci dove lavori e che tolleranze hai, e ricevi un’offerta sullo strumento giusto tra CMM, braccio e laser tracker.

CMM, bracci e laser tracker
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Criteri tecnici

Come scegliere un sistema di metrologia 3D.

I parametri che contano sono pochi e vanno letti sui tuoi pezzi, più che sulla brochure, e li ripassiamo insieme prima di parlare di modelli.

Incertezza rispetto alla tolleranza

Lo strumento deve avere un’incertezza molto più piccola della tolleranza da verificare, di solito tra un quarto e un decimo. La ISO 14253-1 spiega come tenerne conto quando decidi se un pezzo è conforme.

Volume e peso dei pezzi

Fissano la corsa della CMM o la lunghezza del braccio. Oltre qualche metro il laser tracker o la fotogrammetria sono spesso l’unica strada praticabile.

Dove misuri

In sala metrologica, in reparto, a bordo macchina o in cantiere. Fuori dalla sala la temperatura cambia e il materiale si dilata, per questo servono compensazione e procedure adatte.

Tastatori e sensori

Tastatore a contatto per elementi geometrici precisi, scansione a contatto per le forme, sensori laser o ottici per superfici libere. Conviene decidere da subito quali ti servono.

Software e GD&T

Il risultato vale quanto il software che lo interpreta. Contano la gestione delle tolleranze geometriche secondo ISO 1101 o ASME Y14.5, la programmazione offline dal CAD e la qualità dei rapporti.

Verifica periodica e taratura

Ogni strumento va verificato nel tempo con le prove della ISO 10360 e tarato da un laboratorio accreditato. Chiedi come e dove si fa, e quanto dura il fermo.

Per acquisire superfici intere senza contatto guarda gli scanner 3D professionali, mentre per pezzi piccoli e piatti da misurare in due dimensioni ci sono proiettori di profili e sistemi di misura ottica. Per le quote interne, senza tagliare il pezzo, leggi come funziona la metrologia dimensionale con la tomografia CT. Nell’indice delle soluzioni DIPITECH trovi le altre famiglie di strumenti di misura.

Acquisto, servizio o noleggio

Comprare lo strumento o affidare le misure a un servizio?

Se misuri ogni giorno, o se la misura fa parte del controllo di produzione, conviene avere lo strumento in casa e qualcuno formato per usarlo. Una CMM si compra per molti anni e va scelta insieme alla sala che la ospiterà.

Per esigenze saltuarie, come l’allineamento di una linea durante un fermo o il collaudo di un’attrezzatura, un servizio di misura esterno è spesso più conveniente. Bracci e laser tracker sono portatili, quindi per una campagna limitata puoi valutare anche il noleggio.

Approccio DIPITECH

Si parte dalla tolleranza più stretta.

Contano anche peso e posizione del pezzo, perché un albero rettificato si porta in sala metrologica, mentre una maschera di saldatura di sei metri si misura dove sta.

Cosa inviarci per una valutazione

Tipo di pezzi, dimensioni e peso.
Tolleranze più strette da verificare.
Dove misuri: sala metrologica, reparto o cantiere.
Quanti pezzi misuri al giorno o al mese.
Se hai già disegni o modelli CAD.
Se valuti acquisto, servizio o noleggio di uno strumento portatile.

FAQ

Domande frequenti sulla metrologia 3D

Che differenza c’è tra laser tracker e braccio di misura?

Il braccio di misura è un braccio articolato con encoder nei giunti e misura entro il raggio che raggiunge, di solito qualche metro. Il laser tracker misura la posizione di un riflettore a distanza, anche a decine di metri, ed è adatto a strutture grandi e allineamenti. Sui dettagli e con lo scanner laser è più comodo il braccio, sulle distanze vince il tracker.

Quanto costa una macchina di misura a coordinate?

Dipende dal volume di misura, dall’incertezza, dal tipo di tastatore e dal software, e una CMM grande richiede anche una sala adatta. Un braccio portatile costa in genere meno di una CMM a portale, mentre il laser tracker ha una fascia di prezzo sua, legata ai volumi grandi che copre. Dicci cosa misuri e ti mandiamo il preventivo sulla configurazione giusta.

Quanto è preciso un laser tracker?

Le accuratezze dichiarate sono dell’ordine di poche decine di micron su qualche metro e crescono con la distanza. Il dato da confrontare tra modelli diversi è l’errore massimo ammesso secondo ISO 10360-10, letto alla distanza a cui lavorerai davvero.

Che cos’è la metrologia meccanica?

È la parte della metrologia che misura grandezze dimensionali e geometriche dei pezzi meccanici, cioè lunghezze, diametri, forme, posizioni e rugosità. Comprende strumenti manuali come calibri e micrometri e sistemi come CMM, bracci, laser tracker, proiettori di profili e rugosimetri, e si basa sulla taratura riferibile ai campioni nazionali.

Un braccio di misura può sostituire una CMM?

In parte. Misura a bordo macchina e su pezzi ingombranti, ma ha un’incertezza più alta e dipende di più dall’operatore. Per tolleranze di pochi micron e per il controllo automatico di serie la CMM resta lo strumento giusto, e molte aziende usano entrambi.

Che cosa dice la norma ISO 10360?

È la serie di norme sulle prove di accettazione e di verifica periodica dei sistemi di misura a coordinate. Le varie parti trattano CMM con tastatori a contatto, sensori ottici, laser tracker e bracci articolati, e definiscono come si misurano gli errori di lunghezza e di tastatura. Ti serve per confrontare strumenti diversi sulla stessa base.

Come si richiede un preventivo?

Scrivici su WhatsApp, per email o con il modulo e indica tipo e dimensioni dei pezzi, tolleranze, dove misuri e quanti pezzi controlli al mese. Ti rispondiamo entro 24 ore con lo strumento adatto e il preventivo.

Supporto applicativo

Supporto nella scelta, prima e dopo l’acquisto.

Ti aiutiamo a scegliere lo strumento di misura su pezzi e tolleranze reali. Dopo l’acquisto trovi supporto tecnico in Italia per le domande che nascono in sala metrologica.

Contatti

Parliamo dello strumento di misura giusto per i tuoi pezzi.

Partiamo dalla tolleranza più stretta e dalle dimensioni del pezzo, che sia un albero in sala metrologica o una linea da allineare in reparto, e ti proponiamo lo strumento con l’offerta.

Richiesta applicativa

Raccontaci cosa devi misurare.

Scrivi cosa misuri, con quale tolleranza e dove; se hai un disegno di esempio, citalo.