Slide 1
Capitolul 2 - Sistemul de msurare al MMCOCursul 5 Sisteme de
palpare folosite la MMCO (continuare)
Fig. 5.1 Mecanismul de acionare a sistemului de palpare: 1
mecanism de acionare; 2 element de adaptare a palpatorului; 3
palpatorul; 4 extensie; 5 vrf de palpare- un sistem de palpare este
alctuit, n general, din urmtoarele pri componente (figura 4.1):
mecanismul de acionare a sistemului de palpare; palpatorul;
extensia (extensiile); vrful de palpare;Sistemele de palpare cu
alimentare automat schimbarea automat a sculelor de msurare chiar n
timpul procesului reducerea timpilor operaiei de reconficurare i
calibrare a sculelor; RENISHAW sistemele MCR20 i MSR1;- sistemele
MCR20 includ 8 configuraii de module de schimbare a palpatoarelor;-
kitul MCR20 cuprinde urmtoarele componente: - modulul de baz;- o
trus de scule pentru montaj;- un corp de asamblare;- un vrf de
palpare pentru alinierea moulului;- dou palpatoare TP20Sistemele de
palpare cu alimentare automat Sistemul MRC 20
Fig. 5.2 Modulul MCR20 pentru alimentarea i schimbarea automat a
palpatoarelor
Fig. 5.3 Montajul modulului MCR20 pe masa mainii: 1 modulul
MCR20; 2 baza de fixare; 3 bulon de prindere; 4 urub de strngere
M3; 5 cheie hexagonal; 6 pies de asamblareSistemele de palpare cu
alimentare automat Sistemul MSR1
Fig. 5.4 Modulul MSR1 pentru alimentarea i schimbarea automat a
palpatoarelor
Fig. 5.5 Montajul modulului MSR1 pe masa mainii: 1 modulul de
alimentare; 2 suportul prevzut cu locauri pentru dispunerea
palpatoarelor; 3 picior de fixare; 4 - cuplaj de prindere a
piciorului; 5 urub de fixare a suportului (M8 / M10); 6 suport
(baz); 7 prezon de fixare a piciorului; 8 chie hexagonalFig. 5.6
Montajul modulului MSR1 pe un perete: 1 modul de alimentare; 2
cornier (suport) special de fixare pe perete; 3 bulon M10 de
prindere a modulului
Sistemele de palpare cu alimentare automat Sistemul
MSR1Deplasarea coloanei mainii pn n dreptul degajrii de securitate
corespunztor locaului N disponibil (n punctul de coordonate (xn ,
ys, z ))
Deplasarea coloanei mainii, de-a lungul axei OY pn n puntul de
dispunere n locaul N, la cota z corespunztoare (xn , y ,
z)Sistemele de palpare cu alimentare automat Sistemul MSR1
Ridicarea coloanei pn la nlimea de declanare zr = z + 3 mm
Retragerea coloanei (de-a lungul axei OY) Sistemele de palpare
speciale Institutul de Producie i Robotic, IPR EPFL (Cehia)
prototip de palpator nanometric pentru MMC;Caracteristici tehnice:
trei grade de libertate; rezoluia de msurare = 5 nm
Fig. 5.8 Palpatorul nanometric cu lamele elastice
Sistemele de palpare speciale Fig. 5.9 Cinematica palpatoarelor
nanometrice: 1 fotodetector; 2 surs luminoas; 3 spot luminos; 4
cadru; 5 oglind; 6 suspensii ale suportului vrfului de palpare; 7
vrf de palpare; 8 suportul vrfului de palpareDezavantaje: nu asigur
liniaritate a semnalului dect pe un domeniu de msurare foarte
restrns; rigiditatea nu este omogen pe cele 3 direcii; algoritmul
de transformare de coordonate este complex.- pentru eliminarea
acestor dezavantaje s-a gsit ca soluie realizarea unui mecanism
cinamatic bazat pe dou lamele paralele flexibile, avnd urmtoarele
avantaje: sistemul de palpare permite msurarea direct dup toate
cele 3 axe; masele aflate n micare sunt suficient de mici nct s nu
fie afectat precizia msurrii; toate traductoarele de deplasare sunt
fixe;Sistemele de palpare speciale
Fig. 5.10 Mecanismul cinematic pe cele 3 axe, obinut prin
uzinarea ntr-un bloc din aliaj de aluminiu, prin procedeul de
electroeroziune (n cazul legturilor elastice)
Fig. 5.11 Mecanismul cinematic pentru una dintre cele 3 axe: 1
traductor de deplasare; 2 mecanism pentru transmiterea semnalului
mecanic privind deplasarea
Fig. 5.12 Dispunerea vrfului de palpare: 1 cuplaj magnetic; 2
bile de poziionare; 3 vrful de palpare
Fig. 5.13 Sistemul de palpare nanometric cu cinematic paralel,
obinut prin uzinarea ntr-un monobloc din aluminiuExtensiile sunt
elemente de prelungire a vrfurilor de palpare; au forma unor tije
de form cilindric; sunt prevzute cu filet M2, exterior, pentru
dispunerea acestora pe palpator, respectiv interior, pentru
dispunerea vrfurilor de palpare
Fig. 5.14 Extensii: a din oel inoxidabil; b din material
ceramic; c din fibr de carbon Extensiile
Extensiile
Fig. 5.15 Extensii de mari dimensiuni: a din fibr de carbon, cu
capete din titan; b din oel inoxidabil; c din
aluminiuExtensiile
Extensiile
Vrfurile de palpare - sunt elementele ce iau contact direct cu
suprafaa reperului msurat, determinnd o deplasare la nivelul
mecanismului cinematic din interiorul palpatorului; natura
reperului supus msurrii dimensionale tipul i mrimea vrfului de
palpare utilizat; principalele condiii impuse unui vrf de palpare
dpdv metrologic i pentru uzuri i deformaii minime sunt: rigiditate
maxim sfericitate perfect a bilei de contact; materialele din care
aceasta sunt confecionate vrfurile de palpare sunt rubinul, azotura
de siliciu sau zirconiul; la confecionarea tijelor se folosete
oelul, ceramica sau fibra de carbon.
Fig. 5.16 Structura unui vrf de palpare clasic: 1 elementul de
fixare la modulul de palpare (M2); 2 tija vrfului de palpare; bila
de contact; A diametrul bilei; B lungimea total a vrfului de
palpare; C diametrul tijei; D lungimea de lucru a vrfului de
palpareVrfurile de palpare - dpdv constructiv, vrfurile de palpare
pot fi de tip: bil de contact; stea; disc; cilindric;
punctiform
Clasificare
Fig. 5.17 Vrfuri de palpare cu tij i bil de contact: a - de
lungime mic; b - de lungime medie; c - de lungime mare- acestea
sunt disponibile pe diferite game dimensionale att dpdv al lungimii
vrfului de palpare, ct i al diametrului bilei;- gamele de lungime
ale vrfurilor de palpare sunt urmtoarele: L = 10 mm; 20 mm; 30 mm;
40 mm; 50 mm; 75 mm; 100 mm; 200 mm; 300 mm;
Vrfurile de palpare Clasificare
Vrfurile de palpare Clasificare
Fig. 5.18 Vrf de palpare de tip stea
sunt folosite pentru inspecia dimensional a diferitor tipuri de
repere; au avantajul reducerii timpului necesar unui ciclu de
msurare, se preteaz pentru msurarea de dimensiuni interioare, cum
ar fi alezajele sau fanteleVrfurile de palpare Clasificare
Fig. 5.19 Vrfuri de palpare de tip disc: a cu tij, disc din
rubin i vrfuri sferice; b cu umr i disc din oel cu argint ; c -
disc din oel cu argint, cu butuc i vrfuri sferice; d disc din oel
cu argint cu umr i vrfuri sferice- sunt folosite n cazul msurrii
degajrilor, a canelurilor sau a alezajelor ce nu pot fi msurate cu
vrfurile de palpare clasice sau cu cele de tip stea
Vrfurile de palpare Clasificare
Fig. 5.20 vrfuri de palpare cilindrice
Fig. 5.21 Msurarea profilelor subiri i a abloanelor cu vrfurile
de palpare cilindrice
Vrfurile de palpare Clasificare
Fig. 5.22 Vrfuri de palpare cu cap semisferic
- se folosesc la msurarea adncimii fantelor sau a degajrilor
care au suprafeele de fund planeVrfurile de palpare Clasificare
Fig. 5.23 Vrfuri de palpare punctiforme- sunt destinate
inspeciei reperelor filiforme, i a alezajelor de diametre foarte
mici
Fig. 5.24 Vrf de palpare cu cavitate ceramic- sunt ideale pentru
msurarea adncimilor i a alezajelor dispuse de-a lungul oricreia
dintre cele 3 axe
Sistemele de protecie mpotriva coliziunilor - sunt accesorii a
cror structur mecanic permite amortizarea ocurilor produse la
impactul vrfului de palpare cu suprafaa reperului msurat, astfel
nct se evit avarierea palpatoruluiFig. 5.25 Sistem de amortizare a
ocurilor induse n vrful de palpare
- asigur o poziionare rapid i corect a vrfurilor de palpare, n
funcie de poziia n spai a reperului msurat;- sunt utile n special
atunci cnd palpatorul nu poate fi orientat corect prin poziionarea
automat sau manual a capului de msurareFig. 5.26 Articulaie pentru
vrfuri de palpare
Fig. 5.27 Fixarea a cu cheia a vrfului de palpare- este prevzut
pentru o fixare corect i complet a vrfului de palpare, astfel nct s
se evite desfacerea acestuia n timpul lucrului
