Coordinate Measuring Machines (CMM’s) Część I

Komentarze

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

Podobne dokumenty