Kini ẹrọ wiwọn ipoidojuko?

Aẹrọ idiwon ipoidojuko(CMM) jẹ ẹrọ ti o ṣe iwọn jiometirika ti awọn nkan ti ara nipa riri awọn aaye ọtọtọ lori oju ohun naa pẹlu iwadii kan.Awọn oniruuru awọn iwadii ni a lo ni awọn CMM, pẹlu ẹrọ, opitika, lesa, ati ina funfun.Ti o da lori ẹrọ naa, ipo iwadii le jẹ iṣakoso pẹlu ọwọ nipasẹ oniṣẹ tabi o le jẹ iṣakoso kọnputa.Awọn CMM ni igbagbogbo pato ipo iwadii kan ni awọn ofin ti iṣipopada rẹ lati ipo itọkasi ni eto ipoidojuko Cartesian onisẹpo mẹta (ie, pẹlu awọn aake XYZ).Ni afikun si gbigbe iwadii naa lẹgbẹẹ awọn aake X, Y, ati Z, ọpọlọpọ awọn ẹrọ tun gba laaye igun iwadii lati ṣakoso lati gba wiwọn awọn aaye ti bibẹẹkọ ko le de ọdọ.

Awọn aṣoju 3D “Afara” CMM ngbanilaaye gbigbe iwadii lẹgbẹẹ awọn aake mẹta, X, Y ati Z, eyiti o jẹ orthogonal si ara wọn ni eto ipoidojuko Cartesian onisẹpo mẹta.Ọpa kọọkan ni sensọ kan ti o ṣe abojuto ipo ti iwadii lori ipo yẹn, ni deede pẹlu deedee micrometer.Nigbati awọn olubasọrọ iwadii (tabi bibẹẹkọ ṣe iwari) ipo kan pato lori ohun naa, ẹrọ naa ṣe ayẹwo awọn sensọ ipo mẹta, nitorinaa wọn ipo ti aaye kan lori dada ohun naa, bakanna bi fekito onisẹpo 3 ti wiwọn ti o mu.Ilana yii tun ṣe bi o ṣe pataki, gbigbe iwadi ni igba kọọkan, lati ṣe agbejade "awọsanma ojuami" eyiti o ṣe apejuwe awọn agbegbe ti awọn anfani.

Lilo ti o wọpọ ti awọn CMM wa ni iṣelọpọ ati awọn ilana apejọ lati ṣe idanwo apakan kan tabi apejọ lodi si idi apẹrẹ.Ni iru awọn ohun elo, awọn awọsanma ojuami ti wa ni ipilẹṣẹ eyiti a ṣe atupale nipasẹ awọn algoridimu atunṣe fun ikole awọn ẹya ara ẹrọ.Awọn aaye wọnyi jẹ gbigba nipasẹ lilo iwadii ti o wa ni ipo pẹlu ọwọ nipasẹ oniṣẹ tabi laifọwọyi nipasẹ Iṣakoso Kọmputa Taara (DCC).Awọn CMM DCC le ṣe eto lati wiwọn awọn ẹya kanna leralera;nitorinaa CMM adaṣe jẹ fọọmu amọja ti robot ile-iṣẹ.

Awọn ẹya

Awọn ẹrọ wiwọn ipoidojuko pẹlu awọn paati akọkọ mẹta:

• Ilana akọkọ eyiti o pẹlu awọn ẹdun mẹta ti išipopada.Ohun elo ti a lo lati kọ fireemu gbigbe ti yatọ ni awọn ọdun.Granite ati irin ni a lo ni ibẹrẹ CMM's.Loni gbogbo awọn aṣelọpọ CMM pataki kọ awọn fireemu lati alloy aluminiomu tabi itọsẹ diẹ ati tun lo seramiki lati mu lile ti ipo Z fun awọn ohun elo ọlọjẹ.Diẹ ninu awọn ọmọle CMM loni tun ṣe iṣelọpọ fireemu granite CMM nitori ibeere ọja fun ilọsiwaju awọn agbara iwọn-ara ati aṣa ti n pọ si lati fi sori ẹrọ CMM ni ita laabu didara.Ni igbagbogbo awọn ọmọle CMM iwọn kekere nikan ati awọn aṣelọpọ inu ile ni Ilu China ati India tun n ṣe iṣelọpọ CMM granite nitori ọna imọ-ẹrọ kekere ati titẹsi irọrun lati di akọle fireemu CMM.Aṣa ti n pọ si si ọna ọlọjẹ tun nilo ipo CMM Z lati jẹ lile ati awọn ohun elo tuntun ti ṣe afihan bii seramiki ati ohun alumọni carbide.
• Eto iwadii
• Gbigba data ati eto idinku - ni igbagbogbo pẹlu oludari ẹrọ kan, kọnputa tabili ati sọfitiwia ohun elo.

Wiwa

Awọn ẹrọ wọnyi le jẹ iduro ọfẹ, amusowo ati gbigbe.

Yiye

Iṣe deede ti awọn ẹrọ wiwọn ipoidojuko ni a fun ni igbagbogbo bi ifosiwewe aidaniloju bi iṣẹ kan lori ijinna.Fun CMM kan nipa lilo iwadii ifọwọkan, eyi ni ibatan si atunṣe ti iwadii ati deede ti awọn irẹjẹ laini.Atunyẹwo iwadii aṣoju le ja si awọn wiwọn laarin .001mm tabi .00005 inch (idaji idamẹwa) lori gbogbo iwọn wiwọn.Fun 3, 3+2, ati awọn ẹrọ axis 5, awọn iwadii ti wa ni iwọn deede ni lilo awọn iṣedede itọpa ati pe gbigbe ẹrọ naa jẹri nipa lilo awọn iwọn lati rii daju pe deede.

Awọn ẹya pato

Ara ẹrọ

CMM akọkọ jẹ idagbasoke nipasẹ Ile-iṣẹ Ferranti ti Ilu Scotland ni awọn ọdun 1950 bi abajade iwulo taara lati wiwọn awọn paati konge ninu awọn ọja ologun wọn, botilẹjẹpe ẹrọ yii ni awọn aake 2 nikan.Awọn awoṣe 3-axis akọkọ bẹrẹ si han ni awọn ọdun 1960 (DEA ti Italy) ati iṣakoso kọnputa ti a ṣe ni ibẹrẹ 1970 ṣugbọn CMM akọkọ ti o ṣiṣẹ ni idagbasoke ati fi si tita nipasẹ Browne & Sharpe ni Melbourne, England.(Leitz Germany lẹhinna ṣe agbekalẹ ẹrọ ti o wa titi pẹlu tabili gbigbe.

Ninu awọn ẹrọ igbalode, iru-gantry superstructure ni awọn ẹsẹ meji ati pe a maa n pe ni afara.Eyi n lọ larọwọto lẹgbẹẹ tabili giranaiti pẹlu ẹsẹ kan (eyiti a tọka si bi ẹsẹ inu) ni atẹle iṣinipopada itọsọna ti a so si ẹgbẹ kan ti tabili giranaiti.Ẹsẹ idakeji (nigbagbogbo ẹsẹ ita) nirọrun wa lori tabili giranaiti ti o tẹle elegbegbe oju inaro.Awọn bearings afẹfẹ jẹ ọna ti a yan fun idaniloju irin-ajo ọfẹ ọfẹ.Ninu iwọnyi, afẹfẹ fisinuirindigbindigbin ni a fi agbara mu nipasẹ onka awọn iho kekere pupọ ni dada gbigbe alapin lati pese didan ṣugbọn aga timutimu afẹfẹ ti iṣakoso lori eyiti CMM le gbe ni ọna isunmọ ti ko ni ija ti o le sanpada fun nipasẹ sọfitiwia.Ilọpo ti Afara tabi gantry lẹgbẹẹ tabili giranaiti fọọmu ipo kan ti ọkọ ofurufu XY.Afara ti gantry ni gbigbe ti o kọja laarin awọn inu ati awọn ẹsẹ ita ti o si ṣe ipo petele X tabi Y miiran.Opo kẹta ti gbigbe (Z axis) ni a pese nipasẹ afikun ti eegun inaro tabi spindle eyiti o lọ si oke ati isalẹ nipasẹ aarin ti gbigbe.Iwadii ifọwọkan n ṣe agbekalẹ ẹrọ ti o ni oye lori opin egun naa.Gbigbe ti awọn aake X, Y ati Z ṣe apejuwe ni kikun apoowe iwọn.Awọn tabili iyipo iyan le ṣee lo lati jẹki isunmọtosi ti iwadii wiwọn si awọn iṣẹ ṣiṣe idiju.Tabili iyipo bi ipo wiwakọ kẹrin ko mu awọn iwọn wiwọn pọ si, eyiti o wa 3D, ṣugbọn o pese iwọn ti irọrun.Diẹ ninu awọn iwadii ifọwọkan jẹ awọn ẹrọ iyipo ti o ni agbara funrara wọn pẹlu imọran iwadii ti o le yi ni inaro nipasẹ diẹ sii ju awọn iwọn 180 ati nipasẹ iyipo iwọn 360 ni kikun.

Awọn CMM tun wa bayi ni ọpọlọpọ awọn fọọmu miiran.Iwọnyi pẹlu awọn apa CMM ti o lo awọn wiwọn angula ti a mu ni awọn isẹpo ti apa lati ṣe iṣiro ipo ti sample stylus, ati pe o le ṣe aṣọ pẹlu awọn iwadii fun wiwa laser ati aworan opiti.Iru CMM apa ni a maa n lo nibiti gbigbe wọn jẹ anfani lori awọn CMM ibusun ti o wa titi ibile - nipa titoju awọn ipo wiwọn, sọfitiwia siseto tun ngbanilaaye gbigbe apa wiwọn funrararẹ, ati iwọn wiwọn rẹ, ni ayika apakan lati ṣe iwọn lakoko ilana wiwọn kan.Nitoripe awọn apá CMM ṣe afarawe irọrun ti apa eniyan wọn tun ni anfani nigbagbogbo lati de inu awọn apakan ti eka ti ko le ṣe iwadii nipa lilo ẹrọ axis mẹta boṣewa.

Iwadi ẹrọ

Ni awọn ọjọ ibẹrẹ ti wiwọn ipoidojuko (CMM), awọn iwadii ẹrọ ti ni ibamu si dimu pataki kan ni opin ewi naa.Iwadii ti o wọpọ pupọ ni a ṣe nipasẹ tita bọọlu lile si opin ọpa kan.Eyi jẹ apẹrẹ fun wiwọn gbogbo ibiti o ti oju alapin, iyipo tabi awọn ilẹ iyipo.Awọn iwadii miiran jẹ ilẹ si awọn apẹrẹ kan pato, fun apẹẹrẹ imẹrin kan, lati jẹki wiwọn awọn ẹya pataki.Awọn iwadii wọnyi ni a mu ni ti ara lodi si iṣẹ-iṣẹ pẹlu ipo ti o wa ni aaye ti a ka lati inu iwe kika oni-nọmba 3-axis (DRO) tabi, ni awọn eto ilọsiwaju diẹ sii, buwolu wọle sinu kọnputa nipasẹ ọna ẹlẹsẹ tabi iru ẹrọ.Awọn wiwọn ti o mu nipasẹ ọna olubasọrọ yii nigbagbogbo jẹ igbẹkẹle bi awọn ẹrọ ti gbe nipasẹ ọwọ ati pe oniṣẹ ẹrọ kọọkan lo awọn iwọn oriṣiriṣi ti titẹ lori iwadii tabi gba awọn ilana oriṣiriṣi fun wiwọn naa.

Ilọsiwaju siwaju sii ni afikun awọn ọkọ ayọkẹlẹ fun wiwakọ ipo kọọkan.Awọn oniṣẹ ko ni lati fi ọwọ kan ẹrọ naa ni ti ara ṣugbọn wọn le wakọ ọna kọọkan nipa lilo apoti afọwọkọ pẹlu awọn ọpá ayọ ni ọna kanna bi pẹlu awọn ọkọ ayọkẹlẹ isakoṣo latọna jijin ode oni.Iwọn wiwọn ati konge ni ilọsiwaju bosipo pẹlu kiikan ti ẹrọ itanna ifọwọkan okunfa ibere.Aṣáájú-ọ̀nà ohun èlò ìwádìí tuntun yìí ni David McMurtry tí ó ṣẹ̀ṣẹ̀ dá ohun tí ń jẹ́ Renihaw plc nísinsìnyí.Botilẹjẹpe o tun jẹ ẹrọ olubasọrọ kan, iwadii naa ni bọọlu irin ti kojọpọ orisun omi (bọọlu Ruby nigbamii) stylus.Bi iwadii naa ti fọwọkan dada paati naa stylus naa yipada ati firanṣẹ ni nigbakannaa X,Y,Z alaye ipoidojuko si kọnputa naa.Awọn aṣiṣe wiwọn ti o ṣẹlẹ nipasẹ awọn oniṣẹ kọọkan di diẹ ati pe a ṣeto ipele naa fun iṣafihan awọn iṣẹ CNC ati wiwa ọjọ-ori ti awọn CMM.

Opitika wadi ni o wa lẹnsi-CCD-eto, eyi ti o ti wa ni gbe bi awọn darí, ati ki o Eleto ni ojuami ti awọn anfani, dipo ti a ọwọ awọn ohun elo ti.Aworan ti o ya ti oju yoo wa ni paade awọn aala ti ferese wiwọn, titi ti iyokù yoo fi to lati ṣe iyatọ laarin awọn agbegbe dudu ati funfun.Iwọn pipin le ṣe iṣiro si aaye kan, eyiti o jẹ aaye idiwọn ti o fẹ ni aaye.Awọn petele alaye lori CCD ni 2D (XY) ati awọn inaro ipo ni awọn ipo ti awọn pipe probing eto lori imurasilẹ Z-drive (tabi awọn ẹrọ miiran paati).

Ṣiṣayẹwo awọn ọna ṣiṣe iwadii

Awọn awoṣe tuntun wa ti o ni awọn iwadii ti o fa lẹba dada ti apakan ti o mu awọn aaye ni awọn aaye arin kan, ti a mọ si awọn iwadii ọlọjẹ.Ọna yii ti ayewo CMM nigbagbogbo jẹ deede diẹ sii ju ọna ifọwọkan-iwadii aṣa ati ọpọlọpọ awọn akoko yiyara paapaa.

Iran atẹle ti ọlọjẹ, ti a mọ si ọlọjẹ ti kii ṣe olubasọrọ, eyiti o pẹlu iwọn ilawọn aaye laser kan ti o ga julọ, wiwa laini laser, ati ọlọjẹ ina funfun, ti nlọ ni iyara pupọ.Ọna yii nlo boya awọn ina ina lesa tabi ina funfun ti o jẹ iṣẹ akanṣe lodi si aaye ti apakan naa.Ọpọlọpọ awọn ẹgbẹẹgbẹrun awọn aaye le lẹhinna mu ati lo kii ṣe lati ṣayẹwo iwọn ati ipo nikan, ṣugbọn lati ṣẹda aworan 3D ti apakan naa daradara.Yi "ojuami-awọsanma data" le lẹhinna gbe lọ si software CAD lati ṣẹda awoṣe 3D ti o ṣiṣẹ ti apakan naa.Awọn aṣayẹwo opiti wọnyi ni igbagbogbo lo lori rirọ tabi awọn ẹya elege tabi lati dẹrọ imọ-ẹrọ yiyipada.

Awọn iwadii Micrometrology

Awọn ọna ṣiṣe iwadii fun awọn ohun elo metrology microscale jẹ agbegbe miiran ti n yọ jade.Awọn ẹrọ wiwọn ipoidojuko lọpọlọpọ ti o wa ni iṣowo (CMM) ti o ni microprobe ti o ṣepọ sinu eto, ọpọlọpọ awọn eto pataki ni awọn ile-iṣẹ ijọba, ati nọmba eyikeyi ti awọn iru ẹrọ metrology ti ile-ẹkọ giga ti a ṣe fun metrology microscale.Botilẹjẹpe awọn ẹrọ wọnyi dara ati ni ọpọlọpọ igba awọn iru ẹrọ metrology ti o dara julọ pẹlu awọn iwọn nanometric, aropin akọkọ wọn jẹ igbẹkẹle, logan, iwadii micro/nano to lagbara.^{[itọkasi nilo]}Awọn italaya fun awọn imọ-ẹrọ iwadii microscale pẹlu iwulo fun iwadii ipin ipin giga ti o funni ni agbara lati wọle si jinlẹ, awọn ẹya dín pẹlu awọn ipa olubasọrọ kekere ki o má ba ba oju ilẹ ati pipe to gaju (ipele nanometer).^{[itọkasi nilo]}Ni afikun awọn iwadii microscale jẹ ifaragba si awọn ipo ayika gẹgẹbi ọriniinitutu ati awọn ibaraenisepo oju-aye bii stiction (eyiti o fa nipasẹ adhesion, meniscus, ati/tabi awọn ologun Van der Waals laarin awọn miiran).^{[itọkasi nilo]}

Awọn imọ-ẹrọ lati ṣaṣeyọri iṣawadii microscale pẹlu ẹya isale isale ti awọn iwadii CMM kilasika, awọn iwadii opiti, ati iwadii igbi ti o duro laarin awọn miiran.Bibẹẹkọ, awọn imọ-ẹrọ opitika lọwọlọwọ ko le ṣe iwọn kekere to lati wiwọn jin, ẹya dín, ati ipinnu opiti jẹ opin nipasẹ iwọn gigun ti ina.Aworan X-ray n pese aworan kan ti ẹya ṣugbọn ko si alaye metrology itopase.

Awọn ilana ti ara

Awọn iwadii opitika ati/tabi awọn iwadii laser le ṣee lo (ti o ba ṣeeṣe ni apapọ), eyiti o yipada awọn CMM si awọn microscopes wiwọn tabi awọn ẹrọ wiwọn sensọ pupọ.Awọn eto asọtẹlẹ Fringe, theodolite triangulation awọn ọna šiše tabi lesa jijinna ati awọn ọna ṣiṣe triangulation ni a ko pe ni awọn ẹrọ wiwọn, ṣugbọn abajade wiwọn jẹ kanna: aaye aaye kan.Lesa wadi ti wa ni lo lati ri awọn aaye laarin awọn dada ati awọn itọkasi ojuami lori opin ti awọn kinematic pq (ie: opin Z-drive paati).Eyi le lo iṣẹ interferometric, iyatọ idojukọ, iyipada ina tabi ilana ojiji tan ina kan.

Awọn ẹrọ wiwọn ipoidojuko to ṣee gbe

Lakoko ti awọn CMM ti aṣa lo iwadii ti o n gbe lori awọn aake Cartesian mẹta lati wiwọn awọn abuda ti ara ohun kan, awọn CMM to ṣee gbe lo boya awọn apa ti a sọ tabi, ni ọran ti CMM opiti, awọn ọna ṣiṣe ọlọjẹ ti ko ni apa ti o lo awọn ọna triangulation opitika ati mu ominira gbigbe lapapọ ṣiṣẹ. ni ayika ohun.

Awọn CMM to šee gbe pẹlu awọn apa ti a sọ asọye ni awọn aake mẹfa tabi meje ti o ni ipese pẹlu awọn koodu iyipo iyipo, dipo awọn aake laini.Awọn apa gbigbe jẹ iwuwo fẹẹrẹ (eyiti o kere ju 20 poun) ati pe o le gbe ati lo fere nibikibi.Sibẹsibẹ, awọn CMM opitika ti wa ni lilo siwaju sii ni ile-iṣẹ naa.Ti a ṣe apẹrẹ pẹlu awọn kamẹra laini iwapọ tabi matrix (bii Microsoft Kinect), awọn CMM opitika kere ju awọn CMM to ṣee gbe pẹlu awọn apa, ko ṣe ẹya awọn onirin, ati jẹ ki awọn olumulo ni irọrun mu awọn wiwọn 3D ti gbogbo iru awọn nkan ti o wa nibikibi.

Awọn ohun elo ti kii ṣe atunwi gẹgẹbi imọ-ẹrọ yiyipada, adaṣe iyara, ati ayewo iwọn-nla ti awọn apakan ti gbogbo titobi ni o baamu ni pipe fun awọn CMM to ṣee gbe.Awọn anfani ti awọn CMM to ṣee gbe jẹ ilọpo pupọ.Awọn olumulo ni irọrun ni gbigbe awọn wiwọn 3D ti gbogbo iru awọn ẹya ati ni awọn agbegbe jijin/nira julọ.Wọn rọrun lati lo ati pe ko nilo agbegbe iṣakoso lati mu awọn iwọn deede.Pẹlupẹlu, awọn CMM to ṣee gbe ṣọ lati jẹ idiyele ti o din ju awọn CMM ti aṣa lọ.

Awọn iṣipaya atorunwa ti awọn CMM to ṣee gbe jẹ iṣẹ afọwọṣe (wọn nigbagbogbo nilo eniyan lati lo wọn).Ni afikun, deede apapọ wọn le jẹ deede diẹ sii ju ti iru afara CMM ati pe ko dara fun diẹ ninu awọn ohun elo.

Awọn ẹrọ wiwọn Multisensor

Imọ-ẹrọ CMM ti aṣa nipa lilo awọn iwadii ifọwọkan jẹ loni nigbagbogbo ni idapo pẹlu imọ-ẹrọ wiwọn miiran.Eyi pẹlu lesa, fidio tabi awọn sensọ ina funfun lati pese ohun ti a mọ si wiwọn multisensor.