Coordinate Measuring Machines (CMM’s) Część I
Transkrypt
Coordinate Measuring Machines (CMM’s) Część I
Coordinate Measuring Machines (CMM’s) Część I Maszyny i roboty pomiarowe 1. Istota pomiarów współrzędnościowych, rodzaj mierzonych elementów. 2. Główne zespoły maszyn pomiarowych i ich funkcje. 3. Rodzaje konstrukcji maszyn – przykłady nowych konstrukcji 4. Układy pomiarowe. 5. Sondy pomiarowe – nowe konstrukcje. 6. Procedury pomiarowe i ich oprogramowania komputerowe - wykaz, przykłady. Maszyny i roboty pomiarowe Część I-sza 1. Istota pomiarów współrzędnościowych, rodzaj mierzonych elementów, 2. Główne zespoły maszyn pomiarowych i ich funkcje, 3. Rodzaje konstrukcji maszyn, przykłady nowych konstrukcji. Maszyny i roboty pomiarowe * Jak i czym mierzyć złożone - o przestrzennej konstrukcji przedmioty Część I 1. Istota pomiarów przestrzennych (współrzędnościowych) 2.Główne zespoły maszyn i robotów pomiarowych 3. Rodzaje konstrukcji maszyn pomiarowych, przykłady maszyn i ich parametry 1.Istota pomiarów przestrzennych (współrzędnościowych) Co się mierzy ? 1.Istota pomiarów przestrzennych (współrzędnościowych) Czym sięsię Czym mierzy mierzy ? ? Maszyny i roboty pomiarowe * Współrzędnościowa maszyna pomiarowa i mierzony przedmiot z zaznaczonymi układami współrzędnych: Maszyny Xm, Ym, Zm Przedmiotu Xp, Yp, Zp Maszyny i roboty pomiarowe Geometryczne elementy bazowe Matematyczna min. liczba punktów Pomiarowa min. liczba punktów Punkt 1 1 Prosta 2 3 Płaszczyzna 3 4 okrąg 3 4 kula 4 6 elipsa 5 6 walec 5 8 stożek 6 12 Element Maszyny i roboty pomiarowe Istota pomiarów współrzędnościowych Czynności przygotowawcze i pomiarowe: 1. Pomiar podstawowych elementów i figur geometrycznych a) dobór głowicy i zestawu trzpieni pomiarowych, b) kalibracji (kwalifikacji) na kuli wzorcowej Maszyny i roboty pomiarowe Istota pomiarów współrzędnościowych Cel kalibracji głowicy pomiarowej ? x z=0 y Maszyny i roboty pomiarowe Istota pomiarów współrzędnościowych Kalibracja trzpieni wg programu QUINDOS Maszyny i roboty pomiarowe Istota pomiarów współrzędnościowych 2. Wyznaczenie układu współrzędnych przedmiotu z y x Znalezienie relacji między współrzędnymi przedmiotu i maszyny Maszyny i roboty pomiarowe Istota pomiarów współrzędnościowych Wyznaczenie układu Współrzędnych przedmiotu w programie QUINDOS Maszyny i roboty pomiarowe Istota pomiarów współrzędnościowych Pomiary poszczególnych elementów geometrycznych Wybór elementu, np. walca Maszyny i roboty pomiarowe Istota pomiarów współrzędnościowych Pomiary poszczególnych elementów geometrycznych, na przykład pomiar walca Ustawienie początkowe z y x Maszyny i roboty pomiarowe Istota pomiarów współrzędnościowych Pomiar walca Pomiar 1 z y x Maszyny i roboty pomiarowe Istota pomiarów współrzędnościowych Pomiar walca Pomiar 2 z y x Maszyny i roboty pomiarowe Istota pomiarów współrzędnościowych Pomiar walca Pomiar 3 z y x Maszyny i roboty pomiarowe Istota pomiarów współrzędnościowych Pomiar walca Pomiar 4 z y x Maszyny i roboty pomiarowe Istota pomiarów współrzędnościowych Pomiar walca Pomiar 5 z y x Maszyny i roboty pomiarowe Istota pomiarów współrzędnościowych Pomiar walca Pomiar 6 z y x Maszyny i roboty pomiarowe Istota pomiarów współrzędnościowych Pomiar walca Pomiar 7 z y x Maszyny i roboty pomiarowe Istota pomiarów współrzędnościowych Pomiar walca Pomiar 8 z y x Maszyny i roboty pomiarowe Istota pomiarów współrzędnościowych Pomiar walca Wynik średnica d=23,987mm Walec z y x Maszyny i roboty pomiarowe Istota pomiarów współrzędnościowych Relacje między elementami – procedury obliczeniowe Odległość między punktami w przestrzeni odległość między punktami w jednej z płaszczyzn układu (np. między środkami okręgów) E. Ratajczyk Współrzędnościowa technika pomiarowa Maszyny i roboty pomiarowe Istota pomiarów współrzędnościowych Relacje między elementami – procedury obliczeniowe kąt między prostymi w jednej z płaszczyzn układu kąt między płaszczyznami w przestrzeni Maszyny i roboty pomiarowe Istota pomiarów współrzędnościowych Przykładowe ikony komend do wyznaczania odległości w programie QUINDOS Tolerancje kształtu i położenia w programie QUINDOS Maszyny i roboty pomiarowe 2. Podstawowe zespoły CMM 1 – zespół nośny – mechanika, łożysk. aerostatyczne, 2–układy pomiarowe, 3 – komputer z osprzętem, 4 – układ napędowosterujący, 5 – głowica (sonda) pomiarowa Maszyny i roboty pomiarowe 3. Rodzaje konstrukcji maszyn Rodzaj konstrukcji maszyny Orientacyjny zakres pomiarowy (mm) portalowa 700÷4500 mostowa 1200÷3000 (16000) wspornikowa 300÷700 Wysięgnikowa (d.kolumnowa) hybrydowa 800÷5000 100÷850 Maszyny i roboty pomiarowe 3. Rodzaje konstrukcji maszyn Schemat kinematyczny maszyny o konstr. portalowej Maszyny i roboty pomiarowe Przykład maszyny o konstrukcji portalowej Maszyna PRISMO Vario prod. firmy C.Zeiss zakresy pomiarowe PRISMO Vario: oś X: 700-1600 mm oś Y: 900-3000 mm oś Z: 500-1000 mm Błąd graniczny dopuszczalny (L–długość w mm): Standard (maszyny 5+7) MPEE = (1,7 + L/300) μm max. masa mierzonego elementu: 1200÷3500 kg głowica: DT, VASTXT, RDS+RST-P lub TP6,TP20; ViScan Maszyny i roboty pomiarowe Przykład maszyny o konstrukcji portalowej Maszyna PRISMO Vario, prod. firmy Zeiss System głowic pomiarowych DT, VASTXT – skaningowe, RDS +RST-P, TP6, TP20 – stykowe, VIScan, DTS – optyczne, Maszyny i roboty pomiarowe Parametry charakteryzujące dokładność Dotychczas: błąd pomiaru długości - E błąd graniczny dopuszczalny- MPEE Na przykład: MPEE = (1,7 + L/300) μm, gdzie (L–długość w mm): Aktualne główne parametry maszyn Wg nowej normy ISO PN 10360-2:2010 EL – błąd pomiaru długości, R0 – rozstęp powtarzalności błędu pomiaru długości, EL, MPE – błąd graniczny dopuszczalny pomiaru długości, R0, MPL – granica dopuszczalna maksymalna rozstępu powtarzalności. Na przykład: Błąd graniczny dopuszczalny EL0,MPE = (1,7 + L/300) μm, Gdzie: L przesunięcie osi końcówki pomiarowej Maszyny i roboty pomiarowe Przez EL rozumie się błąd wskazania podczas pomiaru wzorcowanej długości badanej przy użyciu CMM z offsetem końcówki trzpienia pomiarowego względem osi pinoli wynoszącym L, przy zastosowaniu jednego punktu próbkowania (lub odpowiednika) na każdym końcu wywzorcowanej długości badanej. Przykłady położenia końcówki pomiarowej w odległości L względem osi pinoli Maszyny i roboty pomiarowe Przykład maszyny o konstrukcji portalowej Maszyna PRISMO navigator PRISMO 5+7, PRISMO 10, PRISMO 14 Graniczny błąd dopuszczalny dla PRISMO 5+7 w wykonaniu HTG z głowicą VAST Gold MPEE=1,4+L/333 (µm) Maszyny i roboty pomiarowe Przykład maszyny o konstrukcji portalowej Głowice pomiarowe maszyny PRISMO navigator Graniczny błąd dopuszczalny głowicy pomiarowej dla pomiarów punktowych MPEP=1,4 µm Graniczny błąd dopuszczalny głowicy pomiarowej dla pomiarów skaningowych MPETij=4,4 µm, 29s (program CALYPSO) Maszyny i roboty pomiarowe Przykład maszyny o konstrukcji portalowej Maszyna ECLIPSE firmy C.Zeiss zakresy pomiarowe: oś X: 700, 1000 mm oś Y: 700, 1000, 1600 mm oś Z: 580, 600 mm Graniczny bład dopuszczalny (L – dł. w mm): dla maszyny ECLIPSE 700 MPEE=2,5+L/250 (µm) dla maszyny ECLIPSE 1000 MPEE=4,2+L/200 (µm) max. masa mierzonego elementu: 560, 730, 925, 1600 kg Maszyny i roboty pomiarowe Przykład maszyny o konstrukcji portalowej Maszyna MICURA Zakresy pomiarowe: 500x500x500; Graniczny błąd dopuszczalny (L – dł. w mm): dla maszyn z głowicą VAST XT gold EL0,MPE =0,7+L/400 (µm) EL150, MPE =0,9+L/400 (µm) Podane dane odnoszą się do głowicy z zastosowanym trzpieniem pomiarowym o długości wynoszącej 500 mm i średnicy końcówki pomiarowej 0,3 mm. Maszyny i roboty pomiarowe Przykład maszyny o konstrukcji portalowej Maszyna CONTURA firmy C.Zeiss Zakres pomiarowy X,Y,Z (mm) seria 7/7/6 700 x 1000 x 600, seria12/24/10) 1200 x 2400 x 1000 Graniczny błąd dopuszczalny wskazania maszyn (L – dł.w mm) serii 7/7/6: EL0,MPE = (1,5+ L/350) µm serii 12/24/10 EL0,MPE = (2,1+ L/350) µm Głowice pomiarowe: VASTXXT , ViSCAN, DTS, DT Dyna Touch, VASTXT, RDS Maszyny i roboty pomiarowe Przykład maszyny o konstrukcji portalowej Maszyna ACCURA ACCURA 5+7, ACCURA 10x=1200, ACCURA 10x=1600 i ACCURA 1400 Graniczny błąd dopuszczalny wskazania dla maszyny ACURA 5+7 MPEE=1,7+L/333 (µm) dla temperatury 18-22oC MPEE=2,1+L/300 (µm) Dla temperatury 18-24oC Maszyny i roboty pomiarowe Przykład maszyny o konstrukcji portalowej Głowice pomiarowe maszyny ACCURA Dla maszyny ACCURA 5+7 Graniczny błąd dopuszczalny głowicy pomiarowej dla pomiarów punktowych MPEP=1,7 µm Graniczny błąd dopuszczalny głowicy pomiarowej dla pomiarów skaningowych MPETij=2,9 µm, 50s Maszyny i roboty pomiarowe Przykład maszyny o konstrukcji portalowej Maszyna UPMC 850 firmy C.Zeiss zakresy pomiarowe: oś X: 850mm oś Y: 1150mm oś Z: 600mm Graniczny błąd dopuszczalny wskazania MPEE=0,7+L/600 (µm) Głowica mierząca VAST – skaning, rozdz. 0,1 µm, zakres ±0,2 µm MPETij = 1,8µm, 88s CARAT – Coating Aging Resistant Aluminium Technology Maszyny i roboty pomiarowe Przykład maszyny o konstrukcji portalowej Maszyna pomiarowa UPMC ultra firmy C.Zeiss Zakresy pomiarowe: oś X: 850mm oś Y: 1150mm oś Z: 600mm Graniczny błąd dopuszczalny wskazania MPEE=0,4+L/1000 (µm)) Graniczny błąd dopuszczalny głowicy pomiarowej dla pomiarów punktowych MPEP =0,5µm Dla pomiarów skaningowych MPETij = 1,4µm, 88s Technologia CARAT Maszyny i roboty pomiarowe Przykład maszyny o konstrukcji portalowej Firma Leitz Messtechnik (Hexagon Metrology) oferuje maszyny portalowe o symbolach: INFINITY, PMM-C, PMM-Xi, REGFERENCE (XP/Xi/XE) i ULTRA Maszyna serii INFINITY Maszyna serii PMM Xi Maszyny i roboty pomiarowe Przykład maszyny o konstrukcji portalowej Główne parametry maszyny Leitz PMM- Xi zakresy pomiarowe modeli 8.10.6, 12.10.6, 12.10.7: oś X: od 8000 d0 1200mm oś Y: 1000 mm oś Z: od 600 do 700mm mm Graniczny błąd dopuszczalny wskazania dla wymienionych modeli EL0,MPE =0,5+L/700 (µm) Graniczny błąd dopuszczalny głowicy pomiarowej dla pomiarów punktowych MPEP=0,55 (µm) dla pomiarów skaningowych MPETij=1,2µm, 45s Występują modele o największym zakresie wynoszącym 2400x1600x1000 (model 24.16.10) EL0,MPE =1,5+L/600 (µm Maszyny i roboty pomiarowe Przykład maszyny o konstrukcji portalowej z przesuwnym stołem Maszyna PMM 12.10.6 produkcji firmy Leitz Messtechnik zakresy pomiarowe: oś X: 1200 mm oś Y: 1000 mm oś Z: 600 mm Graniczny błąd dopuszczalny wskazania MPEE=(0,6 + L/600) µm Graniczny błąd dopuszczalny głowicy pomiarowej dla pomiarów punktowych MPEP=0,6 µm Dla pomiarów skaningowych MPETij = 1,5µm, 45s Temperatura 19-21oC max. masa mierzonego elementu: 1400 kg Maszyny i roboty pomiarowe Przykład maszyny o konstrukcji portalowej z przesuwnym portalem Maszyny portalowe firmy Leitz – serii Reference Zakresy pomiarowe: -model: HP 5.4.3 500x400x300mm -model Xi 45.12.10 4500x1200x1000mm Graniczny błąd dopuszczalny: modelu HP 5.4.3 EL0,MPE = 0,7+ L/400 µm Modelu Xi 45.12.10 EL0,MPE = 1,8+ L/300 µm Graniczny błąd dopuszczalny zespołu głowicy pomiarowej MPE P dla pomiarów punktowych modelu HP 5.4.3 MPEP =0,8µm, modelu Xi 45.12.10 MPEP =1,6µm Dla pomiarów skaningowych odpowiednio MPETHP 1,6µm 35s i 2,5µm 45s. Maszyny i roboty pomiarowe Maszyny firmy Aberlink o nazwie Zenith i Axiom Axiom Zenith Błąd graniczny dopuszczalny maszyn Axiom MPEE=(2,9+L/250) µm Błąd graniczny dopuszcalny maszyn Zenith MPEE=(3,8+L/250) µm Stosowane głowice pomiarowe: TP20,TP200, SP25, głowica obrotowouchylna PH20 Zakresy pomiarowe Axiom CNC: 640x600/900/1200x500mm Zakresy pomiarowe Zenith CNC: 1000x1000/1500/2000/2500/3000x600/8000mm Maszyny i roboty pomiarowe Przykład maszyny o konstrukcji portalowej Maszyna GLOBAL Image firmy włoskiej DEA (grupa Hexagon Metrology) Obecnie wytwarzane są GLOBAL Classic, Performance, eXtra, Advantage zakresy oś X od oś Y od oś Z od pomiarowe 700 do 2000mm 500 do 4000mm 500 do 1500mm Graniczny błąd dopuszczalny wskazania od MPEE=1,5+L/333 do 4,5+L/200 (µm) Graniczny błąd dopuszczalny głowicy dla pomiarów punktowych MPEP=1,9µm dla pomiarów skaningowych MPETij =3,4µm, 120s głowice: TP2, TP20, PH10M (Renishaw) Maszyny i roboty pomiarowe Przykład maszyny o konstrukcji portalowej Maszyna VISTA firmy C.Zeiss zakresy pomiarowe: X: 400 mm, Y: 500 mm, Z: 350 mm Graniczny dopuszczalny błąd wskazania (L – dł. w mm): tryb CNC MPEE=(2,4+L/300) µm tryb ręczny MPEE=2,9+L/250 µm max. masa mierzonego elementu: 280 kg głowice:TP2 (Renishaw) i jako opcja; TP6, TP20 lub TP200 Maszyny i roboty pomiarowe Przykład maszyny o konstrukcji portalowej Maszyna XOrbit, produkcji firmy niemieckiej WENZEL zakresy pomiarowe: model XOrbit 55 500x700/1000x500mm, model XOrbit 87 800x1000/1500x500/700mm Graniczny dopuszczalny błąd wskazania (L – dł. w mm): przy zastosowaniu głowicy pomiarowej SP25 lub SP80 MPEE=(2,4+L/300) µm Pomiary skaningowe MPEE=3 µm,72s Maszyny i roboty pomiarowe Maszyny pomiarowe firmy Nikon Metrology; ALTERA,ESSENTIAL,OPTIMUM,ULTIMATE oraz maszyny serii LK Zakresy pomiarowe od 711x508x508 do 3032x1016x813mm Błąd graniczny dopuszczalny MPEE=(1,8+L/400) µm przy zastosowaniu głowicy mierzącej SP25 firmy Renishaw Propozycje głowic pomiarowych do maszyny ALTERA Maszyna wykonywana w technologii ceramicznej (poza stołem) Maszyny i roboty pomiarowe Przykład maszyny o konstrukcji portalowej Maszyna MP 1600A/E, produkcji IOS (Kraków) zakresy pomiarowe: oś X: 1600mm oś Y: 1000mm oś Z: 630mm niedokładnośc pomiarowa (L – dł.w mm): U = (4 + L/200) µm max. masa mierzonego elementu: 1000kg Głowica : TP2-5W Renishaw + PH9 Maszyny i roboty pomiarowe Przykład maszyny o konstrukcji portalowej Maszyna MP 700/E, produkcji IOS zakresy pomiarowe: oś X: 700 mm oś Y: 600 mm oś Z: 420 mm niedokładnośc pomiarowa (L – dł.w mm): U = (4 + L/200) µm max. masa mierzonego elementu: 500kg Głowica: TP2-5W Renishaw + PH9 Maszyny i roboty pomiarowe Przykład maszyny o konstrukcji portalowej Nowa seria maszyn LINEA produkcji IOS zakresy pomiarowe: oś X od 700 do 1600 mm oś Y 700 mm oś Z 500 mm Graniczny błąd dopuszczalny wskazania MPEE=(3,5÷4)+L/200 µm max. masa mierzonego elementu: od 500 do 1250kg Głowica: TP20, TP200 + PH9 lub PH10 Renishaw Maszyny i roboty pomiarowe Przykład maszyny o konstrukcji portalowej Maszyna pomiarowa CRYSTA APEX C produkcji firmy Mitutoyo Zakresy pomiarowe: X 505, 705mm, Y 405, 705, 1005, Z 405, 800mm Graniczny błąd dopuszczalny wskazania: MPEE od 1,7+0,3L/100 do 1,9+0,4L/100 (µm) Graniczny błąd dopuszczalny głowicy pomiarowej dla pomiarów punktowych MPEP=1,9µm (głowica TP200 Renishaw) dla pomiarów skaningowych MPETij=2,3µm, 110s (głowica SP25M) Rozdzielczość układów pomiarowych 0,1 µm Maszyny i roboty pomiarowe Przykład maszyny o konstrukcji portalowej Maszyna pomiarowa LEGEX 322 produkcji firmy Mitutoyo Zakresy pomiarowe: 300x200x200 Błąd graniczny wskazania: MPEE=0,48+L/1000 (µm) Graniczny błąd dopuszczalny głowicy pomiarowej dla pomiarów punktowych MPEP=1,0µm (głowica TP7MEP, SP25M) dla pomiarów skaningowych MPETij=1,6µm, 140s (głowica SP25M) Maszyny i roboty pomiarowe Przykład maszyny o konstrukcji portalowej Maszyna pomiarowa LEGEX 9106 produkcji firmy Mitutoyo Zakresy pomiarowe: 910x1110x605 mm Błąd graniczny wskazania: MPEE=0,35+0,1L/100 (µm) Graniczny błąd dopuszczalny głowicy pomiarowej dla pomiarów punktowych MPEP=0,45µm (głowica SP80), dla pomiarów skaningowych MPETij=1,4µm, 150s (głowica SP80, SP25M) Rozdzielczość układów pomiarowych 0,01 µm Gradienty temperatury 0,5K/h, 1K/24h, 1K/m Maszyny i roboty pomiarowe 3. Rodzaje konstrukcji maszyn Schemat kinematyczny maszyny o konstr. mostowej (gantry-suwnicowa) Maszyny i roboty pomiarowe Przykład maszyny o konstrukcji mostowej Maszyna mostowa DELTA firmy DEA zakresy pomiarowe: oś x: 4070 mm 6350 mm oś y: 2540 mm oś z: 2540 mm Niedokładność pomiarowa (L – dł. w mm): U3 = (12 + 14L/1000) µm Maszyny i roboty pomiarowe Przykład maszyny o konstrukcji mostowej Maszyna LAMBDA, produkcji firmy DEA zakresy pomiarowe: oś x: 3250 mm 16000 mm oś y: 3250 mm 6350 mm oś z: 2540 mm 4070 mm Niedokładność pomiarowa (L – dł. w mm): U1 = (10 + 14L/1000) µm U3 = (16 + 25L/1000) µm Maszyny i roboty pomiarowe Przykład maszyny o konstrukcji mostowej (suwnicowej) Maszyna ALPHA Image produkcji włoskiej firmy DEA (Hexagon Metrology) Zakresy pomiarowe: od 2x3,3x1 do 2,5x3,3x1,8m Graniczny błąd dopuszczalny: MPEE = 3,5+3,3L/1000 (µm) W temperaturze od 18 do 22oC Głowice pomiarowe: TP2 lub TP20 + PH10M firmy Renishaw W osi Y dwa liniały pomiarowe tzw. „dual reader” (po jednej dla każdej osi) Maszyny i roboty pomiarowe Przykład maszyny o konstrukcji mostowej Maszyna LAMBDA SP produkcji włoskiej firmy DEA Zakresy pomiarowe: w 12 rozmiarach w przedziale od 4x5,1x3 do 6x10x4m Graniczny błąd dopuszczalny: MPEE od 5,5+6L/1000 do 8+9L/1000 (µm) W temperaturze od 18 do 22oC Głowice pomiarowe: TP2 lub TP20 + PH10M firmy Renishaw Maszyna o Y=36 576mm zainstalowana w firmie LOKHEED (USA) a o Y =16m zainstalowana w firmie ATOMMASH (Rosja) Maszyny i roboty pomiarowe Przykład maszyny o konstrukcji mostowej Maszyna MMZ E produkcji firmy C.Zeiss Wykonywane w 11 zakresach pomiarowych od 2x3x1m do 2,5x6x1,8m Graniczny błąd dopuszczalny: MPEE od 4+L/170 do 8+L/100 (µm) W temperaturze od 18 do 22oC Głowice pomiarowe: TP6 (Renishaw) + RDS oraz głowice aktywnego skaningu jak VAST XT gold,VAST XXT firmy Zeiss Błąd graniczny dopuszczalny zespołu głowicy pomiarowej dla pomiarów punktowych MPEP=od 4,0 do 7,5µm, a dla pomiarów skaningowych od MPETHP =6,0 do 8,5µm (75s) E. Ratajczyk Współrzędnościowa technika pomiarowa Maszyny i roboty pomiarowe Przykład maszyny o konstrukcji mostowej Maszyna MMZ B firmy C,Zeiss Wykonywane w 11 zakresach pomiarowych od 2x3x2m do 3x6x2m Graniczny błąd dopuszczalny: MPEE od 5,3+L/180 do 6,1+L/150 (µm) W temperaturze od 18 do 22oC Głowice pomiarowe: TP6 (Renishaw) + RDS oraz głowice aktywnego skaningu jak VAST XT gold, VAST XXT firmy Zeiss Błąd graniczny dopuszczalny zespołu głowicy pomiarowej dla pomiarów punktowych MPEP=od 4,8 do 5,2µm, a dla pomiarów skaningowych od MPETHP =6,5 do 6,9µm (78s) Maszyny i roboty pomiarowe Przykład maszyny o konstrukcji mostowej Maszyna SKY hiszpańskiej firmy Trimek Wykonywane w 18 zakresach pomiarowych od 2x1,5x1m do 9x2,5x2m Graniczny błąd dopuszczalny: MPEE =6+6L/1000 µm Maszyna dokładniejsza SKY plus MPEE =2,4+4L/1000 µm Błąd graniczny dopuszczalny zespołu głowicy pomiarowej dla pomiarów punktowych MPEP=2,8µm Głowice pomiarowe Renishaw: SP80,SP25, TP200,TP20 + PH10M Maszyny i roboty pomiarowe Przykład maszyny o konstrukcji mostowej (gantry) Maszyna PMM-G firmy Leitz Messtechnik (Hexagon Metrology) Zakresy pomiarowe: X od 3 do 7m Y od 2, do 4m Z od 2 do 3m Graniczny błąd dopuszczalny: MPEE od 3,2+L/400 do 4,5+L/350 (µm) W temperaturze od 18 do 22oC Graniczny błąd dopuszczalny głowicy pomiarowej dla pomiarów punktowych MPEP=2,6 – 3,6 µm dla pomiarów skaningowych MPETij= 5 – 6,5µm, 58s Głowica 3D firmy Leitz o długości trzpienia pomiarowego do 1000mm Podwójne układy pomiarowe na osi X firmy Heidenhain Maszyny i roboty pomiarowe 3. Rodzaje konstrukcji maszyn Schemat kinematyczny maszyny o konstrukcji wspornikowej Maszyny i roboty pomiarowe Przykład maszyny o konstrukcji wspornikowej Maszyna TIGO SF – Hexagon Metrology zakres pomiarowy: 500x580x500mm Błąd graniczny dopuszczalny E0,MPE =(2,2+L/300) µm, gdzie: L – mierzona długość w mm. głowice: HP-S-H1 lub TesaStar z głowicą obrotowo wychylną Tesa-Star-m5 Oprogramowanie PC-DMIS TOUCH W maszynie zastosowano wielosensorową kompensację temperatury – może pracować w zakresie temp. 15÷30oC Maszyny i roboty pomiarowe Przykład maszyny o konstrukcji wspornikowej Maszyna PICO niemieckiej firmy Mora) zakresy pomiarowe: 600/1000x500x400mm Błąd graniczny dopuszczalny E0,MPE =(3,0+L/300) µm, gdzie: L – mierzona długość w mm. W zakresie temperatury 18÷22oC Maszyna wyposażana jest w głowice pomiarowe TP200 i PH6 firmy Renishaw. Oprogramowanie INCA 3D francuskiej firmy Inspect 3D. Maszyny i roboty pomiarowe Przykład maszyny o konstrukcji wspornikowej Maszyna DuraMax firmy c.Zeiss Zakresy pomiarowe: 500x500x500 mm Graniczny błąd dopuszczalny: EL0,40,MPE= 2,4+L/300 µm przy temp. 18-22oC EL0,40,MPE= 2,9+L/200 µm przy temp. 18-30oC Głowica skanująca VAST XXT Gran.błąd głowicy dla pomiarów punktowych MPEP=2,4µm dla pomiarów skaningowych MPETHP =2,9 µm, 55s Max masa mierzonych części 100kg Gradienty temperatury: 2,0 K/h, 5,0K/d i 1,0 K/m. Maszyny i roboty pomiarowe Przykład maszyny o konstrukcji wspornikowej Maszyna QM-Measure produkcji japońskiej firmy Mitutoyo Zakresy pomiarowe: Modelu 333 300x300x300mm Modelu 353 300x500x300mm Graniczny błąd dopuszczalny: MPEE = (3,0+0.4L/100) µm przy temp. 20±1oC Gran.błąd głowicy dla pomiarów punktowych MPEP=4µm Max masa mierzonych elementów Modelu 333 130kg Modelu 353 170kg Rozdzielczość układów pomiarowych 0,5µm Gradienty temperatury 2K/h, 5K/24h, 1K/m Maszyny i roboty pomiarowe Przykład maszyny o konstrukcji wspornikowej Maszyna SMART CMM produkcji niemieckiej firmy Wenzel Zakresy pomiarowe: 500/1000x450x400mm Graniczny błąd wskazania: przy temperaturze 16-28oC MPEE = 4,5+L/250 (µm) Przy temperaturze 18-22oC MPEE = 3,5+L/300 Graniczny błąd dopuszczalny dla pomiarów punktowych wynosi MPEP = 3,5+L/300 (µm). Stosowane głowice pomiarowe TP200, SP600 i PH20 firmy Renishaw. Maszyny i roboty pomiarowe 3. Rodzaje konstrukcji maszyn Schemat kinematyczny maszyny o konstrukcji wysięgnikowej (d.kolumnowe) Maszyny i roboty pomiarowe Przykład maszyny o konstrukcji wysięgnikowej Maszyny i roboty pomiarowe 3. Rodzaje konstrukcji maszyn Maszyny wysięgnikowe PRO, produkcji firmy C.Zeiss Rodzaje: ZEISS PRO T premium i ZEISS PRO T advance Dwu- i jednokolumnowa Maszyny i roboty pomiarowe 3. Rodzaje konstrukcji maszyn Maszyny wysięgnikowe PRO Ilustracja maszyn wysięgnikowych montowanych w prowadnicach posadzki i na specjalnej płycie Maszyny i roboty pomiarowe 3. Rodzaje konstrukcji maszyn Maszyny wysięgnikowe PRO Maszyny PRO montowane w posadzce wykonywane są w sześciu grupach wymiarowych o symbolach 16/21,16/25; 16/30; 18/21, 18/25 i 18/30, z których każda z grup obejmuje cztery zakresy pomiarowe w osi X wynoszące 5, 6 ,7 i 10 m. W podanych symbolach cyfrowych tkwi informacja o zakresach pomiarowych w osi Y i Z. Na przykład symbol cyfrowy 16/21 oznacza, że zakres pomiarowy w osi Y dla maszyny jednokolumnowej wynosi 1,6 m i 2,1 m w osi Z. Maszyny montowane na płycie wykonywane są w mniejszej liczbie grup wymiarowych, a mianowicie 28/21 i 28/25 oraz 12/15 tylko maszyn jednokolumnowych. Maszyny i roboty pomiarowe Rodzaje zastosowanych głowic w maszynie PRO Premium RST-P + DSE Nacisk pomiarowy <0,01N Krok wychylenia kątowego 0,5” Powtarzalność pozycjonowania ±3” EagleEye z DSE Laser liniowy, sensor w układzie triangulacyjnym Zakres pomiarowy 104m Rozdzielczość <20µm Maszyny i roboty pomiarowe TP6, TP20 Rodzaje zastosowanych głowic w maszynach PRO RST-P RDS - CAA kąt wychylenia ±180 w dwóch płaszczyznach Krok wychylenia 2,5o, powtarzalność pozycjonowania ±1” PH10M kąt wychylenia 105o i ±180o Krok wychylenia 7,5o, powtarzalność pozycjonowania 0,5µm MIH kąt wychylenia 105o i ±180o Krok wychylenia 7,5o, powtarzalność pozycjonowania 0,5µm Maszyny i roboty pomiarowe 3. Rodzaje konstrukcji maszyn Maszyny wysięgnikowe PRO Błąd graniczny dopuszczalny dla maszyn jednokolumnowych serii 16/21, 16/25wynosi MPE E =(18+L/25)≤50µm i odpowiednio dla dwukolumnowych MPEE =(30+L/80)≤75µm i dla maszyn serii18/30 MPEE =(35+L/100)≤80µm i MPEE =(55+L/65)≤120µm Błąd graniczny dopuszczalny głowicy dla pomiarów punktowych MPEP zawiera się w przedziale (w zależności od rodzaju serii maszyn) od 15 do 30µm Maszyny i roboty pomiarowe 3. Rodzaje konstrukcji maszyn Maszyna Carmet, produkcji firmy C.Zeiss Zakresy pomiarowe: oś X 4,5,6,i 7m pozostałe osie mają stały zakres pomiarowy wynoszący w osi Y 1,6m i w osi Z 2,5m. Błąd graniczny dopuszczalny pomiaru długości -kolumną pojedynczą MPEE = (35+L/50)≤80 µm, -dwukolumnową MPEE = (50+L/40)≤120 µm w temperaturze otoczenia 16÷24 oC Gradienty temperatury: 1,5K/h, 3,0K/d i 1,0K/m. Błąd graniczny dopuszczalny głowicy dla pomiarów punktowych MPEP = 30µm Maszyny i roboty pomiarowe 3. Rodzaje konstrukcji maszyn Maszyny wysięgnikowe firmy DEA (Hexagon Metrology) To BRAVO w opcji HA i HP, DEA MERKURY, DEA PRIMA, DEA TORO i DEA TRACER DEA BRAVO występują jako jedno jak i dwukolumnowe o zakresach w osi X 6 i 7m, w osi Y 1,4 i 1,6 i w osi Z 2 i 2,4m Błąd graniczny dopuszczalny pomiaru długości dla maszyn jednokolumnowych zawiera się w przedziale, w zależności od zakresu pomiarowego, od MPEE =(13+10/1000) do MPEE =(15+10/1000)µm. Maszyny BRAVO przeznczone są głównie do pomiaru karoserii stosując głowice pomiarowe TESA STAR, skanery laserowe oraz głowice obrotowo-wychylne CW43L-mw. Maszyny i roboty pomiarowe 3. Rodzaje konstrukcji maszyn Maszyna wysięgnikowa DEA PRIMA Oferowana jest w trzech grupach wymiarowych: w osi X 3,6-12m, w osi Y 1,6m i w osi Z 2,1, 2,5 i 3m Błąd graniczny dopuszczalny zawiera się w przedziale od MPEE =(23+20/1000) do MPEE =(32+30/1000) µm. W maszynach zastosowano liniową kompensację temperatury. Prowadnice mają łożyskowania mechaniczne w celu wyeliminowania doprowadzenia sprężonego powietrza jak to występuje w przypadku łożysk aerostatycznych. Głowice do pomiarów punktowych jak i skaningowych oraz głowice bezstykowe – skanery laserowe np. CMS oraz głowice obrotowo-uchylną CW4 3L. Maszyny i roboty pomiarowe 3. Rodzaje konstrukcji maszyn Maszyna wysięgnikowa RSplus firmy Wenzel Wykonywana w pięciu opcjach wymiarowych oraz jako Standard i jako Premium: w osi X 4, 5 i 6mm; w osi Y 1, 1,2 i 1,6m w osi Z pięć zakresów: 1,2, 1,5, 1,8, 2,1 i 2,5m Błąd graniczny dopuszczalny maszyn RSplus 1012 MPEE 25+L/40)˂90 µm opcja Standard MPEE 15+L/45)˂50 µm opcja Premium W zakresie temperatury 16÷24oC, Łożyskowana na płycie zewnętrznej Błąd graniczny dopuszczalny głowicy dla pomiarów punktowych MPEP=20µm (opcja Standard) i MPEP=15µm (opcja Premium). Głowice pomiarowe firmy Renishaw TP20, SP25 i SP600 oraz głowice obrotowo-uchylne PH1M i laserowe głowice typu triangulacyjne Phonix. Maszyny i roboty pomiarowe Maszyny wysięgnikowe firmy Wenzel: RSplus, RA, RAplus, RUF i RAX Maszyna RAplus zakresy pomiarowe: oś X: 4, 5 i 6 m oś Y: 1,6 m oś Z: 1,8;2,1 i 2,5 m Błąd graniczny dopuszczalny maszyn RAplus 1621 MPEE 30+L/35)˂85 µm opcja Standard MPEE 25+L/40)˂65 µm opcja Premium W zakresie temperatury 16÷24oC, Błąd graniczny dopuszczalny głowicy dla pomiarów punktowych (TP6) MPEP=25µm (opcja Standard) i MPEP=20µm (opcja Premium). Maszyny i roboty pomiarowe 3. Rodzaje konstrukcji maszyn Maszyny firmy AMVF/AMVFL AMS : AMS, GEO AS, PML AMVF Zakresy pomiarowe oś X do 13 300mm, oś Y 2000 mm oś Z 1000, ÷3000 mm oś X: 1100 mm oś Y: 500 mm oś Z: 600 mm GEO AS zakresy pomiarowe oś X 1100 mm oś Y 500 mm oś Z 600÷1000 mm E. Ratajczyk Współrzędnościowa technika pomiarowa Maszyny i roboty pomiarowe Przykłady maszyn o konstrukcji hybrydowej Maszyny i roboty pomiarowe 3. Rodzaje konstrukcji maszyn Maszyna ScanMax, prod. firmy C.Zeiss zakresy pomiarowe: oś X: 850 mm oś Y: 400 mm oś Z: 400, 750 mm Błąd graniczny dopuszczalny pomiaru długości (L – dł. w mm): MPEE = (5 + L/50) µm max. masa mierzonego elementu: 50 kg Maszyny i roboty pomiarowe 3. Rodzaje konstrukcji maszyn Maszyna ScanMax, prod. firmy C.Zeiss 6 7 1- liniowa prowadnica, 2,3 – ramiona przegubowe, 5 8 4,7 - przetworniki pomiarowe kąta, 5-silnik, 6-regulator nadążny, 9 4 3 9-uchwyt wyposażony w sensory, 10 11 2 1 8- głowica pomiarowa 3D, 10-układ mocowania trzpieni pomiarowych, 11-mierzony przedmiot. Maszyny i roboty pomiarowe 3. Rodzaje konstrukcji maszyn 400 200 Maszyna ScanMax, prod. firmy C.Zeiss 400 750 Powierzchnia pomiarowa maszyny Maszyny i roboty pomiarowe 3. Rodzaje konstrukcji maszyn Maszyna 3000 SERIES, prod. firmy VECTORARM zakresy pomiarowe: oś X: 2400 mm oś Y: 1400 mm oś Z: 2600 mm niedokładność pomiarowa: 0.3 mm Powtarzalność: ±0,1mm Masa maszyny 700 kg Maszyny i roboty pomiarowe 3. Rodzaje konstrukcji maszyn Współrzędnościowe ramiona pomiarowe Portable CMM’s Coordinate Measuring Arms Maszyny i roboty pomiarowe 3. Rodzaje konstrukcji maszyn – ramiona pomiarowe 1 – głowica pomiarowa, 4 3 2 – ramiona-tuby (włókna grafitowe), 3 - ankodery tarczowe (kątowe) 5 2 4 – przeciwaga, 5 – magnetyczne uchwyty 1 2016-08-24 95 Maszyny i roboty pomiarowe 3. Rodzaje konstrukcji maszyn – ramiona pomiarowe Płaszczyzny obrotu enkoderów kątowych Enkodery typu absolutnego Maszyny i roboty pomiarowe 3. Rodzaje konstrukcji maszyn – ramiona pomiarowe CimCore / U.S.A www.cimcore.com Zett Mess / Germany www.zettmess.de • Tomelleri Engineering Faro / U.S.A www.faro.com/poland.aspx 2016-08-24 www.tomelleri-spacearms.com 97 3. Rodzaje konstrukcji maszyn – ramiona pomiarowe • Romer / France www.romer.com www.hexagonmetrology.net • Nikon Metrology www.nikonmetrology.com 2016-08-24 • Kreon Technologies www.kreon3d.com 98 Maszyny i roboty pomiarowe 3. Rodzaje konstrukcji maszyn - ramiona pomiarowe Ramię pomiarowe Absolute Arm serii 73 firmy Romer Dopuszczalny błąd pomiarowy wg testu przestrzennego ±37µm ramienia 7315 o zakresie pomiarowym 1,5m i masie 7,1kg ±120µm ramienia 7354 o zakresie pomiarowym 4,5m i masie 8,9kg Maszyny i roboty pomiarowe Ramiona pomiarowe Series 3000i, produkcji firmy amer. ROMER Przykłady zastosowań Series 3000i Maszyny i roboty pomiarowe 3. Rodzaje konstrukcji maszyn - ramiona pomiarowe AMPG prod.niem. firmy Maszyny i roboty pomiarowe Ramiona pomiarowe firmy amer. Scan Arm Tytanium i Platinum Advantage Gage i Gage Plus Maszyny i roboty pomiarowe Ramiona pomiarowe Faro Gage / Gage Plus •Zakres pomiarowy: 1200 mm • Automatyczna kompensacja temperatury • Wbudowana przeciwwaga • •Głowica sztywna lub przełączająca • Konieczność każdorazowej kalibracji zmienionej końcówki •Opcja własnego zasilania (bateria litowa) •3 opcje zamocowania: -płyta montażowa -mocowanie magnetyczne -mocowanie próżniowe Maszyny i roboty pomiarowe Ramiona pomiarowe Faro Gage / Gage Plus - dokładności Specyfikacja wg ISO 10360 (z 1995 r.) - błąd wskazania dla pomiaru wymiaru E - błąd systemu głowicy pomiarowej R Maszyny i roboty pomiarowe Ramiona pomiarowe Przykłady zastosowań FARO GAGE Pomiary bezpośrednio na obrabiarce Pomiary elementów obrotowych Maszyny i roboty pomiarowe Ramiona pomiarowe – przykłady zastosowań FARO Gage i FARO Gage Plus Zakres pomiarowy: o średnicy sfery 1,2m Niedokładność: dla Gage Plus MPEE=5+8L/1000 (µm) dla Gage MPEE=10+16L/1000 (µm) Zakres temperatury: 10-40oC www.faro.com Maszyny i roboty pomiarowe Ramiona pomiarowe Oprogramowanie Faro CAM2 CAM2 Automotiv • stworzony na potrzeby przemysłu motoryzacyjnego • operuje nawet na ponad 100MB plikach CAD CAM2 Measure • pomiary dowolnej geometrii (bryły i powierzchnie) • porównywanie wyników z plikiem CAD CAM2 SPC Graph • graficzna dokumentacja pomiaru • zestawienia statystyczne wyników pomiarów CAM2 SPC Process • analiza statystyczna danych Maszyny i roboty pomiarowe Zakończono część I-szą Literatura