Wat is koördineart mjitmasjine?

INkoördinearje mjitten masine(CMM) is in apparaat dat de geometry fan fysike objekten mjit troch ferklearingspunten te sensearjen op it oerflak fan it objekt mei in sonde. Ferskate soarten probes wurde brûkt yn CMM's, ynklusyf meganyske, optysk, laser, en wyt ljocht. Ofhinklik fan 'e masine kin de sonde-posysje manuell wurde kontroleare troch in operator of it kin komputer wurde kontroleare. CMMS spesifisearje typysk de posysje fan in sonde yn termen fan syn ferdringing fan in referinsjeposysje yn in trije-dimensjoneel Karatenian koördinatsysteem (ie, mei XYZ-assen). Neist it ferpleatsen fan 'e sonde lâns de x, en Z-asen litte in protte masines ek de sonde-hoeke om te kontrolearjen om mjittingen fan oerflakken te tastean dat oars net te berikken.

De typyske 3D "brêge" CMM lit sondebeweging lâns trije assen, x, y en z, dy't ortogonaal binne oan elkoar yn in trije-dimensjele karsjesysk koördinatsysteem. Elke as hat in sensor dy't de posysje kontroleart, kontrolearje op 'e sonde op dat as, typysk mei Micrometer presyzje. Doe't de sonde kontakten (as oars detektearje) In bepaalde lokaasje op it objekt, samplet de masjasfoarm, dus mjit dan de lokaasje fan ien punt op it oerflak fan it objekt, lykas de 3-dimensjonele vector fan 'e nommen mjitting. Dit proses wurdt werhelle as nedich, ferpleatse de sonde elke kear, om in "Point Cloud" te produsearjen dy't de oerflakgebieten fan belang beskriuwt.

In mienskiplik gebrûk fan cmms is yn produsearjen fan produksje en gearkomst om in diel as gearstalling te testen tsjin it ûntwerp-yntinsje. Yn sokke applikaasjes wurde puntwolken generearre dat wurde analysearre fia regression-algoritmen foar de oanlis fan funksjes. Dizze punten wurde sammele troch in sonde te brûken dy't manuell wurdt pleatst troch in operator of automatysk fia direkte kompjûterkontrôle (DCC). DCC CMMS kin programmearre wurde om identike dielen te mjitten; Sa is in automatisearre CMM in spesjaliseare foarm fan yndustriële robot.

Ûnderdielen

Koördinatmachtmasjines omfetsje trije haadkomponinten:

• De haadstruktuer dy't trije assen fan beweging omfettet. It materiaal brûkt om it bewegende frame te konstruearjen hat yn 'e heule jierren ferskaat. Granite en stiel waarden brûkt yn 'e iere cmm's. Hjoed hawwe alle grutte CMM-fabrikanten frames bouwen fan Aluminium Alloy of wat derivative en brûk ek keramyk om de stivens fan 'e Z-as te ferheegjen foar scannen foar scannen. In pear CMM-bouwers produsearje hjoed noch produksje Granite Frame CMM fanwege merkfereaske foar ferbettere metrology-dynamyk en tanimmende trend om cmm bûten it kwaliteit te ynstallearjen. Typysk allinich lege folume CMM-bouwers en ynlânske fabrikanten yn Sina produsearje en Yndia binne noch altyd produksje fan Granite Cmm fanwege lege technology oanpak en maklike yngong om in CMM frame te wurden. De tanimmende trend nei it skennen fereasket ek de CMM Z-as te wêzen stiffer en nije materialen binne yntrodusearre, lykas keramyk en silisium- en silisikaroaren.
• Probearjen systeem
• Gegevens-samling en ferminderingssysteem - omfettet typysk in masjine-controller, buroblêd kompjûter- en applikaasje software.

Beskikberens

Dizze masines kinne frijsteande, handheld en draachber.

Krektens

De krektens fan masines fan koördinaasmjitten binne typysk as ungewisse faktor jûn as funksje oer ôfstân. Foar in cmm mei help fan in touchproche, hat dit relatearre oan 'e werhelle fan' e sonde en de krektens fan 'e lineêre skalen. Typyske bewe-requitability kin resultearje yn mjittingen yn mjittingen fan .001mm of .00005 inch (in heal tsiental) oer it heule mjitvolumint. Foar 3, 3 + 2, en 5 Axis-masines binne sondines routinely kalibreare mei traceable noarmen en de masjinebeweging is kontroleare mei help fan gewaaks om krektens te garandearjen.

Spesifike dielen

Masine lichem

De earste CMM waard ûntwikkele troch it Ferranti-bedriuw fan Skotlân yn 'e fyftiger jierren as it gefolch fan in direkte ferlet fan in direkte needsaak om presys te mjitten yn har militêre produkten, hoewol dizze masine mar 2 assen hie. De earste modellen fan 3-as begon yn 'e 1960 -er jierren te ferskinen (Dea fan Italië) en kompjûterskontrôle debutearre, mar de earste wurkjende CMM waard ûntwikkele en setten troch Browne & Sharpe yn Melbourne, Ingelân. (Leitz Dútslân produsearre letter in fêste masjinestruktuer mei bewegende tafel.

Yn moderne masines hat de supersstruktuer fan 'e kabuiers dy't twa poaten hawwe en wurdt faaks in brêge neamd. Dit beweecht frij lâns de granitenstafel mei ien skonk (faaks neamd as de Binnen skonk) nei in hantlieding om oan 'e iene kant fan' e graniten tafel te folgjen. It tsjinoerstelde skonk (faaks bûten skonk) rêst gewoan op 'e granitenstafel nei de fertikale oerflakkontour. Lucht-lagers binne de keazen metoade foar it garandearjen fan friksjefrije reizen. Yn dizze wurdt komprimeare loft twongen troch in searje fan heul lytse gatten yn in plat drager oerflak om te leverjen, mar kontroleare loftkassen op in hast frommensleaze manier dy't kin wurde kompensearre. De beweging fan 'e brêge as gantry lâns de granite-tabel foarmet ien as fan it XY-fleantúch. De brêge fan 'e Gantry befettet in koets dy't travers is tusken de binnenkant en bûten skonken en foarmet de oare X of Y-horizontale as. De tredde as fan beweging (z as) wurdt levere troch de tafoeging fan in fertikale quill of spindel dy't oerein giet en nei ûnderen troch it sintrum fan 'e koets. De Touch-sonde foarmet it gefoel-apparaat oan 'e ein fan' e quill. De beweging fan 'e X, Y en Z-assen beskriuwt de mjitspersoan folslein. Opsjonele draaibele tabellen kinne brûkt wurde om de oanpak fan 'e mjitten sonde te ferbetterjen oan yngewikkelde wurkplakken. De draaikabel as in fjirde drive-as makket de mjittingsdimensjes net ferbetterje, dy't 3D bliuwe, mar it leveret in graad fan fleksibiliteit. Guon touch-sondes binne harsels oandreaune rotoaren mei de sonde Tip yn steat om fertikaal te draaien troch mear dan 180 graden en troch in folsleine 360-graad rotaasje.

CMMS binne no ek te krijen yn in ferskaat oan oare foarmen. Dizze omfetsje CMM-earms dy't hoeke binne nommen yn 'e gewrichten fan' e earm om de posysje te berekkenjen om de posysje fan 'e stylus-tip te berekkenjen, en kin wurde útstutsen mei probes om te wêzen mei probes foar Laser Scanning en optysk imaging. Sokke earm-cmms wurde faak brûkt wêr't har portabiliteit in foardiel is foar tradisjonele fêste bêd cmms - progrumende software, en har mjitfolle folge, om it diel te mjitten yn in mjitrouwe. Om't CMM-earms de fleksibiliteit fan in minsklike earm imitearje, binne se ek faaks de binnenkant te berikken dy't de binnenkant fan komplekse dielen kinne berikke dy't net te brekken binne mei in standert trije asmasjine.

Meganyske sonde

Yn 'e iere dagen fan koördinatmjittingen (CMM) wiene Mechanical-probes yn in spesjale hâlder oan' e ein fan 'e quill. In heul foarkommende sonde waard makke troch it solderjen fan in hurde bal oant it ein fan in skaft. Dit wie ideaal foar it mjitten fan in heule oanbod fan plat gesicht, silindryske as sferyske oerflakken. Oare probes wiene grûn oant spesifike foarmen, bygelyks in kwadrant, om mjitting fan spesjale funksjes yn te skeakeljen. Dizze probes waarden fysyk hâlden tsjin it wurkstik mei de posysje yn 'e romte dy't wurdt lêzen fan in 3-as digitale readout (DRO) of, yn mear avansearre systemen, yn in kompjûter oanmeld of ferlykber apparaat. Mjittingen nommen troch dizze kontaktmetoade wiene faaks ûnbetrouber as masines waarden ferpleatst waarden en elke masine-operator tapast ferskillende hoemannichten druk op 'e sonde of oannimende ferskillende techniken foar de mjitting.

In fierdere ûntwikkeling wie de tafoeging fan Motors foar it riden fan elke as. Operators moasten de masjine net mear fysyk oanreitsje, mar kinne elke Axis ride mei in hânbox mei joSticks mei joysticks op deselde manier as mei moderne ôfstânskontrôle auto's. Mjitreklike krektens en kramatysk ferbettere dramatysk mei de útfining fan 'e elektroanyske touch trigger sonde. De pionier fan dit nije sonde-apparaat wie David Mcmurtry dy't letter foarme is wat no Renishaw is. Hoewol noch in kontaktplaat fan in kontaktpersoan hie, hie de sonde in spring-laden stielbal (letter ruby ​​bal) stylus. Doe't de sonde it oerflak fan it komponint oanrekke, stjoerde de stylas de stylas de x, y, y, z-koördinaat ynformaasje oan 'e kompjûter. Mjitflater feroarsake troch yndividuele operators minder wurden en it poadium waard ynsteld foar de yntroduksje fan CNC-operaasjes en de kommende leeftyd fan CMM's.

Optyske probes binne lens-ccd-systemen, dy't wurde ferpleatst as de meganyske, en binne rjochte op it punt fan ynteresse, ynstee fan it materiaal oan te rikken. It ferovere ôfbylding fan it oerflak sil wurde omsletten yn 'e grinzen fan in mjitfinster, oant it oerbliuwsels adekwaat is foar kontrast tusken swarte en wite sônes. De skiedsromme kin wurde berekkene op in punt, dat is it winske mjitpunt yn 'e romte. De horizontale ynformaasje op 'e CCD is 2D (XY) en de fertikale posysje is de posysje fan it folsleine proccesysteem op' e stand Z-Drive (as oare apparaatkomponint).

Sonde systemen scannen

D'r binne nijere modellen dy't probesladen hawwe dy't lâns it oerflak fan it diel hawwe slepe dy't punten nimme op oantsjutte yntervallen, bekend as scannende sondes scannen. Dizze metoade fan CMM-ynspeksje is faaks krekter dan de konvinsjonele metoade-sonde-metoade en de measte kear rapper.

De folgjende generaasje skennen, bekend, bekend as net-oanwinkels omfettet Laser Single Point-triangulaasje, Laser Line Scannen, en White Light Scanning, is heul snel foarút. Dizze metoade brûkt of laserbalken as wyt ljocht dat wurde projektearre tsjin it oerflak fan it diel. In protte tûzenen punten kinne dan wurde nommen en net allinich brûkt om grutte en posysje te kontrolearjen, mar ek om in 3D-ôfbylding fan it diel te meitsjen. Dizze gegevens "Point-wolkengegevens" kinne dan wurde oerdroegen oan CAD-software om in wurkwearde fan it diel te meitsjen. Dizze optyske scanners wurde faak brûkt op sêfte of delikate dielen of om reverse-technyk te fasilitearjen.

MicroMetrology-probes

Probearjende systemen foar MicroScale Metrology-applikaasjes binne in oar opkommende gebiet. D'r binne ferskate kommersjele beskikbere koördinatenmachines (cmm) dy't in mimropobe hawwe yntegreare yn it systeem, ferskate spesjale systemen, en elk oantal universiteit-bouwen metrology-platfoarms foar mikroscale metrology. Hoewol dizze masines goed binne en yn in protte gefallen poerbêste metrology platfoarms mei nanometryske skalen is, is har primêre beheining in betroubere, robúste, yn steat Kommus / nano.^{[sitaat nedich]}UITDAGINGEN FOAR MICROSCALE PERCE TEPPENNOLYS BEFALLEN FAN A HIFE ASPORT REBIELE SJOCHT DE FERGESJOCHTJOCHTJOCHTJOCHTJOCHTJOCHTJOCHTJOCHTJOCHTJOCHT MEI DE FERGESE KONTAGEN DIR DIR MEI DE SIFFE PREKEN OM DE SEMPIEF- EN KOMPEN EN NEIMPRISJE (NANOMME-PREINNEN (NANOMME-PRECION (NANOMME-PRECION (NANOMME-nivo) te beskeadigjen.^{[sitaat nedich]}Derneist binne mikroscale-probes binne gefoelich foar miljeu-omstannichheden lykas ynterakteurs en oerflakte ynteraksjes lykas SITTION (feroarsake troch adhesion, meniscus, en / of van der wazelen ûnder oaren).^{[sitaat nedich]}

Technologyen om mikroscale-probearjen omfetsje op 'e nij te meitsjen fan' e ferzje fan klassike CMM-probes, optyske probes, en in steande welle-sonde ûnder oaren. Aktuele optyske technologyen kinne lykwols net lyts genôch skaleare om djippe, smelle funksje te mjitten, en optyske resolúsje is beheind troch de golflingte fan it ljocht. Röntgenôfbylding leveret in ôfbylding fan 'e funksje, mar gjin trage-metrologyynformaasje.

Fysike prinsipes

Optyske probes en / of laser-probes kinne wurde brûkt (as mooglik yn kombinaasje), dy't cmms feroarje om mikroskopen of mikroskemachines te mjitten of mikroskensmacht mjilden. Fringe projejinge-systemen, binne deodolite-triangulaasje systemen as laser fiere en triannotulaasje-systemen net neamd mjitmasjines, mar it mjitteresultaat is itselde: in romtepunt. Laser-probes wurde brûkt om de ôfstân te detektearjen tusken it oerflak en it referinsjepunt oan 'e ein fan' e kinematyske ketting (ie: ein fan it z-drive-komponint). Dit kin in ynterferomyske funksje brûke, fokusfariaasje, ljochte deflection as in beamskadiering prinsipe.

Portable Codeinat-mjitten masines

Wylst tradisjonele cmms in sonde brûke dy't beweecht op trije cartesyske assen fan in objekt om artikuele cmms te mjitten of yn it gefal fan optyske skennen systemen en ynskeakelje totale frijheid fan beweging ynskeakelje.

Portable CMM's mei artikuleare earms hawwe seis of sân assen dy't binne foarsjoen fan draaiende kodearders, ynstee fan lineêre assen. Draachbere earms binne lichtgewicht (typysk minder dan 20 pûn) en kinne wurde droegen en brûkt hast oeral brûkt. Optyske CMM's wurdt lykwols hieltyd yn 'e sektor brûkt. Untworpen mei kompakte lineêre as matrix-array-kamera's (lykas de Microsoft Kinect), binne om in kimmelen lytser, en hawwe brûkers yn steat om 3D-mjittingen te nimmen fan alle soarten objekten dy't hast oeral ynskeakelje.

Bepaalde netrepetive applikaasjes lykas reverse-technyk, rappe prototyping, en grutskalige ynspeksje fan dielen fan alle maten binne ideaal geskikt foar draachbere cmms. De foardielen fan draachbere cmms binne multifold. Brûkers hawwe de fleksibiliteit by it nimmen fan 3D-mjittingen fan alle soarten dielen en yn 'e meast ôfstân / drege lokaasjes. Se binne maklik te brûken en fereaskje gjin kontroleare omjouwing om krekte mjittingen te nimmen. Boppedat kostje draachbere cmms minder dan tradisjonele cmms.

De ynherinte hannels fan draachbere cmms binne manuele operaasje (se fereaskje altyd in minske om se te brûken). Derneist kin har algemiene krektens wat minder akkuraat wêze as dat fan in brêge-type cmm en is minder geskikt foar guon applikaasjes.

Multisensor-maatmasjines

Tradisjoneel CMM-technology mei oanreitsjen fan oanreitsjen wurdt hjoed faak kombineare mei oare mjittechnology. Dit omfettet laser, fideo- of wite ljochte sensoren om te leverjen wat bekend is as mislearing mjitting.