Coordinate Measuring Machines (CMM s) Część I

Transkrypt

1 Coordinate Measuring Machines (CMM s) Część I

2 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.

3 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.

4 * Jak i czym mierzyć złożone - o przestrzennej konstrukcji przedmioty

5 Część I 1. Istota pomiarów przestrzennych (współrzędnościowych) 2.Główne zespoły maszyn i robotów pomiarowych 3. Rodzaje konstrukcji maszyn pomiarowych, przykłady maszyn i ich parametry

6 1.Istota pomiarów przestrzennych (współrzędnościowych) Co się mierzy?

7 1.Istota pomiarów przestrzennych (współrzędnościowych) Czym się się mierzy mierzy??

8 * Maszyny i roboty pomiarowe Współrzędnościowa maszyna pomiarowa i mierzony przedmiot z zaznaczonymi układami współrzędnych: Maszyny X m, Y m, Z m Przedmiotu X p, Y p, Z p

9 Geometryczne elementy bazowe Maszyny i roboty pomiarowe Element 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

10 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

11 Istota pomiarów współrzędnościowych Cel kalibracji głowicy pomiarowej? z=0 x y

12 Istota pomiarów współrzędnościowych Kalibracja trzpieni wg programu QUINDOS

13 Istota pomiarów współrzędnościowych Maszyny i roboty pomiarowe 2. Wyznaczenie układu współrzędnych przedmiotu z y x Znalezienie relacji między współrzędnymi przedmiotu i maszyny

14 Istota pomiarów współrzędnościowych Maszyny i roboty pomiarowe Wyznaczenie układu Współrzędnych przedmiotu w programie QUINDOS

15 Istota pomiarów współrzędnościowych Maszyny i roboty pomiarowe Pomiary poszczególnych elementów geometrycznych Wybór elementu, np. walca

16 Istota pomiarów współrzędnościowych Maszyny i roboty pomiarowe Pomiary poszczególnych elementów geometrycznych, na przykład pomiar walca Ustawienie początkowe z y x

17 Istota pomiarów współrzędnościowych Maszyny i roboty pomiarowe Pomiar walca Pomiar 1 z y x

18 Istota pomiarów współrzędnościowych Pomiar walca Maszyny i roboty pomiarowe Pomiar 2 z y x

19 Istota pomiarów współrzędnościowych Maszyny i roboty pomiarowe Pomiar walca Pomiar 3 z y x

20 Istota pomiarów współrzędnościowych Maszyny i roboty pomiarowe Pomiar walca Pomiar 4 z y x

21 Istota pomiarów współrzędnościowych Maszyny i roboty pomiarowe Pomiar walca Pomiar 5 z y x

22 Istota pomiarów współrzędnościowych Maszyny i roboty pomiarowe Pomiar walca Pomiar 6 z y x

23 Istota pomiarów współrzędnościowych Maszyny i roboty pomiarowe Pomiar walca Pomiar 7 z y x

24 Istota pomiarów współrzędnościowych Maszyny i roboty pomiarowe Pomiar walca Pomiar 8 z y x

25 Istota pomiarów współrzędnościowych Maszyny i roboty pomiarowe Pomiar walca Wynik średnica d=23,987mm Walec z y x

26 Istota pomiarów współrzędnościowych Maszyny i roboty pomiarowe 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

27 Istota pomiarów współrzędnościowych Maszyny i roboty pomiarowe Relacje między elementami procedury obliczeniowe kąt między prostymi w jednej z płaszczyzn układu kąt między płaszczyznami w przestrzeni

28 Istota pomiarów współrzędnościowych Przykładowe ikony komend do wyznaczania odległości w programie QUINDOS Maszyny i roboty pomiarowe Tolerancje kształtu i położenia w programie QUINDOS

29 2. Podstawowe zespoły CMM Maszyny i roboty pomiarowe 1 zespół nośny mechanika, łożysk. aerostatyczne, 2 układy pomiarowe, 3 komputer z osprzętem, 4 układ napędowosterujący, 5 głowica (sonda) pomiarowa

30 3. Rodzaje konstrukcji maszyn Rodzaj konstrukcji maszyny Orientacyjny zakres pomiarowy (mm) portalowa mostowa (16000) wspornikowa Wysięgnikowa (d.kolumnowa) hybrydowa

31 3. Rodzaje konstrukcji maszyn Maszyny i roboty pomiarowe Schemat kinematyczny maszyny o konstr. portalowej

32 Przykład maszyny o konstrukcji portalowej Maszyna PRISMO Vario prod. firmy C.Zeiss zakresy pomiarowe PRISMO Vario: oś X: mm oś Y: mm oś Z: mm Błąd graniczny dopuszczalny (L długość w mm): Standard (maszyny 5+7) MPE E = (1,7 + L/300) μm max. masa mierzonego elementu: kg głowica: DT, VAST XT, RDS+RST-P lub TP6,TP20; ViScan

33 Przykład maszyny o konstrukcji portalowej Maszyna PRISMO Vario, prod. firmy Zeiss System głowic pomiarowych DT, VAST XT skaningowe, RDS +RST-P, TP6, TP20 stykowe, VIScan, DTS optyczne,

34 Parametry charakteryzujące dokładność Dotychczas: błąd pomiaru długości - E błąd graniczny dopuszczalny- MPE E Na przykład: MPE E = (1,7 + L/300) μm, gdzie (L długość w mm): Aktualne główne parametry maszyn Wg nowej normy ISO PN :2010 E L błąd pomiaru długości, R 0 rozstęp powtarzalności błędu pomiaru długości, E L, MPE błąd graniczny dopuszczalny pomiaru długości, R 0, MPL granica dopuszczalna maksymalna rozstępu powtarzalności. Na przykład: Błąd graniczny dopuszczalny E L0,MPE = (1,7 + L/300) μm, Gdzie: L przesunięcie osi końcówki pomiarowej

35 Przez E L 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

36 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 MPE E =1,4+L/333 (µm)

37 Przykład maszyny o konstrukcji portalowej Głowice pomiarowe maszyny PRISMO navigator Graniczny błąd dopuszczalny głowicy pomiarowej dla pomiarów punktowych MPE P =1,4 µm Graniczny błąd dopuszczalny głowicy pomiarowej dla pomiarów skaningowych MPE Tij =4,4 µm, 29s (program CALYPSO)

38 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 MPE E =2,5+L/250 (µm) dla maszyny ECLIPSE 1000 MPE E =4,2+L/200 (µm) max. masa mierzonego elementu: 560, 730, 925, 1600 kg

39 Przykład maszyny o konstrukcji portalowej Maszyna MICURA Zakresy pomiarowe: 500x500x500; Graniczny błąd dopuszczalny (L dł. w mm): dla maszyn z głowicą VAST XT gold E L0,MPE =0,7+L/400 (µm) E L150, 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.

40 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: E L0,MPE = (1,5+ L/350) µm serii 12/24/10 E L0,MPE = (2,1+ L/350) µm Głowice pomiarowe: VAST XXT, ViSCAN, DTS, DT Dyna Touch, VAST XT, RDS

41 Maszyna ACCURA Maszyny i roboty pomiarowe Przykład maszyny o konstrukcji portalowej ACCURA 5+7, ACCURA 10x=1200, ACCURA 10x=1600 i ACCURA 1400 Graniczny błąd dopuszczalny wskazania dla maszyny ACURA 5+7 MPE E =1,7+L/333 (µm) dla temperatury o C MPE E =2,1+L/300 (µm) Dla temperatury o C

42 Przykład maszyny o konstrukcji portalowej Głowice pomiarowe maszyny ACCURA Dla maszyny ACCURA 5+7 Graniczny błąd dopuszczalny głowicy pomiarowej dla pomiarów punktowych MPE P =1,7 µm Graniczny błąd dopuszczalny głowicy pomiarowej dla pomiarów skaningowych MPE Tij =2,9 µm, 50s

43 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 MPE E =0,7+L/600 (µm) Głowica mierząca VAST skaning, rozdz. 0,1 µm, zakres ±0,2 µm MPE Tij = 1,8µm, 88s CARAT Coating Aging Resistant Aluminium Technology

44 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 MPE E =0,4+L/1000 (µm)) Graniczny błąd dopuszczalny głowicy pomiarowej dla pomiarów punktowych MPE P =0,5µm Dla pomiarów skaningowych MPE Tij = 1,4µm, 88s Technologia CARAT

45 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

46 Przykład maszyny o konstrukcji portalowej Główne parametry maszyny Leitz PMM- Xi zakresy pomiarowe modeli , , : oś X: od 8000 d0 1200mm oś Y: 1000 mm oś Z: od 600 do 700mm mm Graniczny błąd dopuszczalny głowicy pomiarowej dla pomiarów punktowych MPE P =0,55 (µm) dla pomiarów skaningowych MPE Tij =1,2µm, 45s Graniczny błąd dopuszczalny wskazania dla wymienionych modeli E L0,MPE =0,5+L/700 (µm) Występują modele o największym zakresie wynoszącym 2400x1600x1000 (model ) E L0,MPE =1,5+L/600 (µm

47 Przykład maszyny o konstrukcji portalowej z przesuwnym stołem Maszyna PMM produkcji firmy Leitz Messtechnik zakresy pomiarowe: oś X: 1200 mm oś Y: 1000 mm oś Z: 600 mm Graniczny błąd dopuszczalny wskazania MPE E =(0,6 + L/600) µm Graniczny błąd dopuszczalny głowicy pomiarowej dla pomiarów punktowych MPE P =0,6 µm Dla pomiarów skaningowych MPE Tij = 1,5µm, 45s Temperatura o C max. masa mierzonego elementu: 1400 kg

48 Przykład maszyny o konstrukcji portalowej z przesuwnym portalem Maszyny portalowe firmy Leitz serii Reference Zakresy pomiarowe: -model: HP x400x300mm -model Xi x1200x1000mm Graniczny błąd dopuszczalny: modelu HP E L0,MPE = 0,7+ L/400 µm Modelu Xi E L0,MPE = 1,8+ L/300 µm Graniczny błąd dopuszczalny zespołu głowicy pomiarowej MPE P dla pomiarów punktowych modelu HP MPE P = 0,8µm, modelu Xi MPE P = 1,6µm Dla pomiarów skaningowych odpowiednio MPE THP 1,6µm 35s i 2,5µm 45s.

49 Maszyny firmy Aberlink o nazwie Zenith i Axiom Axiom Zenith Błąd graniczny dopuszczalny maszyn Axiom MPE E =(2,9+L/250) µm Błąd graniczny dopuszcalny maszyn Zenith MPE E =(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

50 Przykład maszyny o konstrukcji portalowej Maszyna GLOBAL Image firmy włoskiej DEA (grupa Hexagon Metrology) Obecnie wytwarzane są GLOBAL Classic, Performance, extra, Advantage zakresy pomiarowe oś X od 700 do 2000mm oś Y od 500 do 4000mm oś Z od 500 do 1500mm Graniczny błąd dopuszczalny wskazania od MPE E =1,5+L/333 do 4,5+L/200 (µm) Graniczny błąd dopuszczalny głowicy dla pomiarów punktowych MPE P =1,9µm dla pomiarów skaningowych MPE Tij =3,4µm, 120s głowice: TP2, TP20, PH10M (Renishaw)

51 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 MPE E =(2,4+L/300) µm tryb ręczny MPE E =2,9+L/250 µm max. masa mierzonego elementu: 280 kg głowice:tp2 (Renishaw) i jako opcja; TP6, TP20 lub TP200

52 Przykład maszyny o konstrukcji portalowej Maszyna XOrbit, produkcji firmy niemieckiej WENZEL zakresy pomiarowe: model XOrbit x700/1000x500mm, model XOrbit x1000/1500x500/700mm Graniczny dopuszczalny błąd wskazania (L dł. w mm): przy zastosowaniu głowicy pomiarowej SP25 lub SP80 MPE E =(2,4+L/300) µm Pomiary skaningowe MPE E =3 µm,72s

53 Maszyny pomiarowe firmy Nikon Metrology; ALTERA,ESSENTIAL,OPTIMUM,ULTIMATE oraz maszyny serii LK Zakresy pomiarowe od 711x508x508 do 3032x1016x813mm Błąd graniczny dopuszczalny MPE E =(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)

54 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

55 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

56 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 MPE E =(3,5 4)+L/200 µm max. masa mierzonego elementu: od 500 do 1250kg Głowica: TP20, TP200 + PH9 lub PH10 Renishaw

57 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: MPE E od 1,7+0,3L/100 do 1,9+0,4L/100 (µm) Graniczny błąd dopuszczalny głowicy pomiarowej dla pomiarów punktowych MPE P =1,9µm (głowica TP200 Renishaw) dla pomiarów skaningowych MPE Tij =2,3µm, 110s (głowica SP25M) Rozdzielczość układów pomiarowych 0,1 µm

58 Przykład maszyny o konstrukcji portalowej Maszyna pomiarowa LEGEX 322 produkcji firmy Mitutoyo Zakresy pomiarowe: 300x200x200 Błąd graniczny wskazania: MPE E =0,48+L/1000 (µm) Graniczny błąd dopuszczalny głowicy pomiarowej dla pomiarów punktowych MPE P =1,0µm (głowica TP7MEP, SP25M) dla pomiarów skaningowych MPE Tij =1,6µm, 140s (głowica SP25M)

59 Przykład maszyny o konstrukcji portalowej Maszyna pomiarowa LEGEX 9106 produkcji firmy Mitutoyo Zakresy pomiarowe: 910x1110x605 mm Błąd graniczny wskazania: MPE E =0,35+0,1L/100 (µm) Graniczny błąd dopuszczalny głowicy pomiarowej dla pomiarów punktowych MPE P =0,45µm (głowica SP80), dla pomiarów skaningowych MPE Tij =1,4µm, 150s (głowica SP80, SP25M) Rozdzielczość układów pomiarowych 0,01 µm Gradienty temperatury 0,5K/h, 1K/24h, 1K/m

60 3. Rodzaje konstrukcji maszyn Maszyny i roboty pomiarowe Schemat kinematyczny maszyny o konstr. mostowej (gantry-suwnicowa)

61 Przykład maszyny o konstrukcji mostowej Maszyna mostowa DELTA firmy DEA Maszyny i roboty pomiarowe zakresy pomiarowe: oś x: 4070 mm 6350 mm oś y: 2540 mm oś z: 2540 mm Niedokładność pomiarowa (L dł. w mm): U3 = ( L/1000) µm

62 Przykład maszyny o konstrukcji mostowej Maszyny i roboty pomiarowe Maszyna LAMBDA, produkcji firmy DEA zakresy pomiarowe: oś x: 3250 mm mm oś y: 3250 mm 6350 mm oś z: 2540 mm 4070 mm Niedokładność pomiarowa (L dł. w mm): U1 = ( L/1000) µm U3 = ( L/1000) µm

63 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: MPE E = 3,5+3,3L/1000 (µm) W temperaturze od 18 do 22 o C Głowice pomiarowe: TP2 lub TP20 + PH10M firmy Renishaw W osi Y dwa liniały pomiarowe tzw. dual reader (po jednej dla każdej osi)

64 Przykład maszyny o konstrukcji mostowej Maszyny i roboty pomiarowe Maszyna LAMBDA SP produkcji włoskiej firmy DEA Zakresy pomiarowe: w 12 rozmiarach w przedziale od 4x5,1x3 do 6x10x4m Graniczny błąd dopuszczalny: MPE E od 5,5+6L/1000 do 8+9L/1000 (µm) W temperaturze od 18 do 22 o C 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)

65 Przykład maszyny o konstrukcji mostowej Maszyny i roboty pomiarowe Maszyna MMZ E produkcji firmy C.Zeiss Wykonywane w 11 zakresach pomiarowych od 2x3x1m do 2,5x6x1,8m Graniczny błąd dopuszczalny: MPE E od 4+L/170 do 8+L/100 (µm) W temperaturze od 18 do 22 o C 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 MPE P =od 4,0 do 7,5µm, a dla pomiarów skaningowych od MPE THP =6,0 do 8,5µm (75s) E. Ratajczyk Współrzędnościowa technika pomiarowa

66 Przykład maszyny o konstrukcji mostowej Maszyna MMZ B firmy C,Zeiss Wykonywane w 11 zakresach pomiarowych od 2x3x2m do 3x6x2m Graniczny błąd dopuszczalny: MPE E od 5,3+L/180 do 6,1+L/150 (µm) W temperaturze od 18 do 22 o C 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 MPE P =od 4,8 do 5,2µm, a dla pomiarów skaningowych od MPE THP =6,5 do 6,9µm (78s)

67 Przykład maszyny o konstrukcji mostowej Maszyna SKY hiszpańskiej firmy Trimek Wykonywane w 18 zakresach pomiarowych od 2x1,5x1m do 9x2,5x2m Graniczny błąd dopuszczalny: MPE E =6+6L/1000 µm Maszyna dokładniejsza SKY plus MPE E =2,4+4L/1000 µm Błąd graniczny dopuszczalny zespołu głowicy pomiarowej dla pomiarów punktowych MPE P =2,8µm Głowice pomiarowe Renishaw: SP80,SP25, TP200,TP20 + PH10M

68 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: MPE E od 3,2+L/400 do 4,5+L/350 (µm) W temperaturze od 18 do 22 o C Graniczny błąd dopuszczalny głowicy pomiarowej dla pomiarów punktowych MPE P =2,6 3,6 µm dla pomiarów skaningowych MPE Tij = 5 6,5µm, 58s Głowica 3D firmy Leitz o długości trzpienia pomiarowego do 1000mm Podwójne układy pomiarowe na osi X firmy Heidenhain

69 3. Rodzaje konstrukcji maszyn Maszyny i roboty pomiarowe Schemat kinematyczny maszyny o konstrukcji wspornikowej

70 Przykład maszyny o konstrukcji wspornikowej Maszyna TIGO SF Hexagon Metrology zakres pomiarowy: 500x580x500mm Błąd graniczny dopuszczalny E 0,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 o C

71 Przykład maszyny o konstrukcji wspornikowej Maszyna PICO niemieckiej firmy Mora) zakresy pomiarowe: 600/1000x500x400mm Błąd graniczny dopuszczalny E 0,MPE =(3,0+L/300) µm, gdzie: L mierzona długość w mm. W zakresie temperatury o C Maszyna wyposażana jest w głowice pomiarowe TP200 i PH6 firmy Renishaw. Oprogramowanie INCA 3D francuskiej firmy Inspect 3D.

72 Przykład maszyny o konstrukcji wspornikowej Max masa mierzonych części 100kg Maszyna DuraMax firmy c.zeiss Zakresy pomiarowe: 500x500x500 mm Graniczny błąd dopuszczalny: E L0,40,MPE = 2,4+L/300 µm przy temp o C E L0,40,MPE = 2,9+L/200 µm przy temp o C Głowica skanująca VAST XXT Gran.błąd głowicy dla pomiarów punktowych MPE P =2,4µm dla pomiarów skaningowych MPE THP =2,9 µm, 55s Gradienty temperatury: 2,0 K/h, 5,0K/d i 1,0 K/m.

73 Przykład maszyny o konstrukcji wspornikowej Maszyna QM-Measure produkcji japońskiej firmy Mitutoyo Zakresy pomiarowe: Modelu x300x300mm Modelu x500x300mm Graniczny błąd dopuszczalny: MPE E = (3,0+0.4L/100) µm przy temp. 20±1 o C Gran.błąd głowicy dla pomiarów punktowych MPE P =4µm Max masa mierzonych elementów Modelu kg Modelu kg Rozdzielczość układów pomiarowych 0,5µm Gradienty temperatury 2K/h, 5K/24h, 1K/m

74 Przykład maszyny o konstrukcji wspornikowej Maszyna SMART CMM produkcji niemieckiej firmy Wenzel Zakresy pomiarowe: 500/1000x450x400mm Graniczny błąd wskazania: przy temperaturze o C MPE E = 4,5+L/250 (µm) Przy temperaturze o C MPE E = 3,5+L/300 Graniczny błąd dopuszczalny dla pomiarów punktowych wynosi MPE P = 3,5+L/300 (µm). Stosowane głowice pomiarowe TP200, SP600 i PH20 firmy Renishaw.

75 3. Rodzaje konstrukcji maszyn Maszyny i roboty pomiarowe Schemat kinematyczny maszyny o konstrukcji wysięgnikowej (d.kolumnowe)

76 Przykład maszyny o konstrukcji wysięgnikowej

77 3. Rodzaje konstrukcji maszyn Maszyny i roboty pomiarowe Maszyny wysięgnikowe PRO, produkcji firmy C.Zeiss Rodzaje: ZEISS PRO T premium i ZEISS PRO T advance Dwu- i jednokolumnowa

78 3. Rodzaje konstrukcji maszyn Maszyny i roboty pomiarowe Maszyny wysięgnikowe PRO Ilustracja maszyn wysięgnikowych montowanych w prowadnicach posadzki i na specjalnej płycie

79 3. Rodzaje konstrukcji maszyn Maszyny wysięgnikowe PRO Maszyny i roboty pomiarowe 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.

80 Rodzaje zastosowanych głowic w maszynie PRO Premium RST-P Nacisk pomiarowy <0,01N + DSE Krok wychylenia kątowego 0,5 Powtarzalność pozycjonowania ±3 EagleEye z DSE Laser liniowy, sensor w układzie triangulacyjnym Zakres pomiarowy 104m Rozdzielczość <20µm

81 TP6, TP20 Rodzaje zastosowanych głowic w maszynach PRO RST-P RDS - CAA kąt wychylenia ±180 w dwóch płaszczyznach Krok wychylenia 2,5 o, powtarzalność pozycjonowania ±1 PH10M kąt wychylenia 105 o i ±180 o Krok wychylenia 7,5 o, powtarzalność pozycjonowania 0,5µm MIH kąt wychylenia 105 o i ±180 o Krok wychylenia 7,5 o, powtarzalność pozycjonowania 0,5µm

82 3. Rodzaje konstrukcji maszyn Maszyny wysięgnikowe PRO Maszyny i roboty pomiarowe Błąd graniczny dopuszczalny dla maszyn jednokolumnowych serii 16/21, 16/25wynosi MPE E =(18+L/25) 50µm i odpowiednio dla dwukolumnowych MPE E =(30+L/80) 75µm i dla maszyn serii18/30 MPE E =(35+L/100) 80µm i MPE E =(55+L/65) 120µm Błąd graniczny dopuszczalny głowicy dla pomiarów punktowych MPE P zawiera się w przedziale (w zależności od rodzaju serii maszyn) od 15 do 30µm

83 3. Rodzaje konstrukcji maszyn Maszyny i roboty pomiarowe 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 MPE E = (35+L/50) 80 µm, -dwukolumnową MPE E = (50+L/40) 120 µm w temperaturze otoczenia oc Gradienty temperatury: 1,5K/h, 3,0K/d i 1,0K/m. Błąd graniczny dopuszczalny głowicy dla pomiarów punktowych MPE P = 30µm

84 3. Rodzaje konstrukcji maszyn Maszyny i roboty pomiarowe 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 MPE E =(13+10/1000) do MPE E =(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.

85 3. Rodzaje konstrukcji maszyn Maszyny i roboty pomiarowe 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 MPE E =(23+20/1000) do MPE E =(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.

86 3. Rodzaje konstrukcji maszyn Maszyny i roboty pomiarowe Maszyna wysięgnikowa RSplus firmy Wenzel Łożyskowana na płycie zewnętrznej 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 MPE E 25+L/40) 90 µm opcja Standard MPE E 15+L/45) 50 µm opcja Premium W zakresie temperatury o C, Błąd graniczny dopuszczalny głowicy dla pomiarów punktowych MPE P =20µm (opcja Standard) i MPE P =15µm (opcja Premium). Głowice pomiarowe firmy Renishaw TP20, SP25 i SP600 oraz głowice obrotowo-uchylne PH1M i laserowe głowice typu triangulacyjne Phonix.

87 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 MPE E 30+L/35) 85 µm opcja Standard MPE E 25+L/40) 65 µm opcja Premium W zakresie temperatury o C, Błąd graniczny dopuszczalny głowicy dla pomiarów punktowych (TP6) MPE P =25µm (opcja Standard) i MPE P =20µm (opcja Premium).

88 3. Rodzaje konstrukcji maszyn Maszyny i roboty pomiarowe Maszyny firmy AMVF/AMVFL : AMS, GEO AS, PML AMS Zakresy pomiarowe oś X do mm, oś Y 2000 mm oś Z 1000, 3000 mm AMVF oś X: 1100 mm oś Y: 500 mm oś Z: 600 mm E. Ratajczyk Współrzędnościowa technika pomiarowa GEO AS zakresy pomiarowe oś X 1100 mm oś Y 500 mm oś Z mm

89 Przykłady maszyn o konstrukcji hybrydowej

90 3. Rodzaje konstrukcji maszyn Maszyny i roboty pomiarowe 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): MPE E = (5 + L/50) µm max. masa mierzonego elementu: 50 kg

91 3. Rodzaje konstrukcji maszyn Maszyny i roboty pomiarowe Maszyna ScanMax, prod. firmy C.Zeiss liniowa prowadnica, 2,3 ramiona przegubowe, 4,7 - przetworniki pomiarowe kąta, 5-silnik, 6-regulator nadążny, 8- głowica pomiarowa 3D, 9-uchwyt wyposażony w sensory, 10-układ mocowania trzpieni pomiarowych, 11-mierzony przedmiot. 1

92 Rodzaje konstrukcji maszyn Maszyny i roboty pomiarowe Maszyna ScanMax, prod. firmy C.Zeiss Powierzchnia pomiarowa maszyny

93 3. Rodzaje konstrukcji maszyn Maszyny i roboty pomiarowe 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

94 3. Rodzaje konstrukcji maszyn Maszyny i roboty pomiarowe Współrzędnościowe ramiona pomiarowe Portable CMM s Coordinate Measuring Arms

95 3. Rodzaje konstrukcji maszyn ramiona pomiarowe głowica pomiarowa, 2 ramiona-tuby (włókna grafitowe), 3 - ankodery tarczowe (kątowe) 4 przeciwaga, 5 magnetyczne uchwyty

96 3. Rodzaje konstrukcji maszyn ramiona pomiarowe Płaszczyzny obrotu enkoderów kątowych Enkodery typu absolutnego

97 CimCore / U.S.A Maszyny i roboty pomiarowe 3. Rodzaje konstrukcji maszyn ramiona pomiarowe Zett Mess / Germany Faro / U.S.A Tomelleri Engineering

98 3. Rodzaje konstrukcji maszyn ramiona pomiarowe Romer / France Nikon Metrology Kreon Technologies 98

99 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

100 Ramiona pomiarowe Series 3000i, produkcji firmy amer. ROMER Przykłady zastosowań Series 3000i

101 AMPG prod.niem. firmy Maszyny i roboty pomiarowe 3. Rodzaje konstrukcji maszyn - ramiona pomiarowe

102 Ramiona pomiarowe firmy amer. Scan Arm Tytanium i Platinum Advantage Gage i Gage Plus

103 Ramiona pomiarowe Faro Gage / Gage Plus Zakres pomiarowy: 1200 mm Automatyczna kompensacja temperatury Wbudowana przeciwwaga Maszyny i roboty pomiarowe Głowica sztywna lub przełączająca Konieczność każdorazowej kalibracji zmienionej końcówki Opcja własnego zasilania (bateria litowa) 3 opcje zamocowania: -płyta montażowa -mocowanie magnetyczne -mocowanie próżniowe

104 Ramiona pomiarowe Faro Gage / Gage Plus - dokładności Specyfikacja wg ISO (z 1995 r.) - błąd wskazania dla pomiaru wymiaru E - błąd systemu głowicy pomiarowej R

105 Ramiona pomiarowe Maszyny i roboty pomiarowe Przykłady zastosowań FARO GAGE Pomiary bezpośrednio na obrabiarce Pomiary elementów obrotowych

106 Ramiona pomiarowe przykłady zastosowań FARO Gage i FARO Gage Plus Zakres pomiarowy: o średnicy sfery 1,2m Niedokładność: dla Gage Plus MPE E =5+8L/1000 (µm) dla Gage MPE E =10+16L/1000 (µm) Zakres temperatury: o C

107 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

108 Literatura Zakończono część I-szą